阅读说明：本技术 一种用于换向器的换向片及其生产设备 (commutator segment for commutator and production equipment thereof ) 是由 张云峰 陈�峰 张瑜瑾 王太峰 于 2019-10-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于换向器的换向片及其生产设备,涉及换向器的技术领域,旨在解决换向片在弯钩过程中钩部两侧受到压力向外挤出产生凸起和毛刺的问题。其技术方案要点是,包括片体和钩部,片体包括接触块和卡块,接触块沿其长度方向设有连接块,连接块沿竖直方向设置有连接片,且连接片远离接触块的一端沿其长度方向固定连接有卡块,接触块、连接块、连接片和卡块固定连接,连接块、连接片和卡块的两端均共同形成卡嵌槽；接触块沿其长度方向的一端与钩部固定连接,钩部沿其宽度方向的两端均开设有形变槽,两个形变槽均贯穿钩部的上下端面。可有效解决换向片在弯钩过程中钩部两侧受到压力向外挤出产生凸起和毛刺的问题。(The invention discloses commutator segments for a commutator and production equipment thereof, relates to the technical field of commutators, and aims to solve the problem that bulges and burrs are generated on two sides of a hook part of a commutator segment when the commutator segment is subjected to pressure and extruded outwards.)

一种用于换向器的换向片及其生产设备

技术领域

本发明涉及换向器的技术领域，尤其是涉及一种用于换向器的换向片及其生产设备。

背景技术

换向器是直流电机、交流串激电动机上作为电流换向，为了能够让电动机持续转动下去的一个部件，俗称整流子。结构上，换向器是几个换向片围成圆型，分别连接转子上的每个抽头，外边连接两个电极称为电刷与之接触，同时只接触其中的两个。原理是，当线圈通过电流后，会在永磁铁的作用下，通过吸引和排斥力转动，当它转到和磁铁平衡时，原来通着电的线较对应换向器上的触片就与电刷分离开，而电刷连接到符合产生推动力的那组线圈对应的触片上。 换向片一般由银铜合金材质的长条状型材加工而成。

现有的钩型换向器的换向片在弯钩前，换向片钩部的两侧为直线状，其换向片钩部两侧在弯曲时受到挤压，进而两侧向外延展产生凸起、皱折和毛刺等，则易使漆包线在钩定过程中破损、割伤，造成漆包线的裸铜氧化、通电时负载电流密度不均而影响了电机的整流质量，且缩短电机使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于换向器的换向片及其生产设备。

发明目的一是：提供一种用于换向器的换向片，其优点是可有效解决换向片在弯钩过程中钩部两侧受到压力向外挤出产生凸起和毛刺的问题；

发明目的二是：提供一种用于换向器的换向片的生产设备，其具有将长条状型材进行冲压加工形成换向片的效果。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于换向器的换向片，包括片体和钩部，其特征在于，所述片体包括接触块和卡块，所述接触块为长方体且沿其长度方向设有连接块，所述连接块远离接触块的一端沿竖直方向设置有连接片，且所述连接片远离接触块的一端沿其长度方向固定连接有卡块；所述接触块沿其长度方向的一端与钩部固定连接，所述钩部沿其宽度方向的两端均开设有形变槽，两个所述形变槽均贯穿钩部的上下端面且截面为弧形。

通过采用上述技术方案，通过两个形变槽的设置，使得换向片的钩部在沿形变槽中心线弯折时，钩部两侧受到挤压时向外延伸，将形变槽的槽底向外顶出，减少钩部在弯折时两侧受到压力向外挤出产生凸起和毛刺现象。同时形变槽的设置还可以增加相邻两个换向片之间的距离，进而增加漆包线围绕换向片缠绕的空间，减少漆包线之间的相互干扰。

本发明进一步设置为：所述接触块、连接块、连接片和卡块一体成型，所述连接片长度小于接触块和卡块的长度，所述片体整体呈工字形

通过采用上述技术方案，片体整体呈工字形，便于将换向片 通过卡块卡嵌入模具内，便于换向片的排列组合。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种应用于权利要求1所述的一种用于换向器的换向片的生产设备，其特征在于，包括机体、冲压盖板和冲压模具，所述机体上设有沿竖直方向运动的冲头，所述冲头的底端与冲压盖板连接，所述冲压模具位于冲压盖板正下方与冲压盖板卡嵌配合；所述冲压模具的外侧壁上穿设有用于向冲压模具输送长条状型材的送料孔，所述冲压模具的顶端上沿送料孔长度方向依次设有第一冲压槽、第二冲压槽和第三冲压槽，所述送料孔依次穿过第一冲压槽、第二冲压槽和第三冲压槽，所述冲压模具上滑动连接有用将长条状型材冲出厚薄均匀的钩部的第一冲压刀头，所述第一冲压刀头滑动方向与送料孔长度方向垂直；

所述冲压盖板上设有驱动第一冲压刀头进行冲压的压块、***第二冲压槽内钩部的宽度冲压达标的第二冲压刀头和***第三冲压槽内将加工好换向片进行冲压截断的第三冲压刀头，所述压块、第二冲压刀头和第三冲压刀头沿送料孔的送料方向依次设置。

通过采用上述技术方案，长条状型材通过送料孔送入冲压模具内，冲压机的冲头带动冲压盖板将冲压模具内的长条状型材进行冲压加工，形成本发明中的换向片。

本发明进一步设置为：所述第一冲压刀头形状为长方体且底部高于***送料孔的长条状型材的底部，所述第一冲压刀头远离送料孔的一端连接有推块，所述推块远离所述第一冲压刀头一端设有让位槽，所述压块滑动设置在让位槽内。

通过采用上述技术方案，第一冲压刀头底部高于长条状型材的底部，在冲压时，压块驱动推块带动第一冲压刀头朝向与送料孔垂直的方向进行冲压，将长条状型材上半部冲压掉只留下一个厚薄均匀地长条形钩部。

本发明进一步设置为：所述让位槽内沿推块宽度方向设有推杆，所述压块设有推杆槽，所述推杆卡嵌入推杆槽内；所述推杆槽包括半圆槽、第一槽壁和第二槽壁，第一槽壁和第二槽壁平行设置，第一槽壁朝向第一冲压刀头设置且与水平面的夹角呈锐角。

通过采用上述技术方案，当压块受到压力向下滑动时，推杆在由半圆槽、第一槽壁和第二槽壁推杆槽内滑动，由于第一槽壁与第一冲压刀头相向设置且与水平面的夹角呈锐角，进而在压块向下滑动时，推杆带动推块和第一冲压刀头沿水平方向对长条状型材进行冲压，当压块向上滑动时，推杆沿着推杆槽的第一槽壁向远离长条状型材的方向水平滑动，进而带动长条状型材方沿水平方向向远离长条状型材的方向滑动，通过压块的上下滑动带动第一冲压刀头进行往复冲压。

本发明进一步设置为：所述第一冲压刀头沿其宽度方向的两个外侧壁均固定连接有用于将片体冲压成工字形的第四冲压刀头，所述第四冲压刀头整体呈长方形。

通过采用上述技术方案，第四冲压刀头配合第一冲压刀头将长条状型材上冲压出工字形的片体，便于换向片后续工序的组装和固定。

本发明进一步设置为：所述第二冲压刀头沿竖直方向设置且包括左侧刀头和右侧刀头，所述左侧刀头和右侧刀头形状相同均为长方体刀头且两者平行设置相隔一定距离。

通过采用上述技术方案，第二冲压刀头的左侧刀头和右侧刀头对换向片进行冲压，使得换向片在冲压完成后，换向片的钩部的宽度达标。

本发明进一步设置为：所述所述左侧刀头和右侧刀头呈相向设置的一端均沿竖直方向设有第五冲压刀头，两个所述第五冲压刀头呈相向设置的一端为弧形面，所述第二冲压刀头和第五冲压刀头固定连接。

通过采用上述技术方案，第五冲压刀头对换向片的钩部进行冲压，在钩部沿其宽度方向的两侧冲压出形变槽，减少钩部在弯折时两侧受到压力向外挤出产生凸起和毛刺现象。

本发明进一步设置为：所述第三冲压刀头沿竖直方向设置整体呈长方体，所述第三冲压刀头底部靠近第二冲压刀头的一侧沿竖直方向设有用于切断长条状型材的第六冲压刀头，所述第六冲压刀头纵截面为直角三角形，所述第六冲压刀头一条直角面沿竖直方向设置，另一条直角面与第三冲压刀头底部重合。

通过采用上述技术方案，第三冲压刀头和第六冲压刀头配合，将冲压完成的换向片切断，便于后续的长条状型材的继续输送和冲压。

本发明进一步设置为：所述冲压模具上沿竖直方向设置有弹簧减震器，所述弹簧减震器包括支撑柱、弹簧和支撑筒，所述弹簧套设在支撑柱上，所述弹簧一端与模具固定连接，另一端与支撑筒固定连接，所述支撑筒底部开口套设在支撑柱上，实施冲压盖板下端面沿竖直方向设有套筒，所述套筒底部开口套设在支撑筒顶部。

通过采用上述技术方案，弹簧减震器可以有效减小冲压盖板和冲压模具在进行冲压时受到压力发出的震动和噪声。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1、通过形变槽的设置，能够减少钩部在弯折时两侧受到压力向外挤出产生凸起和毛刺现象，同时还会增大相邻两个换向片之间的距离，进而增加漆包线围绕换向片缠绕的空间，减少漆包线之间的相互干扰；

2、在加工换向片时，冲压盖板上的冲压刀头对模具内的长条状型材进行冲压加工，可以生产出一种换向片，使其在弯钩过程中减少钩部两侧受到压力向外挤出产生凸起和毛刺现象的效果，进而提升电机的整流质量。

附图说明

图1是本发明实施例一示出的用于体现换向片整体结构的结构示意图；

图2是本发明实施例二示出的用于体现加工中的长条状型材的结构示意图；

图3是本发明实施例二示出的用于体现组装模具与换向片连接关系的结构示意图；

图4是本发明实施例二示出的用于体现生产设备整体结构的结构示意图；

图5是本发明实施例二示出的用于体现冲压模具的结构示意图；

图6是本发明实施例二示出的用于体现冲压盖板和第一冲压刀头位置关系的***示意图；

图7是本发明实施例二示出的用于体现第一冲压刀头和推块位置关系的结构示意图；

图8是本发明实施例二示出的用于体现换向器整体结构的结构示意图;

图9是图6的A部放大图；

图10是本发明实施例三示出的用于体现换向片整体结构的另一结构示意图。

图中，1、换向片；11、接触块；12、卡块；13、连接片；14、钩部；141、形变槽；142、弯折线；143、梯形槽；15、连接块；16、卡嵌槽；17、片体； 2、换向器；21、组装模具；211、柱体；212、托盘；213、卡槽；22、云母片；3、长条状型材；4、冲压模具；41、第一冲压刀头；42、第四冲压刀头；43、推块；431、让位槽；44、推杆；45、推杆槽；451、半圆槽；452、第一槽壁；453、第二槽壁；46、弹簧减震器；461、支撑柱；462、弹簧；463、支撑筒；47、送料孔；48、第一冲压槽；49、第二冲压槽；50、第三冲压槽；5、冲压盖板；51、第二冲压刀头；511、左侧刀头；512、右侧刀头；52、第三冲压刀头；53、第五冲压刀头；54、第六冲压刀头；55、压块；56、套筒； 61、机体；62、冲头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参照图1，为本发明公开的一种用于换向器2的换向片1，包括片体17和钩部14。片体17包括接触块11和卡块12，接触块11为长方体且沿其长度方向设有连接块15，连接块15远离接触块11的一端沿竖直方向设置有连接片13，且连接片13远离连接块15的一端与卡块12固定连接，连接片13长度小于接触块11和卡块12的长度，接触块11、连接块15、连接片13和卡块12一体成型，片体17整体呈工字形，便于换向片1组装成换向器2。钩部14为长方体且沿其长度方向的一端与接触块11固定连接，钩部14沿其宽度方向的两端均开设有形变槽141，两个形变槽141均贯穿钩部14的上下端面且截面为弧形，以两个形变槽141的底部连线为弯折线142，弯折后的钩部14两侧挤出的部分填充了形变槽141，能够减少钩部14在弯折时两侧受到压力向外挤出产生凸起和毛刺现象，同时还会增大相邻两个换向片1之间的距离，进而增加漆包线围绕换向片1缠绕的空间，减少漆包线之间的相互干扰。

参照图1和图3，整体呈工字形的片体17的两端形成了卡嵌槽16，卡嵌槽16可以方便工作人员将生产好的换向片1卡嵌在组装换向器2的组装模具21上，组装模具21包括托盘212和柱体211，托盘212与柱体211一端固定连接且沿柱体211周向设置封闭呈环形，柱体211的外侧壁上沿其周向开设有与片体17适配且沿竖直方向设置的卡槽213，换向片1的片体17沿柱体211周向卡嵌入卡槽213内，片体17远离钩部14的一端与托盘212抵接且相邻换向片1之间存在缝隙，便于后续对排列好的换向片1之间填充云母片22（参照图8），云母片22（参照图8）用来充当绝缘介质，使相邻的接触片11之间断路；然后再进行注塑形成换向器2（参照图8），连接块15的设置在注塑时提升片体17与塑液的接触面积提升换向器2整体的牢固性。最后进行弯钩操作，弯钩分为三次，第一次将钩部14沿弯折线142弯折30度角，第二次沿弯折线142再次弯折60度角，此时钩部14与竖直方向成90度角，第三次将钩部14进行再次弯折50-70度角，此时部与竖直方向成140-160度角，此时弯钩工序完成。

参照图1和图2，本实施例中换向片1的尺寸都是经过精密计算，使得形变槽141的深度可以刚好在钩部14弯曲时容纳其两侧挤出的部分。具体参数如下：换向片1整体长度为22.5mm，接触块11长度为15.2mm，钩部14长度7.3mm，形变槽141底部的深度为0.23mm，钩部14的的宽度为1.49mm，两个形变槽141底部的直线距离即钩部14最窄部宽度为1.03mm，钩部14的厚度为1.05mm。通过上述数据对长条状型材3进行冲压加工，即可生产出合格的换向片1

上述实施例的实施原理为：在对换向片1进行弯钩时，沿着弯折线142进行弯钩时，钩部14宽度方向的两侧收到挤压向外延伸，由于形变槽141的存在，钩部14宽度方向的两侧向外延伸的部分填充了部分的形变槽141，不会产生凸起和毛刺，不会对缠绕在钩部14上的漆包线造成割伤，保证电机的整流质量。

实施例二

参照图2和图4，为本发明公开的一种应用于实施例1中换向片1的生产设备，包括机体61、冲压盖板5和冲压模具4，机体61上设有沿竖直方向运动的冲头62，冲头62底部与冲压盖板5连接，冲压模具4位于冲压盖板5正下方与冲压盖板5卡嵌配合，冲压模具4的外侧壁上穿设有送料孔47，送料孔47内输送有长条状型材3，本实施例中长条状型材3采用长条状银铜合金经过拉拔加工形成。冲头62向冲压盖板5施加压力，进而对下方冲压模具4内的长条状型材3进行冲压加工。

参照图5，冲压模具4的顶端上沿送料孔47长度方向依次设有第一冲压槽48、第二冲压槽49和第三冲压槽50，送料孔47依次穿过第一冲压槽48、第二冲压槽49和第三冲压槽50，冲压模具4上滑动连接有用将长条状型材3冲出厚薄均匀钩部14的第一冲压刀头41，第一冲压刀头41滑动方向与送料孔47长度方向垂直。

参照图5和图6，冲压盖板5上沿竖直方向设置有用于驱动第一冲压刀头41进行冲压的压块55、***第二冲压槽49内钩部14的宽度冲压达标的第二冲压刀头51和***第三冲压槽50内将加工好换向片1进行冲压截断的第三冲压刀头52，压块55、第二冲压刀头51和第三冲压刀头52沿送料孔47的送料方向依次设置。本实施例中通过夹持式同步送料机构将长条状型材3送入冲压模具4的送料孔47内进行冲压加工。夹持式同步送料机构包括用于夹持并移动长条状型材3的第一机械手和用于配合第一机械手交替夹持长条状型材3的第二机械手，原理类似于手握绳索交替拉动绳索的操作，采用两个机械手在伺服电机的驱动下配合滑道交替夹持长条状型材3向冲压模具4内输送。

参照图6和图7，第一冲压刀头41形状为长方体且底部高于***送料孔47的长条状型材3的底部，第一冲压刀头41沿其宽度方向的两个外侧壁均固定连接有用于将片体17冲压成工字形的第四冲压刀头42，第四冲压刀头42整体呈长方形，且第四冲压刀头42的底部高于第一冲压刀头41，将片体17冲压出连接块15。第一冲压刀头41远离送料孔47的一端连接有推块43，推块43远离第一冲压刀头41一端设有让位槽431，压块55在让位槽431内滑动。

参照图6，让位槽431内沿推块43宽度方向设有推杆44，推杆44呈圆柱形且外侧壁较为光滑，所述压块55设有推杆槽45，所述推杆44卡嵌入推杆槽45内；所述推杆槽45包括半圆槽451、第一槽壁452和第二槽壁453，第一槽壁452和第二槽壁453平行设置，第一槽壁452朝向第一冲压刀头41设置且与水平面的夹角呈锐角。当冲压盖板5带动压块55向下压时，推杆44在推杆槽45内沿着第一槽壁452滑动，第一槽壁452与第一冲压刀头41相向设置且与水平面的夹角呈锐角，进而在压块55向下滑动时，推杆44带动推块43和第一冲压刀头41沿水平方向对长条状型材3进行冲压。第一冲压刀头41底部高于水平***的长条状型材3的底部，高出的高度约为1.05mm，第一冲压刀头41对条状型材的侧面进行冲压，形成一个厚薄均匀的长条形钩部14。同时第四冲压刀头42在第一冲压刀头41的带动下，在片体17上冲压出卡嵌槽16，使得片体17整体呈工字形，卡嵌槽16便于进行实施例1中对换向片1进行排列制作换向器2的工序。

参照图1和图9，第二冲压刀头51包括左侧刀头511和右侧刀头512，左侧刀头511和右侧刀头512形状相同均为长方体刀头且两者平行设置相隔一定距离，左侧刀头511和右侧刀头512呈相向设置的一端均沿竖直方向设有第五冲压刀头53，两个第五冲压刀头53呈相向设置的一端均为弧形面；第二冲压刀头51和第五冲压刀头53一体成型，第二冲压刀头51和第三冲压刀头51的下端面呈台阶分布，在冲压时第二冲压刀头51先对钩部14进行冲压形成宽度为1.49mm的钩部14，此时第五冲压刀头53也开始沿竖直方向对钩部14进行冲压，最后形成宽度为1.49mm的钩部14且钩部14沿其宽度方向的两侧均有截面呈弧形的形变槽141。

参照图6，第三冲压刀头52整体呈长方体，第三冲压刀头52底部靠近第二冲压刀头51的一侧沿竖直方向设有设有用于切断长条状型材3的第六冲压刀头54，第六冲压刀头54的纵截面为直角三角形，其一条直角边沿竖直方向设置，另一条与第三冲压刀头52底部贴合。第六冲压刀头54的底部为锐角，在冲压盖板5的带动下，将加工完成的换向片1从长条状型材3上截断，不影响后续的长条状型材3加工。

参照图5和图6，冲压模具4上沿竖直方向设置有三个弹簧减震器46，弹簧减震器46包括支撑柱461、弹簧462和支撑筒463，弹簧462套设在支撑柱461上，弹簧462一端与冲压模具4固定连接，另一端与支撑筒463固定连接，支撑筒463底部开口套设在支撑柱461上，实施冲压盖板5下端面沿竖直方向设有套筒56，套筒56底部开口套设在支撑筒463顶部。弹簧减震器46具有优异的减震消音效能，当冲压盖板5向下冲压时，弹簧减震器46可以消除冲压带来的震动，确保冲压的精度。

具体加工流程：冲压盖板5在冲头62的作用下进行冲压时，首先长条状型材3被夹持式同步送料机构通过送料孔47送入冲压模具4内，冲头62带动冲压盖板5对冲压模具4内的长条状型材3进行冲压加工；然后长条状型材3经过第一冲压刀头41和第四冲压刀头42冲压出厚薄均匀的钩部14和卡嵌槽16，其次经过第二冲压刀头51和第五冲压刀头53冲压出宽度符合要求且其宽度方向两侧均有形变槽141的钩部14,最后经过第三冲压刀头52和第六冲压刀头54将钩部14和片体17从长条状型材3上截断形成换向片1。夹持式同步送料机构在每次冲压间隔时，将长条状型材3向送料孔47送入一个换向片1的长度，以弥补被第三冲压刀头52和第六冲压刀头54截断的换向片1形成的空缺，第一冲压刀头41和第四冲压刀头42、第二冲压刀头51和第五冲压刀头53与第三冲压刀头52和第六冲压刀头54在冲压盖板5的作用下，同时进行三道冲压工序，因而可以同时对长条状型材3进行三个换向片1的冲压加工。

实施例三，

参照图10，与实施例一的不同之处在于换向片1上两个形变槽141截面呈等腰梯形，两个形变槽141均贯穿钩部14的上下端面，两个形变槽141槽底的直线距离同样为1.03mm，截面呈等腰梯形的形变槽141的设置同样能够减少钩部14在弯折时两侧受到压力向外挤出产生凸起和毛刺现象，同时还会增大相邻两个换向片1之间的距离，进而增加漆包线围绕换向片1缠绕的空间，减少漆包线之间的相互干扰。在加工本实施例中的换向片1时，只需要将冲压盖板5上的第五冲压刀头53形状改为与形变槽141适配的形状即可。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。