阅读说明：本技术 一种W-Pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法 (Method for forming semi-closed slot type stator punching sheet of W-Pin winding motor ) 是由 王迪 唐正宇 李节宝 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种W-Pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法,通过两次冲压的方式,先使得齿靴的轴线与齿体的轴线之间的夹角α相对于初始位置减小,然后再使得该夹角α相对于初始位置增大,从而实现了应力的先增大、后减小、然后再增大的变化,进而使得齿靴的应力分布较为均匀,缓解了应力集中的状况,同时能够满足W-Pin绕组电机的径向扩线、大开口下线要求,保证了齿体结构的综合损伤最小,提高了整体结构的可靠性,减小了对电机性能的影响。(The invention discloses a method for forming a semi-closed slot type stator punching sheet of a W-Pin winding motor, which is characterized in that an included angle alpha between the axis of a tooth shoe and the axis of a tooth body is reduced relative to an initial position through a mode of twice punching, and then the included angle alpha is increased relative to the initial position, so that the change of increasing, reducing and increasing stress is realized, the stress distribution of the tooth shoe is more uniform, the stress concentration condition is relieved, the radial wire expansion and large-opening offline requirements of the W-Pin winding motor can be met, the comprehensive damage of the tooth body structure is ensured to be minimum, the reliability of the whole structure is improved, and the influence on the performance of the motor is reduced.)

一种W-Pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法

技术领域

本发明涉及绕组定子电机，具体涉及一种W-Pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法。

背景技术

在新能源汽车的实际应用中，随着高功率密度和高转矩密度的指标越来越高，槽满率更高的扁线成为了电机设计中的首选。扁线电机主要的下线绕组形式有Hairpin、I-pin、W-Pin等，其中，Hairpin、I-pin存在端部焊接电阻大、端部尺寸大的问题，因此较多采用W-Pin的绕组形式。

但是在该形式中，由于W-Pin绕组电机需要满足径向扩线、大开口下线的要求，因此通常其定子冲片中，齿槽的开口都较大，然而较大的齿槽开口，会对电机性能产生较大的影响，整体结构的可靠性也会下降。如果在套冲时就设计成小开口，又无法满足W-Pin绕组电机的下线要求。如果先套冲成大开口，下线完成后通过冲压齿靴完成对齿槽的封口，则会导致齿靴的应力分布较为集中，同样会对定子冲片造成损伤，对电机性能产生影响。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够同时满足W-Pin绕组电机的下线要求以及结构可靠性高、应力分布较为均匀的W-Pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法。

技术方案：本发明所述的一种W-Pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法，包括以下步骤：

S1：对坯料进行套冲，得到定子冲片粗品，以齿靴的轴线与齿体的轴线之间的夹角为α，以齿靴的内侧边与齿体的底面之间所形成的的圆弧半径为R1，以齿靴的外侧边与齿体的侧面之间所形成的圆弧半径为R2；

S2：在定子冲片粗品中齿体的外侧，分别沿着齿体的两侧边由外向内对齿靴进行冲压，使得冲压后的α减小，R1减小，R2增大，随后进行下线；

S3：从正对齿体的方向由外向内对下线完成后的齿靴进行冲压，使得冲压后齿靴的α增大，R1增大，R2减小，完成半闭口式封口。

由此，在得到定子冲片粗品后，先对齿靴进行第一次冲压，使得相邻两个齿靴之间所形成的齿槽的开口扩大，从而方便进行下线，在下线完成后向反方向进行冲压，使得齿靴完成对齿槽的半闭口式封口，这样既可以实现W-Pin绕组电机的径向扩线、大开口要求，又能够通过两次冲压的方式使得应力分布更加均匀，有效缓解应力集中的情况，降低了定子冲片的综合损伤以及对电机性能的影响。

优选的，在步骤S2中，冲压后齿靴的外侧边与齿体的外侧边在同一直线上。

优选的，在步骤S3中，冲压后齿靴的内侧边与齿体的底面在同一弧线上，在该过程中，随着α的齿靴增大，齿靴的应力先减小后增大，最终使得齿靴整体的应力分布较为均匀，缓解了应力集中的状况。同时，在下线完成后，此时齿槽的开口为最小，从而减小了齿靴应力对电机性能的影响。

优选的，在步骤S2中，采用直线型冲头进行冲压，这样可以提高对齿靴的冲压效率，并保证α能够处于持续减小的状态。

优选的，在步骤S3中，采用扇形冲头进行冲压，这样可以使得齿靴能够由内向外形变，并保证α处于持续增大的状态。

优选的，在步骤S1中，以齿靴的宽度为W，R/W≥2。

优选的，在步骤S1中，以齿靴的长度为L，齿靴的宽度为W，W/L≤0.5。

优选的，在步骤S1中，15°＜α＜75°，上述设计都可以减小应力集中系数，以提高整体结构的可靠性。

有益效果：本发明与现有技术相比，其具有的优点：在满足了W-Pin绕组电机的径向扩线、大开口下线要求的同时，使得齿靴的应力分布更加均匀，缓解了应力集中的情况，提高了整体结构的可靠性

附图说明

图1为通过本发明得到的定子冲片的结构示意图；

图2为定子冲片粗品中齿体的结构示意图；

图3为完成下线后齿体的结构示意图；

图4为完成半闭口式封口后齿体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明所述的一种W-Pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法，包括以下步骤：

S1：如图1所示，对坯料进行套冲，得到定子冲片粗品，以齿靴的轴线与齿体的轴线之间的夹角为α，以齿靴的内侧边与齿体的底面之间所形成的圆弧半径为R1，以齿靴的外侧边与齿体的侧面之间所形成的的圆弧半径为R2，以齿靴的宽度为W，以齿靴的长度为L，其中R/W≥2、W/L≤0.5、15°＜α＜75°；

S2：如图2所示，在定子冲片粗品中齿体的外侧，分别采用直线型冲头沿着齿体的两侧边由外向内对齿靴进行冲压，使得冲压后的α减小，R1减小，R2增大，并直到齿靴的外侧边与齿体的外侧边在同一直线上，此时不存在α和R2，随后进行下线；

S3：如图3所示，从正对齿体的方向采用扇形冲头，由内向外对下线完成后的齿靴进行冲压，使得冲压后齿靴的α增大，R1增大，R2减小，并直到齿靴的内侧边与齿体的底面在同一弧线上，此时α为90°，不存在R1，完成半闭口式封口。

在步骤S1中，对齿靴的结构参数进行控制，可以有效减小齿靴的应力集中系数。

在步骤S2中，当齿靴的外侧边与齿体的外侧边在同一直线上时，齿靴的应力最小，且此时齿槽的开口完全打开，能够方便工作人员进行下线，满足了W-Pin绕组电机的径向扩线、大开口下线要求。随后在S3中，当齿靴的内侧边与齿体的底面在同一弧线上时，齿靴重新对齿槽进行半闭口式封口，且此时开口最小，从而减小了开口过大对电机性能的影响。另一方面，在齿靴形变的过程中，其应变也逐渐增大，由此通过先减小、后增大的两次成型的方式，缓解了齿靴的应力集中状况，使得应力分布更加均匀，从而提高了整体结构的可靠性。