一种静音电机转子铁芯叠压固化制造工艺的制作方法

本技术涉及电机制造，更具体地说，它涉及一种静音电机转子铁芯叠压固化制造工艺。

背景技术：

1、电机定转子铁芯叠压在电机制造中对电机整体性能指标具有重要作用，铁芯叠压质量的优劣直接影响电机噪音等性能指标能否达到相关规定、电机能否合格出厂。转子铁芯通常由多个电工钢冲片沿轴向层叠后固定而成。随着电机向高精度、低噪音方向发展，对转子铁芯的叠压精度、结构致密性和同轴度提出了更高要求。

2、现有转子铁芯叠压固化工艺中，固化通常在单一高温条件下一次性完成或在有限的阶梯加热条件下分段进行，而叠压压力要么在固化前一次性施加后不再调整、要么在加热阶段之间通过取出工装的方式间歇性调整，导致粘接剂交联反应产生的固化收缩无法被叠压压力实时补偿，固化收缩转化为铁芯内部的有害残余应力而非有助于提高叠压系数的正向压紧力，造成铁芯的成型精度不足。

技术实现思路

1、为了解决现有转子铁芯叠压固化工艺，易造成铁芯的成型精度不足的问题，本技术提供一种静音电机转子铁芯叠压固化制造工艺。

2、本技术提供的一种静音电机转子铁芯叠压固化制造工艺，采用如下的技术方案：

3、一种静音电机转子铁芯叠压固化制造工艺，包括以下步骤：

4、s1、将涂覆有粘接剂的转子冲片叠装于叠压工装中，对所述转子冲片施加初始预压力进行预压定位；

5、s2、对所述叠压工装及其中装载的铁芯进行梯度升温分级固化处理，所述梯度升温分级固化处理包括依次进行的至少三个温度台阶，各所述温度台阶之间程序升温且压力同步切换，所述叠压工装在各温度台阶之间保持对铁芯的轴向加压状态，每个所述温度台阶对应一个叠压压力，且各所述温度台阶的温度值依次升高；

6、s3、在保持叠压压力的条件下对固化后的铁芯进行程序降温；

7、s4、降温至设定温度后卸压，将固化完成后的转子铁芯从所述叠压工装中取出。

8、通过采用上述技术方案，由于采用梯度升温分级固化处理包括依次进行的至少三个温度台阶，粘接剂的交联反应被分散至多个温度区间内分步进行，避免了单一高温条件下一次性交联引发的收缩应力集中；由于各温度台阶之间程序升温且压力同步切换，各温度台阶的温度值依次升高且分别对应不同的叠压压力，使压力随固化反应进程同步调整，将固化收缩转化为正向压紧力；由于叠压工装在各温度台阶之间保持对铁芯的轴向加压状态，避免了铁芯在温度切换过程中发生回弹或错位；由于固化完成后在保持叠压压力的条件下进行程序降温，使热收缩应力在受控条件下逐步释放，因此，获得了提高铁芯成型精度的效果，解决了现有转子铁芯叠压固化工艺，易造成铁芯的成型精度不足的问题。

9、优选的，步骤s1中，所述粘接剂为潜伏型环氧树脂粘接剂体系，按重量份数计包括：环氧树脂90～110份、潜伏性固化剂5～15份、潜伏性固化促进剂1～5份；所述粘接剂以喷涂或辊涂方式施加于所述转子冲片表面，涂层厚度为3～10μm。

10、通过采用上述技术方案，采用潜伏型环氧树脂粘接剂体系，该体系在常温下具有充足的贮存稳定性，在升温后逐步释放固化活性，使粘接剂在不同温度台阶下具备差异化的反应速率，与梯度升温分级固化工艺相适配；同时将涂层厚度控制在适宜的范围内，使粘接剂在冲片表面形成连续均匀的薄膜，既保证了叠片间粘接层的完整性，又避免了涂层过厚导致固化收缩量增大或涂层过薄导致粘接强度不足，从而保障了铁芯的粘接质量和结构致密性。

11、优选的，步骤s1中，所述初始预压力为1～3mpa，保持所述初始预压力的时间为5～15分钟。

12、通过采用上述技术方案，在叠装完成后先施加初始预压力并保持一定时间，使各冲片在固化反应启动前即完成初步定位和紧密接触，消除了叠装过程中可能存在的冲片间松散间隙，同时使涂覆于冲片表面的粘接剂在压力作用下充分铺展和浸润被粘接界面，为后续梯度升温分级固化处理提供了叠片位置准确且界面接触良好的初始状态，从而保障了铁芯的叠压系数和结构均匀性。

13、优选的，步骤s2中，所述梯度升温分级固化处理包括依次进行的第一温度台阶、第二温度台阶和第三温度台阶。

14、通过采用上述技术方案，梯度升温分级固化处理采用依次进行的第一温度台阶、第二温度台阶和第三温度台阶，其中第一温度台阶对应预固化阶段用于启动粘接剂的初步交联反应，第二温度台阶对应主固化阶段用于实现粘接剂的主交联反应，第三温度台阶对应后固化阶段用于完成粘接剂的深度交联，三个温度台阶各自承担明确的固化功能并依次衔接，使粘接剂的交联反应在不同温度区间内分阶段进行，从而保障了铁芯的成型精度。

15、优选的，所述第一温度台阶的温度为60～80℃，压力为3～6mpa，保温时间为20～40分钟；所述第二温度台阶的温度为90～110℃，压力为6～10mpa，保温时间为40～80分钟；所述第三温度台阶的温度为120～140℃，压力为3～5mpa，保温时间为20～40分钟。

16、通过采用上述技术方案，通过第一温度台阶、第二温度台阶和第三温度台阶的温度、压力和保温时间设置为相互配合，使粘接剂在各台阶内分别实现初步交联、充分交联和深度交联，并在压力配合下使固化收缩在三个台阶中逐级释放并转化为正向压紧力，从而保障了铁芯的叠压系数和结构致密性。

17、优选的，步骤s2中，各所述温度台阶之间的升温速率为1～3℃/min；所述第二温度台阶的压力大于所述第一温度台阶的压力，所述第二温度台阶的压力大于所述第三温度台阶的压力。

18、通过采用上述技术方案，在各温度台阶之间以适宜的升温速率进行程序升温，使铁芯温度在各台阶之间平稳过渡，避免了快速升温引起的温度冲击和热应力突变；同时各温度台阶的压力随固化进程呈现先升高后降低的变化规律，在主固化阶段以较高压力补偿粘接剂交联收缩，在后固化阶段以适当压力释放残余应力，从而保障了铁芯的轴向尺寸精度和同轴度。

19、优选的，步骤s3中，所述程序降温的降温速率为1～2℃/min，将所述铁芯从所述梯度升温分级固化处理的最终温度降至不高于60℃；所述程序降温过程中保持所述第三温度台阶对应的叠压压力。

20、通过采用上述技术方案，以适宜的降温速率将铁芯从梯度升温分级固化处理的最终温度降至不高于设定温度，并在降温过程中保持叠压压力，使铁芯在降温阶段持续受到压力约束，热收缩应力在受控条件下逐步释放而非在无约束状态下自由发展，避免了因降温速率过快或压力缺失导致的热应力集中和不均匀变形，从而保障了铁芯降温后的尺寸稳定性。

21、优选的，步骤s4中，所述设定温度为60℃。

22、通过采用上述技术方案，将卸压取出的设定温度限定在粘接剂已完全固化并具有足够力学强度的温度条件下，铁芯脱离工装约束后不再发生显著变形，同时该温度水平已远低于粘接剂的热变形温度，铁芯在此温度下具有良好的尺寸稳定性，既保证了固化效果的完整性，又确保了取出操作的安全性和便利性。

23、优选的，步骤s4中，取出固化完成后的转子铁芯后，还包括对所述转子铁芯的外周进行喷丸处理，以及对所述转子铁芯的内孔进行去胶处理。

24、通过采用上述技术方案，在取出固化完成后的转子铁芯后，对外周进行喷丸处理以去除固化过程中可能溢出的粘接剂残留物并改善外圆表面质量，同时对内孔进行去胶处理以清除内孔表面存在的粘接剂残留，保障内孔的尺寸精度和清洁度，外周喷丸与内孔去胶分别针对铁芯的不同部位进行精度修复，共同确保铁芯在后续装配过程中的安装精度和配合可靠性。

25、优选的，所述粘接剂在60℃下的凝胶时间不小于60分钟，在100℃下的凝胶时间为10～30分钟，在140℃下的凝胶时间为2～10分钟；所述第一温度台阶的保温时间小于所述粘接剂体系在60℃下的凝胶时间，所述第二温度台阶的保温时间大于所述粘接剂体系在100℃下的凝胶时间，所述第三温度台阶的保温时间大于所述粘接剂体系在140℃下的凝胶时间。

26、通过采用上述技术方案，将粘接剂在各温度台阶对应温度下的凝胶时间与各台阶的保温时间建立对应关系，使粘接剂的交联反应进程与铁芯的固化工艺时序协同，预固化阶段保持未凝胶状态以允许冲片位置的进一步调整，主固化阶段确保充分完成交联反应，后固化阶段确保达到充分的交联密度，从而保障了铁芯的粘接强度和结构稳定性。

27、综上所述，本技术具有以下有益效果：

28、1、由于本技术采用梯度升温分级固化处理包括依次进行的至少三个温度台阶，粘接剂的交联反应被分散至多个温度区间内分步进行，避免了单一高温条件下一次性交联引发的收缩应力集中；由于各温度台阶之间程序升温且压力同步切换，各温度台阶的温度值依次升高且分别对应不同的叠压压力，使压力随固化反应进程同步调整，将固化收缩转化为正向压紧力；由于叠压工装在各温度台阶之间保持对铁芯的轴向加压状态，避免了铁芯在温度切换过程中发生回弹或错位；由于固化完成后在保持叠压压力的条件下进行程序降温，使热收缩应力在受控条件下逐步释放，因此，获得了提高铁芯成型精度的效果。

29、2、本技术通过将梯度升温分级固化处理设置为依次进行的第一温度台阶、第二温度台阶和第三温度台阶，使粘接剂依次经历初步交联、主交联和深度交联三个阶段，在预固化阶段保持未凝胶状态以允许冲片位置的进一步调整，在主固化阶段以升高的压力补偿交联收缩，在后固化阶段以降低的压力释放残余应力，配合各台阶之间程序升温过程中压力同步切换以及叠压工装持续保持轴向加压状态，使固化收缩的有害效应被逐级消除，铁芯在固化过程中始终处于可控的应力状态，从而提升了转子铁芯的叠压系数和轴向尺寸精度。

30、3、本技术通过程序降温全程保持叠压压力直至降至设定温度后再行卸压取出，使热收缩应力在受控条件下逐步释放，铁芯脱离工装约束后不再发生显著变形；配合取出后对铁芯外周进行喷丸处理以去除粘接剂残留并改善外圆表面质量，以及对内孔进行去胶处理以清除内孔表面的粘接剂残留，外周喷丸与内孔去胶分别针对铁芯的不同部位进行精度修复，共同确保铁芯在后续装配过程中的安装精度和配合可靠性。