一种定子组件的加工方法、无刷直流电机及风扇

本公开涉及电机加工，具体而言，涉及一种定子组件的加工方法、无刷直流电机及风扇。

背景技术：

1、无刷直流电机通常包括定子组件和转子组件，定子组件一般包括定子铁芯、分别设置于定子铁芯轴向两侧的上线架和下线架以及绕设于定子铁芯上的绕组。上线架和下线架用于隔离线圈绕组与定子铁芯，并对线圈绕组进行支撑和限位。

2、现有技术中，上线架和下线架通常分别成型后，再从定子铁芯的两侧进行装配。然而，由于上线架和下线架为独立零件，增加了成型、检验和装配工序，且装配时容易出现错位、翘起或固定不稳等情况。在后续线圈绕线过程中，线架还可能在绕线张力作用下相对定子铁芯发生移动，影响线圈绕组的正常排列。

3、因此，如何简化定子组件的加工装配过程，并提高线架与定子铁芯之间的定位稳定性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种定子组件的加工方法、无刷直流电机及风扇，解决了背景技术中提到的问题。

2、根据第一方面，本公开提供了一种定子组件的加工方法，包括：

3、步骤s1，提供定子铁芯，所述定子铁芯包括定子环以及沿所述定子环的外壁周向间隔分布的多个定子齿；

4、步骤s2，将所述定子铁芯作为嵌件安装于注塑模具内，并对所述定子铁芯进行相互独立的径向定位和轴向定位；

5、步骤s3，向所述注塑模具内注入绝缘材料，一次注塑形成绝缘线架；其中，所述绝缘线架包括线架本体以及沿所述线架本体周向分布的多个线架部，所述定子环位于所述线架本体内，所述线架部包覆于所述定子齿的外周壁，所述定子齿的齿顶面暴露于所述线架部；

6、步骤s4，冷却脱模后得到包括所述定子铁芯和所述绝缘线架的一体式组合结构；

7、步骤s5，在得到所述一体式组合结构之后，在每个所述线架部绕线形成线圈绕组，所述线圈绕组在绕制过程中绕设于所述线架部的外表面，不跨越所述齿顶面，得到具有所述定子铁芯、所述绝缘线架以及所述线圈绕组的定子组件。

8、在本公开的一种示例性实施例中，所述注塑模具包括定位芯轴和压紧块，在所述步骤s2中，通过所述定位芯轴对所述定子环的内孔进行径向定位，通过所述压紧块抵接所述定子铁芯的轴向端面进行轴向定位，使所述定子铁芯在注塑过程中保持固定位置。优选地，所述径向定位与所述轴向定位的定位基准相互独立，互不关联，以避免定位时的过约束，确保定位的准确性和重复性。

9、在本公开的一种示例性实施例中，在所述步骤s2中，置于所述注塑模具内的所述定子铁芯为经过除油、烘干及预热处理后的所述定子铁芯，并在完成预热后的40s~120s内完成装模定位，使所述定子铁芯以预热状态进行注塑成型。优选地预热温度范围为80℃至150℃，具体根据绝缘材料的流动性和定子铁芯的尺寸确定。

10、在本公开的一种示例性实施例中，在所述步骤s3中，所述绝缘材料为热塑性工程塑料，注塑温度为260℃~320℃，注塑压力为80mpa~150mpa，保压时间为3s~8s。该工艺参数窗口能够确保熔融塑料充分填充模具型腔，同时避免因温度过高或压力过大导致定子铁芯产生热变形。

11、在本公开的一种示例性实施例中，在所述步骤s4中，脱模时先解除对所述定子铁芯的轴向定位，使所述定子铁芯与所述绝缘线架形成的一体式组合结构同步移动，再解除对所述定子铁芯的径向定位，并沿所述定子铁芯的轴向退出所述定位芯轴后完成脱模。该脱模顺序可有效防止注塑件在脱模过程中因受力不均而产生裂纹或翘曲变形。

12、在本公开的一种示例性实施例中，在步骤s5中，按照相邻线架部交替绕线的方式依次形成线圈绕组，并在每完成一层绕线后，以齿顶面为轴向基准面对线圈绕组进行压线整形，再进行下一层绕线。优选地，绕线张力控制在1.5n至4.5n之间，绕线速度控制在1500rpm至3000rpm之间，以保证线圈排列紧密且不损伤绝缘层。

13、根据第二方面，本公开提供了一种无刷直流电机，包括电机驱动板、定子组件和套设于所述定子组件外的转子组件，所述定子组件包括定子铁芯、注塑于所述定子铁芯上的绝缘线架以及绕接于所述绝缘线架的线架部上的线圈绕组，所述定子组件采用如第一方面所述的加工方法制成；

14、所述定子铁芯穿设有用于对无刷直流电机进行安装的安装管，所述转子组件内安装有间隔布置的两个轴承，两个所述轴承分别与所述安装管套接。

15、在本公开的一种示例性实施例中，所述转子组件包括转子外壳，所述转子外壳内设有导磁壳，所述导磁壳内安装有永磁体，所述定子齿的齿顶面与所述永磁体间隙设置。优选地，气隙的宽度范围为0.3mm至0.8mm。

16、在本公开的一种示例性实施例中，其中一个所述轴承与所述绝缘线架的端部抵接，所述安装管套接有卡簧，所述转子组件内设有簧片，另外一个所述轴承抵接于所述卡簧和所述簧片之间。

17、在本公开的一种示例性实施例中，所述安装管开设有与所述电机驱动板对应的过线孔，所述定子铁芯的定子环内设有定位槽，所述安装管的外壁设有与定位槽插接定位的定位凸条，所述定位凸条的长度小于所述定位槽的槽长。

18、在本公开的一种示例性实施例中，所述安装管的外壁设有与所述定位凸条同向布置的限位凸条，所述限位凸条上设有与所述定子环的端面抵接的限位面，所述限位凸条的宽度大于所述定位凸条的宽度。

19、在本公开的一种示例性实施例中，所述线架部上设有凸起，所述绝缘线架靠近所述电机驱动板的一端设有与所述电机驱动板卡接的卡钩，所述电机驱动板的一面与所述凸起抵接，所述电机驱动板的另一面与所述卡钩卡接。

20、根据第三方面，本公开提供了一种风扇，包括风扇本体以及如第二方面所述的无刷直流电机，所述无刷直流电机与所述风扇本体相连，所述转子组件上安装有扇叶。

21、由上述技术方案可知，本公开示例性实施例中的一种定子组件的加工方法、无刷直流电机及风扇，至少具备以下优点和积极效果：

22、1、通过将定子铁芯作为嵌件并实施独立的径向与轴向定位，确保注塑过程中铁芯位置精确固定，避免偏移。

23、2、通过一次注塑形成绝缘线架，省去了独立成型和二次装配工序，简化了加工流程，降低了其加工成本。

24、3、由于线架部包覆定子齿且齿顶面暴露，既保证了绝缘线架的绝缘性能，又为后续绕线提供了精准的轴向基准，使绕线不跨越齿顶面，避免了跨线导致的短路风险和排列混乱，提升了绕线质量和一致性，进而提高电机运行稳定性。

25、本公开应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

1.一种定子组件的加工方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的定子组件的加工方法，其特征在于，所述注塑模具包括定位芯轴和压紧块，在所述步骤s2中，通过所述定位芯轴对所述定子环的内孔进行径向定位，通过所述压紧块抵接所述定子铁芯的轴向端面进行轴向定位，使所述定子铁芯在注塑过程中保持固定位置。

3.根据权利要求1所述的定子组件的加工方法，其特征在于，在所述步骤s2中，置于所述注塑模具内的所述定子铁芯为经过除油、烘干及预热处理后的所述定子铁芯，并在完成预热后的40s~120s内完成装模定位，使所述定子铁芯以预热状态进行注塑成型。

4.根据权利要求1所述的定子组件的加工方法，其特征在于，在所述步骤s3中，所述绝缘材料为热塑性工程塑料，注塑温度为260℃~320℃，注塑压力为80mpa~150mpa，保压时间为3s~8s。

5.根据权利要求2所述的定子组件的加工方法，其特征在于，在所述步骤s4中，脱模时先解除对所述定子铁芯的轴向定位，使所述定子铁芯与所述绝缘线架形成的一体式组合结构同步移动，再解除对所述定子铁芯的径向定位，并沿所述定子铁芯的轴向退出所述定位芯轴后完成脱模。

6.根据权利要求1所述的定子组件的加工方法，其特征在于，在所述步骤s5中，按照相邻所述线架部交替绕线的方式依次形成所述线圈绕组，并在每完成一层绕线后，以所述齿顶面为轴向基准面对所述线圈绕组进行压线整形，再进行下一层绕线。

7.一种无刷直流电机，其特征在于，包括电机驱动板、定子组件和套设于所述定子组件外的转子组件，所述定子组件包括定子铁芯、注塑于所述定子铁芯上的绝缘线架以及绕接于所述绝缘线架的线架部上的线圈绕组，所述定子组件采用如权利要求1至6中任一项所述的加工方法制成；

8.根据权利要求7所述的无刷直流电机，其特征在于，所述转子组件包括转子外壳，所述转子外壳内设有导磁壳，所述导磁壳内安装有永磁体，所述定子齿的齿顶面与所述永磁体间隙设置。

9.根据权利要求7所述的无刷直流电机，其特征在于，其中一个所述轴承与所述绝缘线架的端部抵接，所述安装管套接有卡簧，所述转子组件内设有簧片，另外一个所述轴承抵接于所述卡簧和所述簧片之间。

10.根据权利要求7所述的无刷直流电机，其特征在于，所述安装管开设有与所述电机驱动板对应的过线孔，所述定子铁芯的定子环内设有定位槽，所述安装管的外壁设有与所述定位槽插接定位的定位凸条，所述定位凸条的长度小于所述定位槽的槽长。

11.根据权利要求10所述的无刷直流电机，其特征在于，所述安装管的外壁设有与所述定位凸条同向布置的限位凸条，所述限位凸条上设有与所述定子环的端面抵接的限位面，所述限位凸条的宽度大于所述定位凸条的宽度。

12.根据权利要求7所述的无刷直流电机，其特征在于，所述线架部上设有凸起，所述绝缘线架靠近所述电机驱动板的一端设有与所述电机驱动板卡接的卡钩，所述电机驱动板的一面与所述凸起抵接，所述电机驱动板的另一面与所述卡钩卡接。

13.一种风扇，其特征在于，包括风扇本体以及如权利要求7至12中任一项所述的无刷直流电机，所述无刷直流电机与所述风扇本体相连，所述转子组件上安装有扇叶。