叠片电磁铁铁芯的生产加工方法与流程

1.本公开涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种叠片电磁铁铁芯的生产加工方法。


背景技术：

2.在加速器技术应用中，大部分电磁铁由通电线圈和铁芯组成，利用铁磁性材料对磁路进行约束，提高磁场品质。铁芯材料通常选用磁性能较好的电工纯铁或硅钢材料等。由于加速器用电磁铁，在大部分情况下需要产生脉冲磁场或快速交变磁场，需要铁芯材料损耗低，响应快。通常采用冷轧无取向硅钢片或其他磁性能材料作为铁芯导磁材，比如硅钢片厚度通常为0.5mm，或根据实际使用情况选取更小厚度如0.3mm或0.1mm。对于批量生产的磁铁叠压冲片，需要设计冲压模具，采用冲压成型的方式完成磁铁叠压冲片的生产，提高生产效率，并对冲片关键尺寸进行保证。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，本发明提供了一种叠片电磁铁铁芯的生产加工方法。
4.本公开的一个方面提供了一种叠片电磁铁铁芯的生产加工方法，包括：将卷料放入设置了冲片模具的冲床上冲压，得到冲片，或者，将卷料进行切割，得到方料板；对所述冲片或所述方料板进行双面涂胶，控制胶层的均匀性和厚度，并对所述胶层进行半固化处理；将所述冲片或所述方料板分组码放进叠压模具，进行两次轴向压紧和两次固化处理，形成叠压件；检测并修正所述叠压件的关键尺寸；在所述叠压件的表面焊接固定板，完成叠片电磁铁铁芯的叠压生产。
5.可选地，在冲压完成后，所述方法还包括：根据叠压需要，对所述冲片或所述方料板进行去毛刺或表面清理。
6.可选地，所述方法还包括：按照批次掺合所述冲片或所述方料板，消除材料性能差异和同板差。
7.可选地，所述方法还包括：按照所述叠片电磁铁铁芯的截面要求尺寸加工所述冲片模具，所述冲片模具的精度与所述截面要求尺寸的精度相同。
8.可选地，所述将所述冲片或所述方料板分组码放进叠压模具，进行两次轴向压紧和两次固化处理，形成叠压件包括：根据铁芯的长度确定所述冲片或所述方料板的数量，所述冲片或所述方料板分组码放进所述叠压模具，其中，将相邻的两组所述冲片或所述方板料翻面叠放，消除材料性能或外形之间的差异；当所述冲片或所述方板料码放完成后，进行轴向压紧和固化处理，形成叠压件。
9.可选地，所述将所述冲片或所述方料板分组码放进叠压模具，进行两次轴向压紧和两次固化处理，形成叠压件包括：将所述冲片或所述方料板分组码放进叠压模具，进行轴向压紧，形成叠压件；将所述叠压件连同所述叠压模具放入烘箱烘烤，待温度上升至胶层半固化状态时，将所述叠压件连同所述叠压模具取出，再次进行轴向压紧；将所述叠压件再次放入烘箱，直至升温至胶层固化态温度并按照要求进行保温；待温度和时间关系满足指标
要求后，停止升温并冷却，完成所述叠压件的固化成型。
10.可选地，所述当使用方料板制备所述叠压件时，在焊接固定板之前，所述方法还包括：对所述叠压件进行成型加工，将所述叠压件加工成所需的叠片电磁铁铁芯。
11.可选地，所述冲片或所述方料板为硅钢片卷料或磁性能材料。
12.可选地，所述胶层的厚度为3～5um。
13.可选地，所述冲片的尺寸精度为0.03～0.05mm。
14.在本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
15.本公开实施例提供了一种叠片电磁铁铁芯的生产加工方法，对叠片电磁铁铁芯生产加工进行了通用标准流程制定，通过该流程指导各种规格的电磁铁铁芯叠压生产。
附图说明
16.为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：
17.图1示意性示出了本公开实施例提供的一种叠片电磁铁铁芯的生产加工方法的流程图；
18.图2示意性示出了本公开实施例提供的一种叠片电磁铁铁芯的生产加工方法的流程示意图。
具体实施方式
19.以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
20.在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
21.在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
22.如图1和图2，本公开实施例提供了一种叠片电磁铁铁芯的生产加工方法，其基本步骤包括s110～s150。
23.s110，将卷料放入设置了冲片模具的冲床上冲压，得到冲片，或者，将卷料进行切割，得到方料板。
24.可选地，方料板还可以为预制的方料板。
25.可选地，卷料或方料板的材料为合适厚度的硅钢片卷料或磁性能带材。
26.在本实施例中，在制备叠片电磁铁铁芯前，由于电磁铁铁芯通常为非标准结构，根据铁芯叠压需求，按照截面要求尺寸加工冲片模具，冲片模具的精度与截面要求尺寸的精度相同。通过冲模的尺寸精度来保证最终冲片的精度。冲制完成的冲片采用三坐标或投影仪进行关键尺寸检测。对于冲片关键尺寸的精度，可以参考在0.03～0.05mm的范围内。
27.可选地，对于精度要求较低的方板料可以通过剪板的方式完成。
28.在本实施例中，可以在冲压之前或冲压之后按照批次掺合冲片或方料板，消除材料性能差异和同板差。
29.s120，对冲片或方料板进行双面涂胶，控制胶层的均匀性和厚度，并对胶层进行半固化处理。
30.在涂胶之前，可以根据叠压需要，对冲压后的冲片或方料板进行去毛刺或表面清理。
31.对冲片或方板料进行双面涂胶，主要用于后期的叠压粘结。根据涂胶的具体要求，采用加热设备对胶层进行半固化(半固化温度参考具体的涂胶材质说明)，同时确保涂胶的均匀性和胶层厚度。
32.可选地，根据铁芯实际结构，可以利用胶片制作粘结端板，待粘结端板成型后，和部分不涂胶冲片整体上压机进行叠压焊接。
33.在本实施例中，胶层的厚度控制为3～5um。
34.s130，将冲片或方料板分组码放进叠压模具，进行两次轴向压紧和两次固化处理，形成叠压件。
35.在本实施例中，可以根据铁芯的具体尺寸和外形，设计铁芯叠压模具，对铁芯进行叠压。根据铁芯的长度确定冲片或方料板的数量。将冲片或方料板分组码放进叠压模具，其中，将相邻的两组冲片或方板料翻面叠放，消除材料性能或外形之间的差异。
36.当冲片或方板料码放完成后，进行轴向压紧和固化处理，形成叠压件。具体包括s131～s133。
37.s131，将冲片或方料板分组码放进叠压模具，进行轴向压紧，形成叠压件。
38.s132，将叠压件连同叠压模具放入烘箱烘烤，待温度上升至胶层半固化状态时，将叠压件连同叠压模具取出，再次进行轴向压紧。
39.s133，将叠压件再次放入烘箱，直至升温至胶层固化态温度并按照要求进行保温。
40.s134，待温度和时间关系满足指标要求后，停止升温并冷却，完成叠压件的固化成型。
41.在本实施例中，可以选用专用的压机进行叠压。将叠压件连同叠压模具一并放置于烘箱内，对烘箱温度进行设置，调节升温曲线，对叠压后的涂胶冲片或方板料进行升温，待温度上升至胶层半固化态时，将叠压件从烘箱拉出，进行再次轴向压紧，最终确保冲片数量和理论长度满足一定的关系，叠压系数通常情况下要求大于97％。将再次压紧后的叠压件再次送入烘箱，继续升温至胶层固化态温度并按照要求进行保温。待温度和时间关系满足指标要求后，停止升温并冷却，完成叠压件的固化成型。
42.当使用方料板制备所述叠压件时，还需对叠压件进行成型加工，将叠压件加工成所需的叠片电磁铁铁芯。
43.s140，检测并修正叠压件的关键尺寸。
44.具体的，叠压件完成固化后，进行脱模并进行关键尺寸检测。重点关注极面气隙或孔径的尺寸、立柱装配结合面和端面的垂直度等。通常在叠压过程中预留2～3片冲片的余量进行补偿，如果最终实测长度超出理论长度，可以揭掉端部的冲片来满足理论叠压长度要求。对于垂直度出现偏差的情况，可以根据实际情况在端部局部超差位置增加单张冲片，
或对端部局部超差位置进行打磨处理，确保最终铁芯端面的垂直度。
45.s150，在叠压件的表面焊接固定板，完成叠片电磁铁铁芯的叠压生产。
46.在本实施例中，对于叠压后的铁芯，还需要根据要求，在特定位置(通常是叠压件的端面、测量、上下底面)进行固定板焊接，利用焊板增加铁芯的结构稳定性，最终完成电磁铁铁芯的叠压生产。
47.铁芯附属焊接板根据需求和用途可以选用碳钢、不锈钢或其它材质。
48.由于加速器磁铁受前端物理指标的要求，通常为非标产品，本公开实施例提供的叠片电磁铁铁芯的生产加工对该类型电磁铁铁芯生产加工进行了通用标准流程制定，通过该流程指导各种规格的电磁铁铁芯叠压生产。
49.本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。
50.尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。