文 献 综 述
- 研究背景及意义
由于能源和环境问题的日趋严峻，新能源汽车应运而生。有别于传统汽车消耗石油的发动机驱动，新能源汽车采用电机驱动的方式无疑更是节能环保。目前新能源汽车的主流驱动电机类型主要有:交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。而这三者中当属永磁同步电机综合量化得分最高，其效率和控制特性有较大优势，所以目前市场新能源汽车大都采用该种电机。驱动电机的主要参数包括额定功率，额定转矩，峰值功率，峰值转矩等，各类电机在这些参数上的差异很大的影响的电机的使用范围[1-3]。定转子铁芯是构成驱动电机的重要零部件，定子铁芯用于固定漆包线圈,而转子铁芯受电磁场旋转 带动主轴一起构成电机的输出轴。定转子的尺寸精度和形位精度对电 机性能有着重要的影响 。而定转子铁芯的质量又受其加工工艺和冲裁模具的质量的直接影响[4-6]。
本次的研究，可以让学生对新能源汽车电机的各种关键技术尤其是定转子铁芯的生产方式有一个更深刻的理解。通过使用软件设计定转子铁芯的冲裁模具并进行仿真分析，培养学生的模具设计和制造能力。通过实验，可以研究不同类型的冲片的精度、扣点形状、排放位置对垂直度的影响，研究铁芯毛刺对垂直度的影响，研究锁紧圈锁紧量与平面度及垂直度之间的关系，并得出一个合理的解决方案。在此过程中，学生的科研实践能力，工程实践经验得到了充分的锻炼与培养。
- 汽车定转子及模具设计
2.1 汽车定转子
定转子的生产主要采用0.5㎜的硅钢片叠加到工艺所需厚度，如图一。在以往的生产中,一般以连续模具冲压出转定子的单片,然后通过铆钉把叠加在一起的单片铆接起来。虽然连续模具对定转子单片的生产来说是效率并不低,但是后面的铆接过程却异常浪费时间和人力。后据日本引进的设备和资料，以及实际应用表明,采用冲V形搭叠片的方法, 可以大大改善这种生产状况.所谓冲V形搭叠片法,是指在定、转子冲片的级进模中, 转子铁芯的自动扭斜和定、转子片自动分出三部分 .其原理是在冲片上冲出V形搭 , 借此搭子将冲片铆合在一起 ,代替了扣片或焊接。以这种加工方式生产出的定转子铁芯组成的电机，就是自铆电机。相比与以往的生产方式得到的产品，其优势是（1） 铁芯冲片的精度高（2）节约材料（3） 自动化程度高（3）铆合程度高，铆压稳固可靠[7-8]。
图1 定子和转子
2.2 定转子模具设计
定转子铁芯模具本质上是冷冲压模具。目前国际上模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短[9-12]。定转子铁芯模具的设计与铁芯的加工工艺有关联，受“一落三”铁芯生产方式影响，定子和转子一起成形制造生产。目前定转子的生产加工一般采用级进模的方式进行生产，以提高生产效率。
定转子铁芯模具的设计步骤，与普通级进模的设计步骤基本相同。主要有以下三个步骤1、制件的工艺分析，分析制件的形状，确定成型工艺；2、排样图设计: （1）绘制制件图样（2）绘制制件展开图（3）排样方式的确定（4）绘制分段冲切废料的形状（5）校核(冲切废料是否完整) （6）绘制排样图。（7）整体校核；3、级进模结构设计。这其中排样图设计是多工位级进模设计的重要依据。排样图设计得合理与否，直接影响到模具设计的成败[13-16]。
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