CN101160185A - 铁心、形成和层压所述铁心的模具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种安装在变压器、整流器、稳定器、照明器、以及其他装置中的铁心。当所述铁心形成时，从硅钢片同时冲压成E形铁心和设置在所述E形铁心两侧的一对C形铁心。预定数量的所述E形铁心和预定对数的所述C形铁心被集中并层压以形成叠片铁心。所述铁心包括所述E形铁心和所述一对C形铁心，所述E形铁心具有对称地形成在其两侧的侧支腿和形成在所述侧支腿之间并耦联到线圈盘绕于其上的绕线筒的中央支腿，每个所述C形铁心具有对应于所述E形铁心的侧支腿形成的长支腿和对应于所述E形铁心的中央支腿形成的短支腿。

Description

铁心、形成和层压所述铁心的模具及方法

技术领域

本发明涉及一种铁心以及用于形成和层压所述铁心的模具及方法，其中，当通过冲压模具从硅钢片冲压铁心时，E形铁心和一对形铁心被连续形成并层压，而不会损失钢材料(废钢)。

更具体地说，本发明涉及一种安装在变压器、整流器、稳定器、照明器、以及其他装置中的铁心，以及用于形成和层压所述铁心的模具及方法，其中，当铁心形成时，从硅钢片同时冲压成E形铁心和设置在所述E形铁心两侧的一对形铁心，并且预定数量的E形铁心和预定对数的形铁心被集中并层压以形成叠片铁心。

背景技术

图1是示出根据相关技术形成铁心的过程的立体图。

被连续进给的硅钢片1通过具有预定形状的冲压模具(例如冲模和凹模，每个冲模和凹模具有对应于铁心形状的形状)进行冲压以形成形铁心2。

除了从硅钢片1冲压成的铁心2，还存在作为废钢3撇弃的剩余部分(设置在相邻铁心2的左侧和右侧的部分以及设置在相邻铁心2的上侧和下侧的部分)。

废钢导致铁心2的制造成本增加，因此降低安装在产品内(例如变压器)的铁心的价格竞争力。

为了层压预定数目的已形成的铁心2，在铁心2被层压之后，需要通过氩弧焊等对已形成的铁心2进行后续的热粘结加工，从而降低其可加工性和生产率。

并且，铁心2的粘结部分可能阻碍电流或引起电干扰，从而使铁心的电特性退化，并且这样会降低产品的质量和可靠性。

如图2所示，当采用单个冲模和凹模(未图示)从硅钢片1冲压E形铁心4和I形铁心5时，根据现有技术形成的E形铁心和I形铁心防止硅钢片1上产生废料，并且这样能够减少铁心的制造成本。

但是，由于用于冲压E形铁心4和I形铁心5的冲模的跨距具有长间隔L，所以冲模和凹模的整体尺寸增加。这就需要使用大的冲压机来形成铁心，并且因此使冲压机的冲压速度下降从而降低其生产率和价格竞争力。

当从硅钢片1冲压成E形铁心4时，一个E形铁心4朝上冲压而成，同时另一个相邻的E形铁心朝下冲压而成。因此，从凹模中取出E形铁心4的过程变得复杂从而降低其可加工性。

发明内容

【技术问题】

因此，本发明用于解决现有技术中的上述问题，并且本发明的目的是提供一种铁心以及用于形成和层压所述铁心的模具及方法，其中，当铁心形成时，从硅钢片同时冲压成E形铁心和设置在所述E形铁心两侧的一对形铁心，从而防止昂贵的硅钢片上产生废料并因此减少制造成本。

本发明的另一个目的是提供一种铁心以及用于形成和层压所述铁心的模具及方法，其中，通过冲模和凹模从硅钢片朝下冲压成铁心，因此能够容易地从凹模中取出冲压成的铁心。

本发明的另一个目的是提供一种铁心以及用于形成和层压所述铁心的模具及方法，其中，当从硅钢片冲压成铁心时，能够层压预定数量的铁心而不需要进行后续加工，从而减少操作工序。

本发明的另一个目的是提供一种铁心以及用于形成和层压所述铁心的模具及方法，其中，由于用于冲压铁心的冲模和凹模的跨距间隔减小，所以冲模和凹模的整体尺寸减小，从而增加冲压机的冲压速度。

本发明的另一个目的是提供一种铁心以及用于形成和层压所述铁心的模具及方法，其中，不需要对独立形成和层压的预定数量的铁心进行后续的热粘结加工，并且与传统的E形和I形铁心相比，铁心的磁通密度增加，从而改善铁心的电特性。

将在下面的描述中部分阐述本发明的附加优点、目的和特征，通过研究下文，对于本领域的普通技术人员来说，本发明的附加优点、目的和特征将在部分程度上变得明显，或者可以从本发明的实践中学习所述附加优点、目的和特征。

【技术方案】

为了实现这些目的，提供一种包括E形铁心和一对形铁心的铁心，E形铁心具有对称地形成在其两侧的侧支腿和形成在所述侧支腿之间并耦联到线圈盘绕于其上的绕线筒的中央支腿；每个形铁心具有对应于E形铁心的侧支腿形成的长支腿和对应于E形铁心的中央支腿形成的短支腿；其中，E形铁心和该对形铁心从硅钢片冲压而成，该对形铁心设置在E形铁心的两侧，从而使得形成在E形铁心的侧支腿与中央支腿之间的冲压沟槽对应于形铁心的短支腿，并且形成在形铁心的支腿之间的冲压沟槽对应于E形铁心的侧支腿。

根据本发明的另一方面，提供一种用于从硅钢片形成和层压铁心的模具，所述模具包括冲模和凹模。冲模具有：压花冲头，其用于形成压花部分以便紧密地层压铁心；一对形铁心形成冲头，其用于冲压一对形铁心并具有位于其底表面上的层压冲头；以及E形铁心形成冲头，其用于从硅钢片冲压位于该对形铁心之间的E形铁心并具有位于其底表面上的层压冲头。凹模具有：凹部，其形成为对应于所述压花冲头；第一容纳部分，其形成为对应于该对形铁心形成冲头的形状，用于容纳在其中聚集和层压的该对形铁心；以及第二容纳部分，其形成为对应于E形铁心形成冲头的形状，用于容纳在其中聚集和层压的E形铁心；其中，成对形铁心和E形铁心从硅钢片以彼此关联的方式冲压而成，从而防止硅钢片上产生废料，并且在铁心冲压成之后，预定数量的E形铁心和预定对数的形铁心聚集在第一容纳部分和第二容纳部分中并通过用层压冲头冲压铁心的压花部分来进行层压。

优选地，通过用冲模向下冲压在凹模上传递的硅钢片而冲压成E形铁心和成对形铁心。

根据本发明的另一方面，提供一种用于通过冲压模具来层压从硅钢片冲压成的铁心的方法，该方法包括：第一步，在硅钢片上形成压花部分；第二步，用形铁心形成冲头和具有对应于成对形铁心的形状的凹模从硅钢片冲压成对形铁心，并且用E形铁心形成冲头和具有对应于E形铁心的形状的凹模从硅钢片冲压设置在成对形铁心之间的E形铁心；第三步，分别在第一容纳部分和第二容纳部分中聚集成对形铁心和E形铁心，第一容纳部分和第二容纳部分形成在凹模中并具有对应于成对形铁心和E形铁心的形状；以及第四步，通过用层压冲头冲压分别聚集在第一容纳部分和第二容纳部分中的成对形铁心和E形铁心的压花部分来层压预定数量的E形铁心和预定对数的形铁心，每个层压冲头设置在形铁心形成冲头和E形铁心形成冲头的底表面上。

铁心可以进一步包括用于耦联E形铁心和一对形铁心的装置，该耦联装置具有：形成在E形铁心的中央支腿上的凹部；形成在形铁心的每根短支腿上并与所述凹部接合的接合凸耳；形成在E形铁心的每根侧支腿上的接合凸耳；以及形成在形铁心的每根长支腿上并与前述接合凸耳接合的凹部。

冲模和凹模可设置成2、4、6或8排，从而使得从硅钢片同时冲压出2、4、6或8对E形铁心和成对形铁心。

【有益效果】

如上所述，根据本发明的铁心以及用于形成和层压所述铁心的模具及方法具有如下优点。

当铁心形成时，从硅钢片同时冲压成E形铁心和设置在所述E形铁心两侧的一对形铁心，从而防止昂贵的硅钢片上产生废料并因此减少制造成本。

用于冲压铁心的压制速度能够增加从而改善其可加工性并提高生产率，并且预定数量的铁心能够被层压而不需要进行后续加工。

由于铁心是通过冲模和凹模从硅钢片朝下冲压而成，所以冲压成的铁心能够容易地从凹模中取出。

与由E形铁心和I形铁心组成的传统铁心相比，由于用于冲压铁心的冲头的跨距减小，所以需要小的冲压机，因此增加冲压速度从而提高生产率。

此外，不需要对独立形成和层压的预定数量的铁心进行后续的热粘结加工，并且与由E形铁心和I形铁心组成的传统铁心相比，铁心的磁通密度增加，从而改善铁心的电特性并因此提高其可靠性。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明的上述及其他目的、特征和优点将会更加明显。

图1是示出根据相关技术从硅钢片形成形铁心的过程的立体图。

图2是示出根据相关技术从硅钢片形成E形铁心和I形铁心的过程的立体图。

图3是示出根据本发明的铁心的立体图。

图4是示出根据本发明的用于形成和层压铁心的冲模和凹模的立体图。

图5是示出根据本发明形成E形铁心和成对形铁心的过程的立体图，成对形铁心设置在所述E形铁心两侧并从硅钢片同时冲压而成。

图6是示出根据本发明形成和层压的铁心的立体图。

图7是根据本发明的铁心的可替代实施方式。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。

参见图3至图6，在形成根据本发明的铁心的情况下，通过使用冲压模具(未图示)从具有预定厚度(通常为0.5mm，或从0.1mm至0.35mm)的硅钢片17上同时冲压E形铁心12和设置在所述E形铁心12两侧的一对形铁心16，以防止硅钢片17上产生废料。

铁心包括E形铁心12，E形铁心12具有：以对称方式形成在E形铁心两侧的侧支腿10；形成在侧支腿10之间并耦联到线圈盘绕于其上的绕线筒的中央支腿11；以及形成在侧支腿10和中央支腿11之间的冲压沟槽14。

铁心还包括一对形铁心16，每个形铁心16具有：对应于E形铁心12的侧支腿10形成的长支腿22；对应于E形铁心12的中央支腿11形成的短支腿15；以及对应于E形铁心12的冲压沟槽14的冲压沟槽13。由于形铁心16的支腿15和22具有不同的长度，所以形铁心16具有非对称截面。

铁心还包括用于耦联E形铁心12与一对形铁心16的装置。耦联装置具有：形成在E形铁心12的中央支腿11上的凹部18；形成在形铁心16的每根短支腿15上并与所述凹部18接合的接合凸耳19；形成在E形铁心12的每根侧支腿10上的接合凸耳20；以及形成在形铁心16的每根长支腿22上并与所述接合凸耳20接合的凹部23。

参考标号35标示当从硅钢片17上冲压形铁心16的短支腿15时不可避免地形成在E形铁心12上的凹部，并且参考标号36标示当从硅钢片17上冲压E形铁心12的侧支腿10时不可避免地形成在形铁心16上的凹部。

当从硅钢片17上冲压设置成彼此接合的E形铁心12和一对形铁心16时，根据本发明的用于形成和层压铁心的模具能够防止硅钢片17上产生废料。

在形铁心16和E形铁心12被冲压成并聚集在第一容纳部分32和第二容纳部分33中的情况下，形铁心16的压花部分24和E形铁心12的压花部分24被层压冲头26和28冲压从而层压预定数量的形铁心16和E形铁心12。

根据本发明的用于形成和层压铁心的模具包括冲模30，冲模30具有：用于在硅钢片17上冲压通孔50的通孔形成冲头41；用于形成压花部分24以便紧密地层压铁心的压花冲头25；一对形铁心形成冲头27，其用于冲压形铁心16并具有位于其底表面上的层压冲头26；以及E形铁心形成冲头29，其用于从硅钢片17上冲压位于成对形铁心16之间的E形铁心12并具有位于其底表面上的层压冲头28。

并且，根据本发明的用于形成和层压铁心的模具包括凹模34，凹模34具有：对应于通孔形成冲头41形成的通孔42；对应于压花冲头25形成的凹部31；形成为对应于形铁心形成冲头27的形状的第一容纳部分32，形铁心16在该第一容纳部分32中进行层压；以及形成为对应于E形铁心形成冲头29的形状的第二容纳部分33，E形铁心12容纳在该第二容纳部分33中并在其中进行层压。

参考标号39和39a分别标示冲头和通孔40a，用于冲压形铁心16的凹部23，并且参考标号40和40a分别标示冲头和通孔40a，用于冲压E形铁心12的凹部18。

现在将参照附图详细描述根据本发明冲压铁心的过程。

当硅钢片17通过传输装置(未图示)(在图4中通过虚线示出)传递到凹模34的上表面上时，通过下述结构可以从硅钢片17上冲压成形铁心16，该结构包括以对应于形铁心16的形状形成在凹模34上的第一容纳部分32和以对应于第一容纳部分32的形状形成在冲模30上的形铁心形成冲头27。

通过下述结构可以从硅钢片17上冲压成E形铁心12，该结构包括以对应于E形铁心12的形状形成在凹模34上的第二容纳部分33和以对应于第二容纳部分33的形状形成在冲模30上的E形铁心形成冲头29。

如图3和图6所示，通过采用冲模30和凹模34从硅钢片17上冲压E形铁心12和一对形铁心16。

因此，当从硅钢片17上冲压铁心时，能够防止昂贵的硅钢片上产生废料并因此减少制造成本。

传递硅钢片17的装置和驱动冲模30和凹模34的装置是本领域的公知技术，因此将省略关于它们结构和操作的详细解释。

现在将参照附图详细描述采用根据本发明的模具形成铁心的过程。

如图4至图6所示，当从硅钢片17冲压铁心时，独立冲压而成的E形铁心12和一对形铁心16被层压并设定成预定数量，从而提高其可加工性和生产率。

具体地讲，当硅钢片17传递到冲模30(图4中通过虚线示出)的上表面时，硅钢片17通过下述结构形成有通孔50，该结构包括形成在冲模30上的通孔形成冲头41和以对应于通孔形成冲头41的形状形成在凹模34上的通孔39a。当冲压铁心时，通孔50能够防止压花部分24被压平。

形铁心16的长支腿22通过下述结构形成有凹部23，该结构包括形成在冲模30上的冲头39和以对应于冲头39的形状形成在凹模34上的通孔39a。

同时，凹部18通过下述结构形成在E形铁心12的中央支腿11上，该结构包括形成在冲模30上的冲头40和以对应于冲头40的形状形成在凹模34上的通孔40a。

硅钢片17通过下述结构形成压花部分24，该结构包括冲模30的压花冲头25和以对应于压花冲头25的形状形成在凹模34上的凹部31。

通过下述结构从硅钢片17上冲压成形铁心16，该结构包括冲模30的形铁心形成冲头27和以对应于冲头27的形状形成在凹模34上的第一容纳部分32。

E形铁心12的冲压沟槽14通过形铁心形成冲头27的凸耳27a形成有凹部35，并且E形铁心12的侧支腿10通过形铁心形成冲头27的凹槽27b形成有凸耳20。

在从硅钢片17上独立冲压成形铁心16并将形铁心16在第一容纳部分32中层压之后，形铁心16的压花部分24通过从冲头27的底表面突起的层压冲头26冲压而成，从而层压预定数量的铁芯。

在这种情况下，以预定数量层压的形铁心16能够通过驱动装置(未图示)从凹模34的第一容纳部分32中移除。

E形铁心12通过下述结构从硅钢片17冲压而成，该结构包括以对应于E形铁心的形状形成在冲模30上的E形铁心形成冲头29和以对应于冲头29的形状形成在凹模34上的第二容纳部分33。

在从硅钢片17上独立冲压E形铁心12并将E形铁心12在第二容纳部分33中层压之后，E形铁心12的压花部分24通过从冲头29的底表面突起的层压冲头28冲压而成，从而层压预定数量的E形铁芯。

在这种情况下，以预定数量层压的E形铁心12能够通过驱动装置(未图示)从凹模34的第二容纳部分33中移除。

硅钢片17通过下述结构形成有通孔(未图示)，该结构包括形成在冲模30上的通孔形成冲头41和以对应于通孔形成冲头41的形状形成在凹模34上的通孔42。当E形铁心12的压花部分被层压冲头28冲压时，所述通孔能够防止E形铁心12的压花部分24被压平。

在从硅钢片独立形成和冲压形铁心16和E形铁心12之后，铁心16和12在第一容纳部分32和第二容纳部分33中被层压，而无需进行后续的粘结工序，因此提高其可加工性和生产率。

当从硅钢片冲压并层压E形铁心12和形铁心16时，E形铁心12的凹部与形铁心16的凸耳19紧密接触，从而提高铁心的磁通密度。因此，与由E形铁心4和I形铁心5组成的传统铁心相比，铁心的电特性得以改善。

虽然未在附图中示出，冲模30和凹模34被设置成2、4、6或8排，从而能够从硅钢片17上同时冲压出2、4、6或8对E形铁心和形铁心，因而提高其可加工性和生产率并因此降低制造成本。

如图7所示，根据本发明的铁心，当采用冲模和凹模(未图示)从硅钢片17上冲压E形铁心12a时，能够采用冲模和凹模(未图示)从设置在前述硅钢片17两侧的硅钢片17上冲压形铁心16a。

在冲压成E形铁心12a和形铁心16a之后，层压的铁心被热粘结。

E形铁心12a和形铁心16a的冲压过程与图3所示过程大体相似，因此将省略对该过程的详细解释。

工业应用性

如上所述，根据本发明的铁心以及用于形成和层压所述铁心的模具及方法具有如下优点。

当铁心形成时，从硅钢片同时冲压成E形铁心和设置在所述E形铁心两侧的一对形铁心，从而防止昂贵的硅钢片上产生废料并因此减少制造成本。

用于冲压铁心的压制速度能够被提高从而改善其可加工性并提高生产率，并且能够层压预定数量的铁心，而无需进行后续加工。

由于铁心是通过冲模和凹模朝下冲压而成，所以冲压成的铁心能够容易地从凹模中取出。

与由E形铁心和I形铁心组成的传统铁心相比，由于用于冲压所述铁心的冲头的跨距减小，所以需要小的冲压机，因此增加冲压速度从而提高生产率。

此外，不需要对独立形成和层压的预定数量的铁心进行热粘结的后续加工，并且与由E形铁心和I形铁心组成的传统铁心相比，铁心的磁通密度增加，因而改善铁心的电特性并因此提高其可靠性。

虽然为了说明目的已经描述了本发明的优选实施方式，本领域的技术人员应当理解，在不背离所附权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，可以做出各种改型、增添和替代。

Claims (8)

1.一种铁心，包括：

E形铁心，其具有对称地形成在其两侧的侧支腿和形成在所述侧支腿之间并耦联到线圈盘绕于其上的绕线筒的中央支腿；以及

一对形铁心，每个所述形铁心具有对应于所述E形铁心的侧支腿形成的长支腿和对应于所述E形铁心的中央支腿形成的短支腿；

其中，所述E形铁心和所述一对形铁心从硅钢片冲压而成，所述一对形铁心设置在所述E形铁心的两侧，从而使得形成在所述E形铁心的侧支腿与中央支腿之间的冲压沟槽对应于所述形铁心的短支腿，并且形成在所述形铁心的支腿之间的冲压沟槽对应于所述E形铁心的侧支腿。

2.如权利要求1所述的铁心，还包括用于耦联所述E形铁心和所述一对形铁心的装置，所述耦联装置具有：形成在所述E形铁心的中央支腿上的凹部；形成在所述形铁心的每根短支腿上并与所述凹部接合的接合凸耳；形成在所述E形铁心的每根侧支腿上的接合凸耳；以及形成在所述形铁心的每根长支腿上并与前述接合凸耳接合的凹部。

3.如权利要求1或2所述的铁心，其中，所述E形铁心和所述形铁心具有0.5mm的厚度。

4.如权利要求1或2所述的铁心，其中，所述E形铁心和所述形铁心具有0.1mm至0.35mm的厚度。

5.一种用于从硅钢片形成和层压铁心的模具，所述模具包括：

冲模，其具有：压花冲头，其用于形成压花部分以便紧密地层压所述铁心；一对形铁心形成冲头，其用于冲压一对形铁心并具有位于其底表面上的层压冲头；以及E形铁心形成冲头，其用于从硅钢片冲压位于所述一对形铁心之间的E形铁心并具有位于其底表面上的层压冲头；

凹模，其具有：凹部，其对应于所述压花冲头形成；第一容纳部分，其形成为对应于所述一对形铁心形成冲头的形状，用于容纳在其中聚集和层压的所述成对形铁心；以及第二容纳部分，其形成为对应于所述E形铁心形成冲头的形状，用于容纳在其中聚集和层压的所述E形铁心；

其中，所述成对形铁心和所述E形铁心从所述硅钢片以彼此关联的方式冲压而成，从而防止所述硅钢片上产生废料，并且在所述铁心冲压成之后，预定数量的所述E形铁心和预定对数的所述形铁心聚集在所述第一容纳部分和所述第二容纳部分中，并通过用所述层压冲头冲压所述铁心的压花部分来进行层压。

6.如权利要求5所述的模具，其中，所述冲模和所述凹模设置成2、4、6或8排，从而使得从所述硅钢片同时冲压出2、4、6或8对所述E形铁心和所述成对形铁心。

7.如权利要求5或6所述的模具，其中，通过用所述冲模向下冲压在所述凹模上传递的所述硅钢片而冲压成所述E形铁心和所述成对形铁心。

8.一种用于通过冲压模具层压从硅钢片冲压成的铁心的方法，该方法包括：

第一步，在所述硅钢片上形成压花部分；

第二步，用形铁心形成冲头和具有对应于成对形铁心的形状的凹模从所述硅钢片冲压所述成对形铁心，并且用E形铁心形成冲头和具有对应于E形铁心的形状的凹模从所述硅钢片冲压设置在所述成对形铁心之间的所述E形铁心；

第三步，分别在第一容纳部分和第二容纳部分中聚集所述成对形铁心和所述E形铁心，所述第一容纳部分和所述第二容纳部分形成在凹模中并具有对应于所述成对形铁心和所述E形铁心的形状；以及

第四步，通过用层压冲头冲压分别聚集在所述第一容纳部分和所述第二容纳部分中的所述成对形铁心和所述E形铁心的压花部分来层压预定数量的所述E形铁心和预定对数的所述形铁心，每个所述层压冲头设置在所述形铁心形成冲头和所述E形铁心形成冲头的底表面上。

Images