Guia de engenharia de processos · fabricação de estadores
Nem todos os estatores precisam de uma máquina de expansão independente, e nem todas as arquiteturas de enrolamento usam esta sequência.A expansão é comum quando conjuntos de bobinas de fios magnéticos pré-enrolados são inseridos em várias passagensA função pode ser exercida por um expansor dedicado, uma máquina de inserção e expansão ou uma estação de formação com outro nome comercial.
O processo de enrolamento por pinça, enrolamento concentrado, enrolamento por agulha e alguns processos de inserção de passagem única seguem rotas diferentes.Enrolamentos aleatórios distribuídos, especialmente produtos cuja sequência de fases ou camadas requer mais de uma passagem de inserção.
Em primeiro lugar, o que significa "expansão" neste processo
Aqui, a expansão da bobina do estator significa agir nas extremidades da bobina depois que pelo menos parte do enrolamento tenha entrado nas ranhuras do estator.Uma ferramenta entra na região da cabeça de enrolamento e move as extremidades da bobina já inseridas para foraDependendo do equipamento, uma superfície externa também pode limitar o movimento e ajudar a controlar a forma resultante.
A expansão neste ponto não é necessariamente destinada a estabelecer a altura final de enrolamento, envoltório exterior, espaço livre do rotor, posição de chumbo,ou aparênciaO seu cliente imediato é geralmente o próximo passo da produção.
Identificar qual a passagem de inserção completada e como é realmente a bobina descarregada.
Defina o próximo conjunto de bobinas, componente de isolamento, ninho de transferência ou ferramenta que requer acesso.
Usar geometria específica do produto, verificações de zonas protegidas e uma operação posterior bem sucedida.
O vocabulário pode ser confuso. Os fornecedores podem chamar uma função relacionada de expansão de bobina, derivação, pré-formação, formação intermediária ou formação de fim de bobina.A especificação mais segura baseia-se, portanto, na posição do processo e na condição de liberação, não apenas no nome da máquina..
As patentes que descrevem a expansão do diâmetro da bobina mostram claramente o movimento subjacente: a extremidade da bobina inserida é pressionada para fora do interior do enrolamento.Alguns projetos adicionam um restritivo externo para controlar o movimento para fora e combater a tendência das curvas finais de voltar para o furoOutros desenhos utilizam superfícies de contacto curvas específicas do produto e deslocamento controlado para reduzir a pressão concentrada sobre o enrolamento.
A verdadeira razão: a primeira bobina ocupa o espaço de trabalho de amanhã
O ponto contraintuitivo é que uma primeira inserção bem sucedida pode tornar a segunda inserção mais difícil.
Antes da inserção, um conjunto de bobinas pré-enroladas é organizado na ferramenta de inserção.os condutores se movem da ferramenta para os slots de estator selecionados enquanto as voltas finais permanecem fora da pilha de laminaçãoUma vez liberadas, essas curvas terminais não são um componente de usinagem rígido. Eles têm volume, pontos de cruzamento, rigidez local e retorno elástico.Parte da cabeça de enrolamento pode depositar-se para dentro do furo do estator, o mesmo espaço de trabalho que o próximo conjunto de ferramentas e bobinas deve usar.
Se a linha tiver outra passagem de inserção, o processo agora tem um problema de geometria.Pedir à próxima operação para forçar o seu caminho para além do primeiro enrolamento não é uma solução robustaPode introduzir raspagem, agarramento, deslocamento de papel e correção manual descontrolada.
Uma rota típica de passagem múltipla
Introduzir o primeiro conjunto de fases, camadas ou bobinas utilizando a pilha de ferramentas e isolamento homologada.
Mover as curvas finais existentes para fora para o estado intermédio aprovado sem carga.
Colocar ou fixar o isolamento de interfase de acordo com a via do produto.
Provar que o próximo conjunto de ferramentas e bobinas entra sem correção oculta da mão.
Ciclo apenas quantas vezes a arquitetura de fase ou camada exigir.
Continuem com a ligação validada, a ligação e a rota de formação final.
Este diagrama mostra a lógica do processo, não uma folha de roteamento universal.
Quatro trabalhos realizados por expansão controlada
Mover as curvas de extremidade existentes para longe da região de perfuração necessária para as próximas lâminas, guias e conjunto de bobinas.
Fornecer acesso utilizável ao papel de interfase ou aos separadores quando o desenho de enrolamento aprovado o exigir.
Controle a posição de enrolamento descarregado para que as curvas finais não retornem simplesmente para o próximo caminho da ferramenta.
Criar uma condição intermédia repetível que o próximo ninho e operação pode localizar e lidar.
1. Limpar o caminho para a próxima fase ou camada
Imagine um estator depois de o primeiro conjunto de bobinas ter entrado em suas ranhuras.Se a próxima cabeça de inserção não pode entrar sem tocar esses laçosA primeira operação não produziu um estado pronto para produção.
O ensaio prático de liberação não é:Pode a próxima inserção de intenção de produção ser concluída sem raspar, agarrar ou um operador puxar a primeira bobina de lado?
2Criar um espaço útil para isolamento interfase
Quando o projecto de enrolamento utiliza papel de interfase ou outro separador entre os grupos de extremidade da bobina, o material necessita de um caminho real e acessível.Um desenho de isolamento nominal não cria espaço físico por si só.
A questão de engenharia é se o estado de expansão proporciona o espaço e a estabilidade exigidos pelo método de isolamento aprovado do produto.
3Gerencie o Springback do fim da bobina.
Os condutores de enrolamento e as curvas terminais não ficam sempre exatamente onde uma ferramenta os empurra pela primeira vez.Se essa recuperação traz o enrolamento de volta para o furo, a próxima janela de inserção fica menor ou inconsistente.
4Estabelecer uma condição de transferência repetível
Uma extremidade de bobina inserida começa como uma montagem flexível com variação dependente do produto.A expansão pode criar essa condição intermédia, mas este é um objectivo de engenharia e não um resultado garantido. deve ser demonstrado com o condutor de enrolamento real, revestimento de ranhuras, cunha, isolamento interfase, arranjo de chumbo,sequência de inserção, e amostras de produção.
A descrição do produto de duas estações da SMT menciona suportes de punho para proteção da bobina. A patente de guia de expansão enfatiza formas de contato específicas do produto e viagem controlada.estas fontes apontam para um princípio de design saudável: apoiar o enrolamento e movê-lo através de superfícies de contacto definidas em vez de tratá-lo como um feixe solto que pode ser empurrado para onde parece haver espaço.
A sub-expansão e a sobre-expansão falham de maneiras diferentes
Um processo de expansão pode ser errado em duas direções: muito pouco deixa a próxima operação bloqueada; muito pode transferir o problema para o enrolamento, isolamento ou envelope a jusante.
Em uma tela estreita, deslize horizontalmente para ver a tabela completa.
| Se a expansão for insuficiente | Se a expansão for excessiva ou mal controlada | O que verificar |
|---|---|---|
| A próxima ferramenta de inserção contacta as curvas finais existentes. | Os condutores podem ver uma flexão local excessiva ou pressão de contato. | Próximo envelope da ferramenta e posição de enrolamento descarregada. |
| A próxima bobina tem problemas ou precisa de orientação forçada. | O revestimento da ranhura, a cunha ou o isolamento interfásico podem mudar. | Completar a próxima inserção e a condição do componente protegido. |
| O isolamento interfase não possui um caminho de inserção contínuo. | O envelope de enrolamento externo pode interferir com um ninho ou ferramenta posterior. | Continuidade do separador, autorizações locais e interfaces de transferência. |
| O Springback traz loops de volta para o estator. | Posições de comando ou zonas de ligação protegidas podem ser retiradas. | Geometria pós-retracção e zonas de condução/crossover. |
| Os operadores compensam puxando ou empurrando manualmente os fios. | Uma borda afiada, um pequeno raio de contato ou uma carga desigual podem danificar o isolamento do condutor. | Condição de contacto com a ferramenta mais verificações visuais/elétricas acordadas. |
A resposta correta não é um valor universal de milímetro. expansão necessária depende do diâmetro do estator e pilha, geometria fenda, tamanho do condutor e material, contagem de rotação, passo bobina, preenchimento fenda,Sistema de isolamento, sequência de inserção, arquitetura de enrolamento final e geometria da próxima ferramenta.
A expansão não é a formação final
A expansão e a formação final mudam a cabeça de enrolamento, o que explica a sobreposição de nomes.
Em uma tela estreita, deslize horizontalmente para ver a tabela completa.
| Função do processo | Propósito imediato | Pergunta típica de divulgação |
|---|---|---|
| Expansão pós-inserção | Abre uma janela controlada após uma passagem de inserção. | O isolamento necessário e a próxima inserção podem entrar de forma segura e repetitiva? |
| Formação intermédia ou deriva | Restabelecer o acesso e gerenciar a geometria entre fases, camadas ou etapas de processo. | O próximo estágio é compatível com a forma atual da bobina descarregada? |
| Formação final | Verificar o envelope de enrolamento final preenchido para a rota a jusante validada. | O enrolamento acabado cumpre os requisitos de identificação, de identificação de origem, de axial, de chumbo, de laço e de montagem aprovados? |
Uma linha pode combinar as duas primeiras funções numa estação ou utilizar a mesma máquina base com ferramentas diferentes.A compressão da primeira bobina inserida diretamente em um envelope de aparência final pode fechar a lacuna necessária por uma fase posteriorPor outro lado, deixar um enrolamento concluído num estado de expansão intermédio pode falhar o rotor final, a caixa, a ligação, o laço ou o envelope de impregnação.
Precisas de uma máquina de expansão independente?
Não necessariamente. Você precisa da função quando a rota do produto a requer. A arquitetura do equipamento é uma segunda decisão.
Separa o processo, a ferramenta, a manutenção e o acesso.
Coloca as funções adjacentes umas às outras ou transfere o estator automaticamente.
A atribuir a função de expansão a equipamentos denominados pré-formagem, drift ou formação intermédia, desde que a condição de liberação seja comprovada.
Quando um passo de expansão separado pode acrescentar pouco valor
- O enrolamento é inserido numa única passagem e nenhuma ferramenta posterior precisa do mesmo percurso de perfuração.
- A ferramenta de inserção já libera o enrolamento numa geometria validada a jusante.
- A função de expansão é integrada em outro lugar da linha.
- A arquitetura de enrolamento utiliza outro método de produção, como enrolamento concentrado/agulha ou uma rota específica de alfinete.
- Os ensaios do produto demonstram isolamento estável, geometria, condição elétrica e montagem a jusante sem uma operação adicional.
A melhor pergunta da RFQ não é: "Quantas máquinas de expansão precisamos?" É: "Em que pontos o enrolamento obstrui ou desestabiliza a próxima operação?"e que estação irá estabelecer o estado de liberação exigido- Não.
O que deve ser definido antes de a ferramenta ser liberada
Um fornecedor de equipamentos não pode derivar uma receita de expansão confiável apenas a partir do diâmetro exterior do estator.
Produtos e processos
- Laminagem de estatores e desenhos de empilhadeiras, com datas.
- Diagrama de enrolamento, passo da bobina, contagem de voltas e sequência de inserção.
- Tamanho do condutor de enrolamento, material, construção e especificação de isolamento.
- Revestimento de ranhura, cunha, separador e detalhes de isolamento interfase.
- A condição após cada inserção passa não só o enrolamento concluído.
- Requerido espaço livre interno intermediário, limite exterior, zona axial e limites assimétricos.
- Liderança, cruzamento, ligação, sensor e zonas locais protegidas.
- A próxima ferramenta de inserção ou um modelo de envelope de ferramenta validado.
- Orientação de carga, suporte da peça, interface de transferência, medidores e conjunto de amostras.
- Verificações elétricas e de isolamento exigidas pelo plano de controlo do produto.
A página de equipamentos da SMT KZ160 pede para estator laminado, empilhamento e desenhos de enrolamento, além de requisitos técnicos e de produtividade.O pacote mais amplo acima acrescenta as informações necessárias para definir por que existe a expansão e como ela será aceita.
O projeto da ferramenta deve então abordar o raio de contato, o acabamento da superfície, a compatibilidade do material, a condição da borda, as zonas protegidas, o alinhamento, a profundidade de entrada, a viagem para fora, o suporte e o springback descarregado.
Conclusão
Para um estator de enrolamento aleatório de múltiplos passos, a expansão da bobina pós-inserção é frequentemente necessária porque as primeiras voltas finais inseridas ocupam o espaço de trabalho necessário para a próxima operação.A expansão controlada move-os para fora., gerencia a sua posição descarregada, e cria espaço para o próximo conjunto de bobinas e, quando o projecto o requer, isolamento interfase.
Mas necessário aplica-se à função, não automaticamente a uma máquina separada e não a cada arquitetura de enrolamento.Proteger o enrolamentoEm seguida, validar a rota completa inserir-expandir-isolar-inserir com partes de produção.
