热门关键词: 新能源汽车电机组装线 电机生产线
在新能源汽车驱动系统加速向高能效化迈进的今天,扁线电机已凭借高功率密度、优异的散热性能,已成为市场主流选择。然而,在扁线电机的复杂制造流程中,有没有一道工序,企业明知它 “浪费钱、拖节奏、惹麻烦”,却不得不做?
还真有——就是切平。每年,仅因切平产生的铜材料损耗、设备维护、不良品处理,一家中型电机厂就要多支出数百万元。更无奈的是,这道工序似乎“非做不可”,直到现在。
那么,“非做不可”真的不能被打破吗?合利士的回答是:可以。
本文将完整拆解我们如何用“免切平”技术,打破这道“工艺定式”的束缚。
扁线电机也可以称之为“发卡电机”,其典型制造流程涵盖:线圈成型-插入 -扭头 -切平- 焊接等。在这一链条中,扭头工序后,扁线端部往往会出现参差不齐、高度不一致 情况。为确保后续焊接质量,须获得一个整齐、平整的焊接端面。
而切平工序的技术要求相对苛刻,就以48槽扁线举个例子,所有出线端需同时做切平处理,整体平面度须控制在±0.1mm 以内,且切平后不能产生任何毛刺或变形。因为任何微小的瑕疵,都可能直接影响焊接质量,进而波及电机性能和可靠性。
可以说,切平是为了焊接、为了性能、为了工艺成熟度而存在的“必要工序”。
然而,这道“必要工序”成为制约扁线电机制造效率与成本的瓶颈。
※质量痛点:切平过程易产生毛刺、铜屑,这些残留物可能损伤绝缘层,直接影响后续焊接质量。再者由于切平精度控制难度大,易出现端部不平整、高度差问题,剪切力甚至可能导致扁线扭曲变形,造成次品率上升。
※成本痛点:在扁线电机的工艺制造过程,通常需额外购置切平设备,以此增加产线投资。而更直观的是材料浪费,以年产能15万个产品计,切平产生的铜材料损耗是一笔可观的成本。废料处理还需要额外的收集装置和人工投入。
※效率痛点:增加一道工序意味着增加生产节拍时间。传统单层切平方式效率低下,难以满足规模化生产需求。设备维护频繁,启动元件也易出现故障导致停机。
※工艺痛点:切平后再扭头?还是扭头后再切平?这个工艺顺序长期困扰着制造商。对于多层扁线电机,切平时难以一次完成,需分次剪平,进一步拉长了生产周期。
那么,能不能通过优化扭头工艺,使扭线后的端部自然平整,直接进入焊接工序?
如果扭头精度足够高,端部自然平整,切平工序是否可被取代?
这一设想面临多重技术难点:扭头过程中,每层扁线的扭转角度、力度需要精准独立控制;不同槽数、不同层数的产品,扭头参数差异巨大;传统的扭头设备难以保证端部自然平整,必须依赖切平修正。
然而,据市场的技术演进给出了方向。X-pin绕组形式的出现提供了重要启示 ,X-pin定子在生产过程中本身不需要切头工艺,具备很大的技术先进性并能为客户节约成本。这证明“免切平” 在工艺逻辑上是可行的。
关键在于,能否将“扭头+切平 ”两道工序整合为“精准扭头”一道工序,通过独立扭头参数设计和模具结构优化,实现扭后自然平整?
正是基于这一思考,合利士深入调研电机制造企业的实际困境,切平工序所带来的成本高、效率低、品质不稳。我们确立了一个目标:能否创造一种 “不需要切平的扭线机”?
因此,我们在研发创新中,实现以下技术的突破。
(1)全电机驱动模式:我们摒弃了传统的气动控制元件,采用高精度电机驱动。不仅避免了气动元件常见的气体泄露、气压不稳定问题,更实现了更快的响应速度和更精准的动作控制,显著降低了设备故障率。
(2)精准独立扭头控制:通过先进的控制系统,我们实现了每层扭线参数的独立设定和精准执行,确保各层扭线均匀一致。扭线每两层共用 Z 轴数据,不受产品槽数和层数的限制。
(3)智能识别与自动切换:设备通过在搬运位对托盘进行 RFID信息读取,结合激光位移传感器对定子厚度的读取判定,自动识别产品类型并调用相应扭线程序,实现全自动化生产。
(4)模具结构优化:通过优化扭线模具设计 ,包括外径、槽深度、槽宽度和过度圆角的精确设计, 使导线在扭线过程中得到精准塑形,端部自然平整,无需再进行切平。
(5)强大的兼容性:设备可兼容 Hair-pin、 X-pin、Mini-pin 等多种扁线电机结构,无论产品槽数和层数如何变化,都能通过调试适应不同生产需求。
通过这一系列创新,我们成功实现了端部平整精度达±0.2mm,生产节拍控制在90 秒以内。扭头后的角度、焊接端高度和每层径向的外径均在客户要求范围以内,产品质量达到客户预期。
技术创新不是目的,为客户创造可量化的价值才是。合利士免切平扭线机技术已在多家客户产线得到验证,其价值体现在以下四个维度:
成本价值:
·节省设备投入:无需购买切平设备,单条产线直接降低设备成本
·节省材料成本:通过优化扭线工艺,精确控制每层扭转角度和力度,避免铜线断裂和变形,实现铜线零浪费
效率价值:
·工序简化:扭头后直接进入焊接,减少工艺流转时间
·自动化程度高:减少人工干预,实现全自动化生产
品质价值:
·避免切平带来的毛刺、变形问题,有效保护绝缘层
·扭线精度高,确保产品的均匀性和一致性
·平整端面为后续焊接提供最佳基础
环保价值:
·减少铜屑产生,降低废料处理压力
·全电机驱动,能耗更低,符合绿色制造趋势
关于合利士。
合利士作为电机智能装备研发与生产的企业,我们成立于2007年 。
在业务布局上,我们先后在深圳、东莞、成都、苏州设立分公司,在马来西亚、韩国、印度、越南、巴西、阿根廷、俄罗斯、美国等地设立营业部,业务覆盖全球20 余个国家和地区。
我们的核心能力体现在:累计制造10,000台设备,提供1,000条自动化生产线,已帮助 800家电机厂、电机零部件厂及汽车主机厂实现降本增效。业务覆盖新能源汽车、轨道交通、汽车电动零部件、人形机器人、低空飞行器、家电及工业等领域。
在技术愿景上,合利士正从扁线电机向轴向磁通电机、人形机器人关节、空心杯电机等前沿领域延伸,将精密扁线制造核心工艺能力向未来产业全面迁移,持续以技术创新为引擎,助力中国智造。
结语。
扁线电机的免切平技术,看似只是“省去一道工序”,实则是对传统制造逻辑的一次深刻重构。 我们用自主研发证明:真正的技术创新,不是对现有工艺的修修补补,而是敢于质疑“为什么要这样做” ,并找到更好的答案。
从“必须切平”到“ 无需切平”,我们用了数年时间。但这只是开始。未来,合利士将继续以技术创新为引擎,为全球电机制造业提供更智能、更高效的解决方案。