扁线电机时代（扁线电机大势所趋）
扁线电机时代（扁线电机大势所趋）8. HAIRPIN 扁线电机：目前全球最流行的工艺：7. I-PIN扁线电机：联电等国外品牌在使用：4.波绕组扁线电机：电装生产的，用在丰田AQUA车上。5.无焊点扁线电机：目前该工艺还未成熟。6.劈拉成型扁线电机：
扁线电机介绍
1.传统扁线电机：主要应用在几千伏甚至上万伏的发电机等方面的电机。
2.传统扁线电机衍生品：国内某公司用于电动大巴上驱动电机。
3.集中绕组扁线电机：国内某合资车厂用于混动系统。
4.波绕组扁线电机：电装生产的，用在丰田AQUA车上。
5.无焊点扁线电机：目前该工艺还未成熟。
6.劈拉成型扁线电机：
7. I-PIN扁线电机：联电等国外品牌在使用：
8. HAIRPIN 扁线电机：目前全球最流行的工艺：
9.扁线盘式电机：
10. HAIRPIN 扁线电机衍生产品：
一、市场背景：
1、汽车电动化在全球已经是不可逆转的趋势；
2、电驱系统是汽车电动化的核心部件之一；
3、电驱系统的轻量化、小型化是未来的趋势；
4、电驱系统集成化、电机扁线化是实现轻量化和小型化的主要技术路线。
二、扁线电机的难点：
1、自动化设备投入大；
2、与圆线嵌线设备一样，通用性差；
3、对绝缘系统要求高；
4、专利多、设计调整困难等技术上得问题；
三、扁线电机的工艺经济性分析：
1、圆线与扁线定子自动线设备折旧和人工工资费用对比
|
产线名称 |
产线价格(含税) |
节拍s/Pcs |
年产能(OEE 85% 年上班300天 24H) |
单班直接工人数 |
班次数 |
合计直接工人数 |
人工工资RMB/年 |
人工工资合计 |
单台人工 |
满负荷单台设备折旧(10年) |
人工 折旧合计费用 |
|
220圆线定子自动线 |
32 000 000 |
90 |
244 800 |
16 |
2 |
32 |
65 000 |
2 080 000 |
8.50 |
11.57 |
20.06 |
|
220扁线8层定子自动线 |
80 000 000 |
90 |
244 800 |
3 |
2 |
6 |
65 000 |
390 000 |
1.59 |
28.92 |
30.51 |
|
100 000 000 |
90 |
244 800 |
3 |
2 |
6 |
65 000 |
390 000 |
1.59 |
36.15 |
37.74 |
2、扁线电机(HAIRPIN)产线成型机设备数量是最关键的，也是最多的，为达到产线的最佳经济性，实现8层线90S的节拍，关键点在于U型成型节拍需要达到：≤2.5 S/根（拉直长度：500mm），详细见下表分析(以8层线、4条支路、常规绕阻设计方案)：
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220-8层-4条支路绕阻统计表 | ||||
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序号 |
绕阻型号 |
绕阻数量 |
单根节拍S |
总结拍S |
|
1 |
层1引出线和中性端 |
12 |
2.5 |
30 |
|
2 |
层6引出线和中性端 |
12 |
2.5 |
30 |
|
3 |
层1-2 U型线 |
36 |
2.5 |
90 |
|
4 |
层3-4 U型线 |
36 |
2.5 |
90 |
|
5 |
层5-6 U型线 |
36 |
2.5 |
90 |
|
6 |
层7-8 U型线 |
36 |
2.5 |
90 |
|
7 |
层2-3 U型线 |
12 |
2.5 |
30 |
|
8 |
层4-5 U型线 |
12 |
2.5 |
30 |
|
9 |
层6-7 U型线 |
12 |
2.5 |
30 |
|
合计 |
204 | |||
四、国内外扁线设备厂家分析：
1、国外：ATOP、TM、菲索玛特、MIBA等厂家，国外厂家交流不方便，制造周期长，价格贵，8层线自动化产线1.5亿以上，设备的具体使用情况还有待考究；
2、国内：国内的厂家目前主要还是以起发电机的技术为基础，单机设备为主，设备的可靠性、质量稳定性和自动化程度还需要有很大的提升。---备注说明：目前国内设备厂家的能力，已经有了较大的改善和突破，很快会好起来的！或者，已经好起来了！
摘抄几条段王爷整理的资料截图：
（1）圆线和扁线截面对比：
（2）圆线和扁线优劣势对比：（松正资料）
（3）圆线和扁线效率对比：（松正资料）
（4）扁线电机的技术壁垒：（松正资料）
（5）扁线电机的完整工艺流程：（铭纳阳资料）
（6）扁线电机的关键工艺展示：（方正资料）
（7）扁线电机的成品参数展示：（方正资料）
扁线电机工艺流程要点：
整体工艺流程如下：
一、插纸工序：
工序内容：纸成型、裁纸、插纸
槽纸成型工艺：冷成型、热成型
纸的形状：O型、C型、B型、S型
目前驱动电机最流行的是O型，也有用双C型(见下图)，B型和S型能提高产品的绝缘性能，但会降低纯铜槽满率，同时会提高制造难度，尤其是6层或8层线时，难度会大幅度增加，制造稳定性会更差。
B型设计目前还有专利。
二、PIN线圈成型：
工序内容：较直、去漆皮、裁剪、成型
去漆皮工艺：机械去漆皮、激光去漆皮
|
工艺 |
优点 |
缺点 |
|
激光去漆皮 |
1.不损伤铜线本体； 2.漆皮去除干净 |
1.成本高 |
|
机械去漆皮 |
1.成本低 |
1.损伤铜线本体； 2.铜线4个R角损伤后，后续铜线插入时更容易相互之间的划伤； 3.漆皮易出现去除不干净现象。 |
PIN成型工艺：冲压成型、弹簧机技术成型
|
工艺 |
优点 |
缺点 |
|
冲压成型 |
1.成型速度快； 2.成本低 |
1.通用性差 2.成型过程对铜线损伤大 |
|
弹簧机技术成型 |
1.通用性好 2.成型过程对铜线损伤小 |
1.成型速度慢； 2.成本高； |
目前冲压成型是最流行的工艺，因此如何降低铜线在成型过程中对铜线的损伤就成了一个很重要的议题。
三、PIN预插入：
将PIN预插到仿形工装内，跨层线的自动插入是一个难点，6层和8层线自动插入难度也会大幅提升。
四、PIN整体插入：
将预插入到仿形工装的所有PIN整体抓紧插入到铁芯中，并压入到相应的设计尺寸。
五、扩口：
扩口的目的：
1、拉开每圈焊点的距离，确保扭头的正常进行和同一槽里外焊点的爬电距离；
2、扩口后尺寸的一致性是保证后序扭头顺利进行的基础
六、扭头：
关键点：1、扭头后需要焊接的2根线齐平；
2、扭头后铜线不能损伤；
3、扭头后槽纸不能破损。
七、切平：
采用何种形式进行切平是值得研究的问题，目前国内大部分设备切平后铜线端面都有明显的段差。
八、焊接：
就焊接而言，焊接本身不是难点，难在快速装夹和检测上。
目前扁线电机最流行的2种焊接工艺：TIG焊接和激光焊接，当然也有公司在试验CMT冷焊或其他焊接方法。
无论采用何种焊接工艺，如何在这么小空间内判定这么多焊点的质量目前是一个难解的话题。
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工艺 |
优点 |
缺点 |
|
TIG焊接 |
1.成本低 |
1.焊接时对漆膜损伤大 2.焊接可靠性和质量相对差一点 3.焊接速度慢 |
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激光焊接 |
1.焊接速度快 2.焊接可靠性和质量稳定 3.焊接时对漆皮损伤小 |
1.成本高 |
九、涂敷及浸漆：
1、涂敷材料目前主要有2种：粉末和液态的，目前这2种材料都是被国外公司控制的。
材料的选择不同就决定了工艺顺序不同：
选择粉末材料，工艺顺序就是先涂敷再浸漆；
选择液态材料，工艺顺序就是先浸漆后涂敷；
具体的工艺要求，按照材料的要求进行。
2、浸漆工艺有很多种，有传统的浸漆、真空浸漆、真空压力浸漆、滴浸等，还有最新的EUV浸漆，这个跟漆材料的选型有很大关系，不同的漆工艺也有所不同，需要进行试验验证，目前可能用的比较多的还是滴浸。
十、铜鼻子焊接
铜鼻子焊接目前用的比较多的是电阻焊，可以加焊料(钎料等)焊接，也可不加焊料焊接。
最后，定子静态参数检测相对比较简单，这里就不讲了。
