几种不同Hairpin成型方案的对比分析
Hairpin成型，是扁线电机定子生产过程中的第一步，也是至关重要的一步。大家都知道，扁线定子工艺之间关联性非常高，因此稳定与可靠的Hairpin线型，是保证整条定子产线高效运转的关键。下文将对市面上几种主流的线成型工艺进行对比和分析，帮助大家更好的理解Hairpin成型工艺。
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全冲压成型是在同一个模具中，先冲压平面2D，再冲压3D圆弧和台阶S弯，通过两次连续动作完成hairpin成型； -
全冲压成型最大优点是线型一致性高，而且成型速度也很快，可达2s一根； -
缺点是模具大且复杂，基本上一台设备只能挂1套模具，更换线型时需要更换对应模具，非常麻烦； -
由于无法自动生产所有线型，不能实现单件流的自动插线； -
冲压成型模具2D部分无法做到向内收口，因此pin线成型后普遍会因为回弹原因出现“外八”问题； -
另外，由于铜线在模具内被完全限制自由度，从2D到3D时头部一定会被拉伸（跟Hairpin弧度、跨距有关，最少2~3mm），对漆膜造成严重的负面影响，尤其800V铜线漆膜更厚伤害更高； -
市面上有一种称为“三步成型”工艺，也与此方法类似，即在一个整体模具内完成全部成型动作（先压圆弧和S弯、再冲压肩膀、最后折线腿）；
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全折弯成型无需模具，是通过控制成型导杆的动作顺序和位置，使铜线线逐步弯折至指定形状（包括圆弧和台阶S弯）； -
全折弯成型的优点是柔性非常好，只需切换程序即可生产所有线型，完全无硬件换型； -
对成型导杆的动作精度要求很高，轻微的运动误差将放大到Hairpin尺寸上 -
折弯的动作速度不宜过快，否则会在弯折处（尤其S弯处）漆皮造成的过大应力导致绝缘损伤； -
由于折弯动作多且复杂，全折弯成型节拍很慢，最多只能做到4-5s/根； -
另外，全折弯成型对铜线的机械特性非常敏感，不同批次铜线的弹性模量的轻微差别，将导致成型尺寸明显变化；
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先将铜线折成平面2D (U型)，再将铜线送入3D模具，进行3D压模，两步动作及铜线传递均可自动完成； -
2D折弯部分可以通过切换折弯参数，生产所有线型，无需硬件换型； -
3D压模部分，通过竖直方向的一个动作，压制3D圆弧和台阶S弯； -
不同批次铜线的机械特性差异，可以通过修改2D折弯参数进行补偿； -
3D模具内预留线腿收缩空间，避免端部拉伸问题； -
组合形式的好处是，2D部分可以完全柔性，同时3D模具可以设计得非常小巧，一台设备挂多套模具自动切换生产所有线型，可直接对接自动插线设备，实现单件流自动插线； -
节拍可做到2s/根以内，兼具柔性+效率+成型稳定性；
全冲压成型是比较早期的成型工艺，由于其在柔性生产及漆膜损伤上的重大短板，越来越无法满足高节拍自动插线、高电压平台的要求。
全折弯成型，得益于其高柔性，在早期低节拍的发卡自动线上有所应用，主要由国外供应商提供；但线成型精度易波动、节拍慢的缺点已经基本丧失了竞争力。
2D折弯+3D压模的组合成型模式，则吸收了前两种成型方式的优点，同时又规避了缺点，因此得到越来越多的应用。
跃科智能制造（无锡）有限公司一直致力于开发高效率、高柔性、高稳定性的线成型设备，在线成型的技术研究和设备开发方面，也引领着国内扁线电机装备制造行业的发展。跃科在线成型技术上已经进行了多项创新，申请了诸多专利，我们希望与客户以及扁线电机装备同行们一起建立更广发和深入的沟通互动，共同推动新能源汽车产业的发展。
