微電機(jī)鐵心制造新技術(shù)
唐蘇亞(漣水縣經(jīng)濟(jì)委員會)
1引言
鐵心是微電機(jī)產(chǎn)品中的主要部件之一，鐵心制造過程中質(zhì)量的好壞，效率的高低，直接影響企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。大批量生產(chǎn)微電機(jī)，離不開先進(jìn)的鐵心制造技術(shù)。因此，20年來，國外微電機(jī)制造廠商不斷地入大量人力、物力、財力，致力于這方面的研究和開發(fā)工作。我國自80年代以后，也開始注重這方面的引進(jìn)和消化吸收工作，并在這一領(lǐng)域內(nèi)取得了長足的發(fā)展。可以說，現(xiàn)代微電機(jī)鐵心制造技術(shù)，正向著高效化、自動化、高精度化和省材化方向發(fā)展。卷繞鐵心、卷疊鐵心、VICS系統(tǒng)、FAS：FEC系統(tǒng)等新技術(shù)的出現(xiàn)，就是現(xiàn)代鐵心制造技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。
2 VICS系統(tǒng)
VICS(V—Integrate core system)疊壓系統(tǒng)是一種在沖壓過程中直接制造鐵心的新技術(shù)。該技術(shù)最早于70年代由日本安川公司發(fā)明，之后轉(zhuǎn)讓東芝、三聯(lián)等大公司。目前，該技術(shù)已受到世界各國電機(jī)制造商的普遍重視和廣泛采用。
VICS系統(tǒng)的原理是在沖片上沖出V形鉚扣，以鉚扣寬度過盈產(chǎn)生的摩擦力將沖片鉚合在一起，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的用焊接和扣片方法等制造鐵心的技術(shù)。用VICS系統(tǒng)沖轉(zhuǎn)子沖片時，沖V形鉚扣的上模是旋轉(zhuǎn)的，以便在每張沖片上通過改變鉚扣的位置形成轉(zhuǎn)子鐵心的斜槽。上模的旋轉(zhuǎn)是通過沖床滑塊帶動模具上的曲柄、離合器、蝸輪、蝸桿實(shí)現(xiàn)的。在沖定子沖片時，由于定子鐵心不需要斜槽，所以沖V形鉚扣的上模位置是固定的。
另外，定、轉(zhuǎn)子鐵心的分臺是以控制沖片數(shù)目實(shí)現(xiàn)的。每臺鐵心沖片的計量分臺是通過安裝在沖床旁邊的傳感器控制的。當(dāng)鐵心分臺達(dá)到規(guī)定的每臺沖片數(shù)量時，計數(shù)器通過傳感器發(fā)出信號，控制上模的汽缸動作，進(jìn)行啟動分臺處理。
VICS疊壓系統(tǒng)在我國已進(jìn)入實(shí)用階段，自“六五”以來，已有大連電機(jī)廠、本溪微電機(jī)廠、天津微電機(jī)公司等有關(guān)單位從國外引進(jìn)這種新型疊壓系統(tǒng)。1986年，國內(nèi)上海躍進(jìn)電機(jī)廠、桂林電器科學(xué)研究所和機(jī)電部第八設(shè)計研究院等有關(guān)單位，在消化吸收的基礎(chǔ)上，聯(lián)合協(xié)作制造成功了6工位帶VICS系統(tǒng)的電機(jī)定轉(zhuǎn)子硬質(zhì)合金級進(jìn)模，其平均刃磨壽命達(dá)到100萬沖次以上，毛刺控制在O．05mm以下。1990年，大連電機(jī)廠和成都電機(jī)廠又聯(lián)合設(shè)計了一套11工位帶VICS系統(tǒng)的硬質(zhì)合金級進(jìn)模，用作對YURl70型電機(jī)定轉(zhuǎn)子鐵心的加工，其技術(shù)性能和使用壽命都達(dá)到了國外同類模具的先進(jìn)水平。
3 FASTEC系統(tǒng)
VICS系統(tǒng)在沖VICS轉(zhuǎn)子鉚扣時，上模沖鉚扣的沖頭是轉(zhuǎn)動的，故沖片不能互換。解決的辦法是采用FACTEC系統(tǒng)。該系統(tǒng)與VICS系統(tǒng)基本相似，也是在沖裁定轉(zhuǎn)子沖片時進(jìn)行鐵心疊壓。所不同的是該系統(tǒng)在沖轉(zhuǎn)子沖片時，每片轉(zhuǎn)子在分離的時候，凹模自動旋轉(zhuǎn)下，從而保證轉(zhuǎn)子鐵心斜槽的要求。凹模的旋轉(zhuǎn)是通過下模的蝸輪裝置實(shí)現(xiàn)的，其旋轉(zhuǎn)的距離大小由轉(zhuǎn)子鐵心長度、槽口斜度、轉(zhuǎn)子外徑、沖片上鉚扣分布直徑等確定。故用FAS FEC系統(tǒng)沖出的轉(zhuǎn)子沖片可以互換。在沖定子沖片時，鉚扣是一次沖成的。
用這種方法疊裝的轉(zhuǎn)子鐵心分臺也是通過傳感器控制沖片數(shù)目實(shí)現(xiàn)的。對分臺后的鐵心，由于材料的厚度誤差而影響長度時，可在疊好的轉(zhuǎn)子鐵心上進(jìn)行增減，從而保證鐵心的長度，這是FASl7EC系統(tǒng)優(yōu)于VICS系統(tǒng)的****優(yōu)點(diǎn)。
4卷繞鐵心
卷繞鐵心不同于傳統(tǒng)的疊片式鐵心結(jié)構(gòu)，它是在沖卷機(jī)上對硅鋼帶連續(xù)、自動地沖出孔距持續(xù)變化的槽孔，邊沖、邊卷，卷緊后的硅鋼帶再孔孔對齊，使硅鋼帶上的槽孔自動疊加形成下線槽。根據(jù)需要，這種鐵心槽形可卷成直槽和斜槽，甚至螺旋槽。當(dāng)卷繞半徑達(dá)到規(guī)定要求時，再經(jīng)點(diǎn)焊和切斷形成完整的鐵心。
由于盤式電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖卷成形，機(jī)床價格比較昂貴，需要從國外進(jìn)口，所以國內(nèi)不少
廠家在加工時先將硅鋼片帶料卷繞成圓柱體，然后再在端部銑出下線槽，這種方法不僅效率低，而且質(zhì)量也難以保證。為了改變這種現(xiàn)狀，1987年，湖南躍進(jìn)機(jī)械廠率先從澳大利亞引進(jìn)全套盤式電機(jī)全自動定轉(zhuǎn)子沖卷機(jī) 生產(chǎn)技術(shù)，并于同年3月完成了盤式制動電機(jī)沖卷機(jī)的制造和調(diào)試，開始生產(chǎn)具有80年代國際先進(jìn)水平的YPE三相異步盤式制動電動機(jī)。之后，西安交通大學(xué)在參考國外有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，首次設(shè)計出這種自動成形沖卷機(jī)床，造價僅為進(jìn)口設(shè)備的1／30，為在我國大力發(fā)展盤式電機(jī)奠定了良好的基礎(chǔ)。
5卷疊鐵心
卷疊鐵心是將硅鋼片帶料經(jīng)連續(xù)高速單槽沖裁，在專用設(shè)備上卷圓、疊壓、裁斷，再經(jīng)整形焊接而成。這種卷疊鐵心制造技術(shù)可使硅鋼片的利用率提高到90 ，這種方法的****缺點(diǎn)是在盤繞時帶料激烈地變形，從而破壞了硅鋼片的疊片貼緊。為避免卷圓時發(fā)生這種現(xiàn)象，通常沿著齒的中心線開徑向槽，使齒部預(yù)先局部變形。
卷疊鐵心的制造方法在美、日、德、英、法等國專利中均有報道。
6結(jié)語
微電機(jī)鐵心制造技術(shù)涉及到機(jī)床工業(yè)、計算機(jī)工業(yè)和材料工業(yè)等行業(yè)領(lǐng)域，因此，建議我國有關(guān)行業(yè)在“八五”期間要注重加強(qiáng)這方面的研究，以期達(dá)到提高微電機(jī)鐵心制造技術(shù)的綜合水平。同時，對已引進(jìn)的先進(jìn)的微電機(jī)鐵心制造技術(shù)，應(yīng)打破行業(yè)、條塊界限，組織有關(guān)部門加快消化吸收進(jìn)程，盡快國產(chǎn)化，并在行業(yè)內(nèi)擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，使我國微電機(jī)的鐵心制造技術(shù)跨入國際先進(jìn)行列。
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