微電機工藝技術述評
楊永良 王廣明 龔園丁(西安微電機研究所)
1引言
新的工藝和裝備在技術上是先進的,但并不是在任何情況下都是優越的。真正的先進應包括兩個方面,即技術上先進,經濟上合理。就是說先進的工藝裝備能獲得合理的經濟效益才是先進的。本文根據所走訪的30多個生產廠的情況,闡述針對不同產品、不同產量、不同裝備條件、適合各廠生產條件的先進技術,也是在生產現場真正發揮效益的生產技術,是適合國情廠情且有一定推廣價值的先進技術。
沖片制造
沖片的制造技術直接影響電機制造廠的勞動生產率。沖片制造方法歸納起來有切、沖兩種。
切就是采用線切割方式制造沖片。這種方法既能保證沖片的精度,又能縮短電機的生產周期。在產品研制中,便于方案調整,改動尺寸,與用模具方式制造沖片鐵心,成本將大大降低。這種方式已被大部分企業用于單個少量生產。
沖有單沖、復沖、多聯沖和高速沖4種。單沖就是單槽沖,近年來有新發展的是微機分度單槽沖片機,它由微機實現自動分度補償,程控沖床沖制沖片,以單沖代替復沖,并能沖制任意槽孔,是研制樣機投入中試和小批量生產的有效方法。目前既有工廠自行改造裝置,如北京曙光電機廠等,也有專業電工設備廠制造,如蕪湖電工機械廣生產的jd91型高速沖槽機,用于錐形轉子電機沖片變位精沖,也可用于多槽沖片單精沖,具有分度座徑向進給、模具橫向進給.c - mds數字電路控制的間歇沖槽功能,系統采用jwk -5gp (8031)單片計算機,編程靈活,適用于微分電機的有5t、10t,滑塊行程20mm,沖次200-500次/min,沖片直徑30mm至幾百毫米,槽數12~150,每脈沖進給量0.0005mm。
單機復沖,行業的一般現狀是每人一機、手工送料、自動卸料理片。一種工藝過程是在條料上沖轉子所有槽,再以軸孔定位沖定子槽,然后以軸孔定位落定、轉子片。另一種工藝過程是在條料上一落三,即分離成軸孔圓片、轉子圓片、定子圓片,然后分別沖定子槽和轉子槽。單機復沖適合多品種小批量、中批量微分電機生產,是現階段各廠沖片的主要生產模式。
多聯沖是指用送料導軌把2臺或3臺普通機床聯結起來,通過一系列聯動裝置,使2臺或3臺沖床協調動作,稱為2聯沖或3聯沖。它比單機復沖前進了一大步。
高速自動沖,這項沖壓技術在工業發達國家的電機制造業中已普遍采用,國內雖有,如營口機床廠制造高速沖床,但是隨著改革開放的深入,大部分微電機廠還是從日本會田公司、美國明期公司,德國舒勒爾公司等引進高速沖床及相應的自動送料機構和多工位級進模,使電機行業的沖壓技術上了新的臺階。
2鐵心制造
微電機的鐵心隨著電機品種的發展而展現出各種各樣的結構型式,形狀不一的鐵心,其制造方法也不同,歸納起來有鉚、扣、焊、粘、浸、硫、自扣7種方式。
2.1鉚
用鉚釘將沖片緊固成一體。調查中看到,有的廠用于直流電機的磁極,有的廠用于罩極電機的鐵心。但由于有工件多、手工操作、勞動強度大、效率低、整體性和一致性差等缺點,大部分工廠已被其它方法所取代。干、疊壓、焙烘,即成鐵心。這種方法在控制微電機中常見,是一種手工操作為主、效率極低的疊壓方法。適用于試制、中試、小量生產。那些對磁路對稱性有嚴格要求的電機,此法還是適用的,由于費工費時、效率太低、予計此法適用范圍將逐年縮小。
扣疊法常用于微電機的定子鐵心。通常在定子沖片外圓沖出幾個切口,疊壓時以內孔定位、壓緊、下扣片、扣壓成形。這些工序在專用壓床上半自動完成。國內已有專門生產半自動扣壓機的生產廠。采用這種疊壓方式基本上都是定重疊壓。扣疊法實際上扣片與沖片的擠壓起了相當大的作用,用“擠扣”二字更加切意。
2.3焊
焊是將沖片疊齊壓緊后用弧焊方法溶焊戲—體。近年來隨著焊接技術的發展,特別是
氬弧焊接技術及設備的商品化,促進用弧焊方法用于電機鐵心的疊壓,此項工芑技術的優點是,操作方便,生產效率高;氬弧焊焊弧熱量集中,能量密度大、熱區小、鐵心變形小,能保證鐵心所需的機械強度和剛度;整體性好,利于降低電機運行時的振動和噪聲;焊縫有較好的可拆性,出現問題還可返修,利于廢品回收。
2.4粘
粘結疊壓,即在沖片表面噴或涂膠、涼干、疊壓即成鐵心。這種方法在控制電機中常見,是一種手工操作為主、效率極低的疊壓方法。適用于試制、中試、小量生產 |