微電機鐵心制造新技術
唐蘇亞(漣水縣經濟委員會)
1引言
鐵心是微電機產品中的主要部件之一，鐵心制造過程中質量的好壞，效率的高低，直接影響企業的產品質量和經濟效益。大批量生產微電機，離不開先進的鐵心制造技術。因此，20年來，國外微電機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工作。我國自80年代以后，也開始注重這方面的引進和消化吸收工作，并在這一領域內取得了長足的發展。可以說，現代微電機鐵心制造技術，正向著高效化、自動化、高精度化和省材化方向發展。卷繞鐵心、卷疊鐵心、VICS系統、FAS：FEC系統等新技術的出現，就是現代鐵心制造技術發展的結果。
2 VICS系統
VICS(V—Integrate core system)疊壓系統是一種在沖壓過程中直接制造鐵心的新技術。該技術最早于70年代由日本安川公司發明，之后轉讓東芝、三聯等大公司。目前，該技術已受到世界各國電機制造商的普遍重視和廣泛采用。
VICS系統的原理是在沖片上沖出V形鉚扣，以鉚扣寬度過盈產生的摩擦力將沖片鉚合在一起，以代替傳統的用焊接和扣片方法等制造鐵心的技術。用VICS系統沖轉子沖片時，沖V形鉚扣的上模是旋轉的，以便在每張沖片上通過改變鉚扣的位置形成轉子鐵心的斜槽。上模的旋轉是通過沖床滑塊帶動模具上的曲柄、離合器、蝸輪、蝸桿實現的。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、轉子鐵心的分臺是以控制沖片數目實現的。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。當鐵心分臺達到規定的每臺沖片數量時，計數器通過傳感器發出信號，控制上模的汽缸動作，進行啟動分臺處理。
VICS疊壓系統在我國已進入實用階段，自“六五”以來，已有大連電機廠、本溪微電機廠、天津微電機公司等有關單位從國外引進這種新型疊壓系統。1986年，國內上海躍進電機廠、桂林電器科學研究所和機電部第八設計研究院等有關單位，在消化吸收的基礎上，聯合協作制造成功了6工位帶VICS系統的電機定轉子硬質合金級進模，其平均刃磨壽命達到100萬沖次以上，毛刺控制在O．05mm以下。1990年，大連電機廠和成都電機廠又聯合設計了一套11工位帶VICS系統的硬質合金級進模，用作對YURl70型電機定轉子鐵心的加工，其技術性能和使用壽命都達到了國外同類模具的先進水平。
3 FASTEC系統
VICS系統在沖VICS轉子鉚扣時，上模沖鉚扣的沖頭是轉動的，故沖片不能互換。解決的辦法是采用FACTEC系統。該系統與VICS系統基本相似，也是在沖裁定轉子沖片時進行鐵心疊壓。所不同的是該系統在沖轉子沖片時，每片轉子在分離的時候，凹模自動旋轉下，從而保證轉子鐵心斜槽的要求。凹模的旋轉是通過下模的蝸輪裝置實現的，其旋轉的距離大小由轉子鐵心長度、槽口斜度、轉子外徑、沖片上鉚扣分布直徑等確定。故用FAS FEC系統沖出的轉子沖片可以互換。在沖定子沖片時，鉚扣是一次沖成的。
用這種方法疊裝的轉子鐵心分臺也是通過傳感器控制沖片數目實現的。對分臺后的鐵心，由于材料的厚度誤差而影響長度時，可在疊好的轉子鐵心上進行增減，從而保證鐵心的長度，這是FASl7EC系統優于VICS系統的****優點。
4卷繞鐵心
卷繞鐵心不同于傳統的疊片式鐵心結構，它是在沖卷機上對硅鋼帶連續、自動地沖出孔距持續變化的槽孔，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。根據需要，這種鐵心槽形可卷成直槽和斜槽，甚至螺旋槽。當卷繞半徑達到規定要求時，再經點焊和切斷形成完整的鐵心。
由于盤式電機定轉子沖卷成形，機床價格比較昂貴，需要從國外進口，所以國內不少
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，而且質量也難以保證。為了改變這種現狀，1987年，湖南躍進機械廠率先從澳大利亞引進全套盤式電機全自動定轉子沖卷機 生產技術，并于同年3月完成了盤式制動電機沖卷機的制造和調試，開始生產具有80年代國際先進水平的YPE三相異步盤式制動電動機。之后，西安交通大學在參考國外有關資料的基礎上，首次設計出這種自動成形沖卷機床，造價僅為進口設備的1／30，為在我國大力發展盤式電機奠定了良好的基礎。
5卷疊鐵心
卷疊鐵心是將硅鋼片帶料經連續高速單槽沖裁，在專用設備上卷圓、疊壓、裁斷，再經整形焊接而成。這種卷疊鐵心制造技術可使硅鋼片的利用率提高到90 ，這種方法的****缺點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。為避免卷圓時發生這種現象，通常沿著齒的中心線開徑向槽，使齒部預先局部變形。
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結語
微電機鐵心制造技術涉及到機床工業、計算機工業和材料工業等行業領域，因此，建議我國有關行業在“八五”期間要注重加強這方面的研究，以期達到提高微電機鐵心制造技術的綜合水平。同時，對已引進的先進的微電機鐵心制造技術，應打破行業、條塊界限，組織有關部門加快消化吸收進程，盡快國產化，并在行業內擴散轉移，使我國微電機的鐵心制造技術跨入國際先進行列。
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