电机制造工艺剖析

电机制造工艺

1、电机制造工艺的特征和电机制造工艺的内容

1.1 电机制造工艺是机械制造工业中的一部分，和一般机械制造工艺比较，电机制造工艺具有

以下特征：

1.1.1电机产品种类繁多，每一品种又按照不同的容量、电压、转速、安装方式、防护等级、冷

却方式及配用负载等，分为许多不同的形式和规格。

1.1.2电机各零部件之间除了有机械方面的联系外，还有磁、电、热等方面的相互作用，零部件

制造质量要求严格，个别零部件中的缺陷很容易影响产品不能正常运行，甚至报废。

1.1.3电机制造工艺内容比较复杂，除了一般机械制造中的机械加工工艺外，还有铁心、绕组等

零部件制造所特有的工艺，其中手工劳动量的比重相当大，工件质量也较难稳定。

1.1.4电机制造所用的原材料，除一般金属结构材料外，还有导磁材料、导电材料、绝缘材料，

材料的品种规格多。

1.1.5电机制造中，使用非标准设备的数量相当多，所需的非标准工艺装备也较多。

1.2 电机制造工艺内容

1.2.1机加工工艺：包括转子加工、轴加工。

1.2.2铁芯制造工艺：包括磁极铁芯的冲片制造、冲片叠压。

1.2.3绕组制造工艺：包括线圈制造，绕组嵌装及其绝缘处理（包括短路环焊接）。

1.2.4鼠笼转子制造工艺：包括转子铁芯的叠压，转子压铸。

1.2.5r越高，产品成本则越低，质量越稳定。

工艺工作是产品设计和车间生产的桥梁，工艺工作是将产品设计的意图通过工艺文件的形式传达给有关部门执行，如：工艺卡片、工艺守则、工艺过程卡片、产品工艺流程图等等。

2、电机制造常用材料

2.1 常用材料种类：

A.导磁材料——硅钢片如：50WW540～1300

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B.导电材料——漆包线、铜圆线、铜扁线、纯铝、引接线、端子

C.其它材料——支架用：08F钢板、锌合金、铝合金

含油轴承

滚珠轴承

弹片：0Cr18Ni9

主轴：GCr15、45、1Cr18Ni9Ti、2Cr13、3Cr13等

钼尼龙、塑料、绝缘材料等

2.2 导磁材料：

2.2.1导磁概念：

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F.为了使铁磁物质获得更强的感应磁场，可将导线绕成螺旋管线圈，并将线圈套在铁磁物质制成

.

.

当螺线管通电时，这些材料就被磁化，产生磁性，当螺线管失电时，则这些材料磁性消失，.软磁材料种类——硅钢片、电工纯铁、铁镍合金、铁铝合金、软磁铁氧体等。

磁性能是可以交变的。（适合做电动机、变压器的铁芯）。

H.由于人们日常生活工作中，电能绝大部分是采用220V及以下的交流电源，所以微型电机基

本上均在这种电源内工作，由于交流电动机的磁场是交变的，所以适合于这种交变磁场的铁

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芯是软磁材料制成的铁芯，由于硅钢片的导磁性能好，制造工艺简单，产量大，所以电动机的磁路采用硅钢片制成，其原因就在于此。

2.2.2 硅钢片

硅钢片是一种铁硅合金钢片，品种多、规格全、用量大，按制造工艺分为热轧硅钢片和冷轧

硅钢片。 A. 冷轧硅钢片

.冷轧硅钢片分为有取向和无取向硅钢片

.有取向冷轧硅钢片——材料在轧制时，材料内部的晶格取向是比较一致的，当沿着轧制方向交变磁化时，导磁性能好，铁损少，适合于制作变压器和大型电机，如果磁通方向与轧制的方向垂直，铁损耗将增大到2～3倍。

.无取向冷轧硅钢片——材料在轧制时，材料内部的晶格取向是不一致的，其磁性能比有取向的差，但比热轧硅钢片好得多，顺轧制方向或垂直方向交变磁化时，其导磁性能差不多，是适合于制作中小型电机铁芯的良好材料。

B. 无取向冷轧硅钢片 .低硅钢片：含碳＜0.003%，含Si ＜0.5%，导磁率μm ↓，饱和磁感应强度Bs ↑高，铁损较大P ↑，机械强度差↓，生产工艺简单，多适合于家用电器的铁芯。 .

含硅钢片：含碳＜0.003%，含Si ＞0.5%，导磁率μm ↑，饱和磁感应强度Bs ↑高，铁损较低P ↓，机械强度好↑，制造工艺复杂，适用于中小型电机，工业用微控电机电器等。 C. 晶粒取向 .硅钢是立方晶系的多晶体，每个晶体有3个相互垂直的易磁化方向，如图〔100〕，〔010〕，〔001〕所示。 .

多晶体中的晶粒排列是凌乱的，在材料制造过程中，可采取工艺措施将硅钢片晶粒的〔001〕

.

D. 全工艺型冷轧无取向硅钢片，其涂层已在轧钢厂形成，通常是先涂一层硅酸盐绝缘薄膜，再

用化学离子反应法把磷酸盐紧覆在其表面上，形成均匀光滑的薄涂层，其机械绝缘和耐热性能极好（能耐750多度左右）。半工艺型冷轧无取向硅钢片是未经最后退火处理，表面无绝缘涂层的冷轧硅钢片。

E. 50WW（540～1300）T4

50——表示材料厚度的100倍

W（第一个）——表示武汉钢铁集团公司

W（第二个）——表示无取向硅钢片

540～1300——表示铁损的100倍数字范围

T4——表示武钢无取向硅钢产品的绝缘涂层为铬酸盐——有机乳液和有褐色光泽的半有机涂层，通常称为T4涂层。

F. B50A470（A.H.D）

B——表示宝钢钢铁集团公司

50——硅钢片厚度的100倍

A——表示无取向硅钢片

470——表示材料最大损耗不大于4.7w/kg

A——半有机薄涂层0.2～1.2克/每平方米

H——半有机厚涂层 1.2～2.3克/每平方米

D——无机涂层0.2～0.7μm

2.2.3硅钢片的性能及特点：

A.硅钢片含硅量越高，电阻系数越大，但使材料变脆，硬度增加，给冲裁和剪切常带来困难，

Si含量很大时，则无法进行轧制加工，通常含硅量≤5%。

B.硅钢片越薄，铁芯损耗越小，但冲片的机械强度减弱，铁芯制造工时增加，叠压后由于冲片

绝缘厚度所占比例增加，因而使磁路的有效截面积减少，过薄的硅钢片在电机制造工艺中也是不宜采用的，一般采用0.5mm的硅钢片。

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C.不同牌号和规格的硅钢片，机械性能是不同的，含碳量低的硅钢片韧性较好，适于冷加工，

随着含碳量的增加，硅钢片的硬度也增加，使其脆性增加，易使冲模刃口磨钝，使工件的冲断面不光滑，甚至在冲剪处产生裂纹。

2.2.4对冲片的技术要求：

A.电磁性能方面

由于现有软磁铁心材料沿轧制方向的导磁率比垂直方向大，因此铁心的叠压应考虑其方向性，由于我们公司是采用级进模下料冲制的，其冲制方向已确定，所以冲片的导磁方式已经确定。

其次应考虑材料在外力（冲裁、碰撞、冲击等）作用后，将改变晶格的排列方向，使电磁性能改变。冲压、叠装、切削加工产生的冷作硬化现象主要分布在距剪切轮廓的边缘0.5～3mm

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