定转子铁心制作过程技术指导方法与实践

1 定转子铁心制作工艺流程

1.1 原材料准备

核心原材料为电工硅钢片，以 0.5mm 厚度为主，冷轧硅钢片因电磁与机械性能更优，逐步替代热轧产品成为主流。生产时根据设备选择原料形态：高速冲床配自动进料装置用卷料实现连续生产，小型或特殊场景则用板料，经龙门剪床或滚动剪床裁成条料。

1.2 冲片制作

单式冲槽：依赖冲槽机等分装置与坯片定位精度，外圆定位误差小但速度低，配自动冲槽机可提效。冲模结构简单、装拆方便，适用于多规格、小批量生产。

复式冲槽：普通压机配复式冲模，一次行程完成全部槽形冲制，效率高。冲片质量取决于冲模精度，模具制造复杂，适用于中大批量生产。

多工位级进冲制：高速自动冲床配级进模，卷料连续送料，一次行程完成冲轴孔、槽形、分离冲片等多道工步，速度达 200~300 次/min。模具精度要求极高（级进距 ±0.01mm ），凹凸模用硬质合金，适用于小型电机大批量生产。

1.3 冲片绝缘处理

涂漆处理：H180 及以上电机冲片涂 1611 油性硅钢片漆，单面漆膜0.01～0.015mm ，双面 ≤0.025mm 。涂前需除毛刺、油污，用三段式涂漆机分两次涂漆，干燥炉需控温（设溶剂挥发、固化、空冷区）与传送带速度，保证漆膜均匀。

氧化处理：小型电机常用，冲片加热后通氧化剂，形成 Fe₃O₄ 与 Fe₂O₃ 氧化膜，两面总厚 ≤0.02mm ，兼具绝缘与导热性，还能通过热处理去除毛刺。

1.4 铁心压装

将冲片组合成整体，分内外压装：内压装直接在机座内压片，外压装先压成铁心再嵌线后入机座（电动机定子常用）。压装以冲片内圆为基准，用扣片固定，需满足：冲片间压力 6.86×10⁵Pa 保证紧密度；铁心外观整齐、齿部弹开度合规；重量与长度达标（热轧硅钢片压装系数 0.95，冷轧 0.97）；避免搬运磕碰变形。压装需专用模具（上下压胎、心轴等），用定量或定压压装方式确保质量[1]。

2 定转子铁心制作关键技术要点

2.1 尺寸精度控制

冲片尺寸精度：定子冲片内、外圆和转子冲片的轴孔尺寸精度要求为8 级，定子冲片外圆对内圆的同轴度也为 8 级。精度等级越高，尺寸公差范围越小，这对模具制造精度和冲制过程控制提出了极高要求。在冲制过程中，需通过精确调试模具、控制冲床运行参数等方式确保尺寸精度。

槽形精度：定子冲片槽形尺寸精度为 10 级，且槽形沿圆周应均匀分布。这直接影响电机绕组的嵌放和电磁性能，制造过程中需严格保证冲模槽形部分的精度，并在冲制过程中实时监测槽形尺寸变化。

铁心整体尺寸：铁心压装后，其整体尺寸如长度、外径等需符合设计要求。在压装过程中，通过控制冲片数量、调整压装压力和模具尺寸等手段保证铁心整体尺寸精度。

2.2 毛刺控制

毛刺不仅会影响冲片之间的贴合度，还可能破坏冲片表面绝缘层，增加铁心涡流损耗。为控制毛刺，可从以下方面着手：

模具维护：定期检查和维护冲模，确保冲模刃口锋利，减少冲切过程中的毛刺产生。

冲制参数优化：合理调整冲床的冲裁速度、压力等参数，使冲切过程更加平稳，降低毛刺高度。

毛刺清理：对于产生的少量毛刺，可采用适当的清理工艺，如采用毛刷清理、化学腐蚀等方法去除毛刺，但需注意避免对冲片表面造成二次损伤[2]。

2.3 绝缘性能保障

绝缘处理工艺控制：在涂漆绝缘处理中，严格控制漆的粘度、涂漆厚度、干燥温度和时间等工艺参数，确保漆膜均匀、完整，具有良好的绝缘性能。在氧化处理中，精确控制氧化温度、氧化剂通入量和时间等，保证氧化膜质量。

绝缘质量检测：冲片表面绝缘处理后，需进行严格质量检查。包括外观检查，观察氧化膜或漆膜是否均匀，有无气孔、漆瘤和皱皮等缺陷；绝缘层厚度测量，可采用单片和多片测量方式，通过对比绝缘处理前后冲片厚度变化计算绝缘层平均厚度；绝缘电阻测量，取一定规格试片，在规定压力下用伏安法测量其绝缘电阻，确保其符合电机设计要求。

3 定转子铁心制作实践策略

3.1 设备选型与维护

设备选型：根据生产规模、产品类型和精度要求，合理选择冲床、涂漆设备、压装设备等。例如，对于大规模生产小型电机定转子铁心，应优先选择高速自动冲床和多工位级进冲模，以提高生产效率和冲片质量；对于对绝缘处理要求较高的产品，需选用性能稳定、能精确控制工艺参数的涂漆设备。

设备维护：建立完善的设备维护保养制度，定期对设备进行检查、清洁、润滑和维修。特别是对于冲模等关键部件，要及时更换磨损部件，保证设备运行精度和稳定性。同时，对设备运行数据进行记录和分析，通过设备运行状态监测，提前发现潜在故障隐患，确保生产过程的连续性。

3.2 人员培训与管理

技能培训：针对定转子铁心制作过程中的各个工序，对操作人员进行专业技能培训。培训内容包括设备操作规范、工艺参数控制、质量检测方法等。通过理论学习和实际操作相结合的方式，提高操作人员的技能水平，确保生产过程严格按照工艺要求执行。

质量管理意识培养：加强操作人员的质量管理意识，使其认识到定转子铁心制作质量对电机整体性能的重要影响。建立质量责任制，将质量指标分解到每个工序和操作人员，通过质量考核激励机制，促使操作人员自觉关注和提升产品质量。

3.3 质量控制体系建设

过程质量控制：在定转子铁心制作的各个环节，建立严格的质量控制点。从原材料检验开始，对每一批次硅钢片的材质、尺寸等进行检验；在冲片制作过程中，实时监测冲片尺寸精度、毛刺情况；在绝缘处理和铁心压装环节，严格控制工艺参数和质量指标。通过过程质量控制，及时发现和纠正质量问题，避免不合格产品流入下一道工序[3]。

质量追溯系统：建立产品质量追溯系统，对每一个定转子铁心从原材料采购、生产加工到成品交付的全过程信息进行记录和存储。一旦产品出现质量问题，可通过追溯系统快速查找问题根源，采取相应改进措施，同时也便于对质量问题进行统计分析，为工艺改进和质量提升提供数据支持。

3.4 工艺优化与创新

工艺优化：持续关注行业技术发展动态，结合企业生产实际，对现有定转子铁心制作工艺进行优化。例如，通过改进冲模结构、调整冲制工艺参数，提高冲片尺寸精度和表面质量；优化绝缘处理工艺，提高绝缘性能和生产效率。

技术创新：积极开展技术创新活动，探索新的定转子铁心制作技术和材料。如采用自粘涂层料带冲压制作定转子铁心，通过在料带表面设置自粘涂层薄膜，在热压作用下实现铁心冲片的粘结成型，可有效提高铁心制作质量和生产效率，减少传统点胶或叠铆工艺带来的弊端。

4 结束语

本文通过梳理定转子铁心制作工艺流程，明确各环节技术要点，提出设备选型维护、人员培训、质量管控及工艺创新等实践策略。研究表明，科学的技术指导与落地性强的实践方案，可有效解决铁心制作中的精度、绝缘及效率问题。后续可进一步探索新型材料应用与智能化生产技术融合，推动定转子铁心制作工艺向更高效、更精准方向迭代，为高端电机研发奠定基础。

参考文献：

[1]彭晨.半对称型转子永磁同步电动机基本机理及转矩脉动与电磁振动抑制[D].山东大学,2023.

[2]刘健峰.全贯流泵装置定转子间隙流水力特性优化研究[D].扬州大学,2023.

[3]姜如洋. WG17 直驱风力发电机组定、转子钢结构制作技术[J].今日制造与升级,2023,(03):37-40.