磁电机定子铁芯接地不良的分析及解决对策

孙亮 成利敏

摘 要：针对目前市场上出现的摩托车用磁电机定子涂敷工艺制铁芯的线圈烧损问题，文章从定子线圈结构、烧损机理及生产工艺过程中可能出现的问题等环节进行了分析并提出了相应的解决对策，从而降低产品不良率，避免车辆在使用过程中出现线圈烧损问题。

关键词：定子线圈；铁芯；涂敷；绝缘

摩托车在人们的生活中已经司空见惯，不足為奇，然而由于涉及到安全问题，人们对其质量的要求也越来越高，这样就要求摩托车生产企业及相关的零部件供应商对产品的质量把关越趋严格。摩托车结构零部件繁多，但作为车辆的心脏——磁电机，则显得尤为重要，摩托车用磁电机是为摩托车提供电力，保证摩托车正常行驶的关键部件，是发动机的重要组成部分，如果磁电机发生故障，则车辆无法正常行驶。而对于制造企业来讲，意味着成本升高，顾客抱怨大，市场信誉低。因此，只有好的产品质量才能赢得市场，为企业带来更大的效益。

1 工艺概述及不良机理

让我们先认识一下磁电机定子线圈的生产工艺流程：

作为磁电机中故障率发生较高的组成部件定子线圈经常出现烧损现象，主要以绝缘不良为主，那么导致线圈绝缘不良又有那些因素呢？通过对市场不良品的解剖分析发现：铁芯中含有多余的铁屑是导致接地问题的主要原因。

首先我们分析一下线圈烧损的机理：铁屑附着在涂敷层内， 线圈绕制后将漆包绝缘层轻度损伤，装机使用后受环境高温、振动等因素影响，绝缘层进一步破坏，最终造成线圈与铁芯接地导通，接地部位温度升高，引起线圈烧损。

2 不良现状及原因分析

那么铁屑又是以怎样的形态存在于铁芯中的呢？我们将生产过程中出现的涂敷铁芯接地不良品全部进行了解剖，并对发现的铁屑按照形状、大小进行分类汇总，经统计分析后，铁屑可分为三类：

2.1 片状铁屑

特点：

（1）铁屑大小在Φ0.5～Φ1.3mm之间；

（2）铁屑厚度在0.1mm范围内；

（3）受过外力挤压。

2.2 卷曲状铁屑

特点：

（1）属于卷曲类，类似机械加工后产生的铁屑；

（2）铁屑长度在3.0mm范围内；

（3）铁屑厚度在0.25mm范围内。

2.3针状铁屑

特点：

（1）属于针状类，类似受摩擦力产生；

（2）铁屑长度在1.6mm范围内；

（3）铁屑厚度在0.1mm范围内。

而且上述三类铁屑均存在于铁芯的涂敷层内，因此可以确认铁屑产生的环节应在固化工序之前。那么，我们用鱼骨图对铁芯的工艺流程中可能出现的铁屑的环节进行分析：

通过鱼骨图对工艺流程的分析及现场的检查确认，共找到以下4个重要因素：

（1）模具冲切刃口磨损。

当模具冲切刃口磨损后不能及时修复，从而造成落片毛刺变大，而毛刺过大会导致铁芯直接接地，或者在后续折弯、铆合等工序毛刺受力脱落产生铁屑。

（2）护片折弯模具设计不合理。

在该工序现场出现的铁屑，与以往部分不良品解剖出来的铁屑，从外形、大小进行对比，确认与片状铁屑相同。经对护片折弯部位进行外观检查，发现部分产品存在折弯压痕严重及表面划痕严重的现象。通过对折弯下模圆角进行检查，检查结果为R1.6，由于此圆角过小，导致折弯时护片受到瞬间大的摩擦力，从而造成护片表面严重压痕，产生铁屑。经对折弯模具R角及内侧表面进行检查，发现粗糙度较差，经检测达到Ra3.2，由于粗糙度较大，导致护片折弯表面严重划痕，从而产生铁屑。

（3）护片螺纹孔口去毛刺工序设置顺序不合理。

该工序产生大量的碎铁屑，加工后虽对铁屑进行清除，但仍有混入铁芯护片中铁屑的隐患。经确认以往解剖的不良品铁屑中，有部分铁屑与此工序发现卷曲状铁屑大小、形状相同，由此可见部分不良品中的铁屑来源于此工序。

（4）铆合工装设计不合理。

在现场检查发现：铆合工装上吸附铁屑，通过与以往部分不良品解剖出来的铁屑，从外形、大小进行对比，确认与针状铁屑相同。经确认，铆合时铁芯在工装上定位，存在过定位问题，造成工装上的铁芯极定位块与铁芯极侧面干涉，摩擦产生划痕，进而出现铁屑。

3 解决对策

针对上述4项主要原因，分别制定以下对策：

（1）调查现有落片模具状态，对不符合毛刺封样样品的模具，进行修模或重新开模。同时对模具状态进行有效监控，制定铁芯落片模具修模履历表，要求模具负责人按照修模时机对模具定期修整，并填写落片模具修模履历表。

（2）增大护片折弯工装下模折弯处圆弧，护片打弯工装下模折弯处圆弧由R1.6更改为R4，降低打弯时的冲击强度。同时，增加护片打弯工装下模折弯处圆弧及内腔表面粗糙度要求，规定粗糙度达 到Ra1.6以下，从而减小护片与圆角处的摩擦力。

（3）将铁芯护片去毛刺工序由涂敷前调整至涂敷固化后，彻底避免涂敷层内混入该工序铁屑的可能性。

（4）更改铆合工装，将下模中不影响铆合质量的铁芯极定位块去除，避免与铁芯表面摩擦干涉。

4 结语

通过对上述分析的主要原因及针对性的制定解决对策，经过实践操作检验，产品由于铁芯铁屑接地导致的不良率由过去的500ppm降至40ppm，产品的品质有明显的提升。而在工业实际加工过程中仍有其它诸多因素导致不良，如原材料本身是否清洁、作业人员是否按规程操作、铁芯的清洗工序是否严格等。总之，提升产品质量是每一个企业追求的目标，只有严格把控产品质量才能让品牌立于市场不败之地。

作者简介：孙亮（1979-），男，汉族，河北廊坊人，本科，初级，研究方向：产品研发；成利敏（1981-），女，汉族，河北廊坊人，硕士，中级，研究方向：教育教学。