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馬達鐵芯，英文對應名稱(chēng)：Motor core , 作為電機里面的核心部件，鐵芯是電工行業(yè)的非專(zhuān)業(yè)用語(yǔ)，鐵芯也就是磁芯。鐵芯（磁芯）在整個(gè)馬達里面起到了舉足輕重的作用，它用來(lái)增加電感線(xiàn)圈的磁通量，已實(shí)現電磁功率的最大轉換。馬達鐵芯通常是由一個(gè)定子和一個(gè)轉子組合而成。定子通常作為不轉動(dòng)的部分，而轉子通常是內嵌在定子的內部裝置。

馬達鐵芯的應用范圍非常廣泛，步進(jìn)電機，交直流電機，減速電機，外轉子電機，罩極電機，同步異步電機等都有比較廣泛的利用。 對于成品馬達來(lái)說(shuō)，馬達鐵芯在電機配件里面起到的作用比較關(guān)鍵。要想讓一個(gè)電機的整體性能得到提高，就需要提升馬達鐵芯的性能。通常這種性能可以采用改善鐵芯沖片的材質(zhì)，調整其材質(zhì)的導磁率，控制好鐵損的大小等方式來(lái)解決。

一個(gè)好的馬達鐵芯需要由精密的五金沖壓模具，采用自動(dòng)鉚接的工藝，然后利用高精密度沖壓機臺沖壓出來(lái)。這樣做的好處是，可以最大程度地保證其產(chǎn)品的平面的完整度，最大程度地保證其產(chǎn)品精度。

通常品質(zhì)優(yōu)良的馬達鐵芯就是利用此種工藝專(zhuān)業(yè)進(jìn)行馬達鐵芯沖壓的。高精密度的五金連續沖壓模搭配高速度沖壓機，再加上優(yōu)秀的專(zhuān)業(yè)馬達鐵芯生產(chǎn)人員，才能最大程度地保證好的馬達鐵芯的出品率。

現代沖壓技術(shù)是集設備、模具、材料和工藝等多種技術(shù)于一體的高新技術(shù)。高速沖壓技術(shù)是近20年發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)成形加工技術(shù)。

電機定轉子鐵芯零件的現代沖壓技術(shù)是用高精度、高效率、長(cháng)壽命、集各工序于一副模具的多工位級進(jìn)模在高速沖床上進(jìn)行自動(dòng)化沖制，其沖制過(guò)程是沖制條料從卷料上出來(lái)后，先經(jīng)過(guò)校平機進(jìn)行校平，再通過(guò)自動(dòng)送料裝置進(jìn)行自動(dòng)送料，然后條料進(jìn)入模具，可以連續完成沖裁、成形、精整、切邊、鐵芯自動(dòng)疊片、帶扭斜疊片落料、帶回轉疊片落料等工序的沖制，到鐵芯零件成品從模具中輸送出來(lái)，整個(gè)沖制過(guò)程都是在高速沖床上自動(dòng)完成的（如圖1所示）。

隨著(zhù)電機制造工藝不斷發(fā)展，現代沖壓技術(shù)引用到制造電機鐵芯方面的工藝方法，現在越來(lái)越多地被制造電機廠(chǎng)家所接受，制造電機鐵芯的加工手段也越來(lái)越先進(jìn)。在國外，一般先進(jìn)制造電機廠(chǎng)家，都采用現代沖壓技術(shù)來(lái)沖制鐵芯零件。在國內，用現代沖壓技術(shù)來(lái)沖制鐵芯零件的加工方法正在進(jìn)一步發(fā)展起來(lái)，而且這項高新制造技術(shù)日趨成熟，在電機制造行業(yè)中，這項制造電機工藝的優(yōu)勢已被許多制造電機廠(chǎng)家所重視。用現代沖壓技術(shù)來(lái)沖制鐵芯零件與原來(lái)用普通模具及設備沖制鐵芯零件相比較，具有沖制鐵芯零件自動(dòng)化程度高、尺寸精度高、模具使用壽命長(cháng)等特點(diǎn)，適合于沖制件的大批量生產(chǎn)。

由于多工位級進(jìn)模是集眾多加工工藝于一副模具上的沖制，減少了電機的制造工序過(guò)程，提高了制造電機的生產(chǎn)效率。

1、現代高速沖壓設備

現代高速沖壓的精密模具離不開(kāi)高速沖床的配合，目前國內外現代沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢是單機自動(dòng)化、機械化、自動(dòng)送料、自動(dòng)卸料、自動(dòng)出成品，高速沖壓技術(shù)目前在國內外得到了普遍發(fā)展。電機定轉子鐵芯級進(jìn)模的沖壓速度一般為200～400次/min,多半是在中速沖壓范圍之內進(jìn)行工作的。沖制電機定轉子鐵芯帶自動(dòng)疊片的精密級進(jìn)模對高速精密沖床技術(shù)要求是，沖床的滑塊在下死點(diǎn)精度要求較高，因為影響到定轉子沖片在模具內自動(dòng)疊片形成鐵芯過(guò)程的質(zhì)量問(wèn)題。

現在精密沖壓設備正在向著(zhù)高速度、高精度、穩定性好的方向發(fā)展，特別是近年來(lái)精密高速沖床發(fā)展很快，在提高沖制件生產(chǎn)效率方面發(fā)揮了重大的作用。高速精密沖床在設計結構方面比較先進(jìn)，制造精度又高，適合于多工位硬質(zhì)合金級進(jìn)模的高速沖壓，可以大大提高級進(jìn)模的使用壽命。

級進(jìn)模所沖制材料是卷料形式，因此現代沖壓設備都帶有開(kāi)卷機、矯平機等輔助裝置，自動(dòng)送料裝置有：輥式、凸輪、機械無(wú)級調節式、齒輪式、數控無(wú)級調節式送料機等結構形式，分別與相適應的現代沖壓設備配套使用。由于現代沖壓設備的自動(dòng)化沖制程度高，且速度快，為充分保證模具在沖制過(guò)程中的安全性，現代沖壓設備都配備有在發(fā)生失誤情況下的電氣控制系統，如模具在沖制過(guò)程中發(fā)生故障情況，則失誤信號就會(huì )立即傳送到電氣控制系統，電器控制系統就會(huì )發(fā)出信號使沖床立即停止工作。

2、 電機定轉子鐵芯的現代沖模技術(shù)

2.1 電機定轉子鐵芯級進(jìn)模概述

在電機行業(yè)中，定、轉子鐵芯是電機上的重要零部件之一，它的質(zhì)量好壞直接影響到電機的技術(shù)性能。傳統制作鐵芯方法是用一般普通模具沖制出定、轉子沖片(散片),經(jīng)過(guò)齊片，再用鉚釘鉚接、扣片或氬弧焊等工藝過(guò)程制成鐵芯，對于交流電機轉子鐵芯還需用手工進(jìn)行扭轉出斜槽，步進(jìn)電機要求定、轉子鐵芯磁性能和厚度方向均勻，定子鐵芯和轉子鐵芯沖片之間分別要求旋轉一定的角度，如用傳統方法制作，效率低，精度很難達到技術(shù)要求。

現在隨著(zhù)高速沖壓技術(shù)的迅速發(fā)展，在電機、電器等領(lǐng)域，已廣泛采用高速沖壓多工位級進(jìn)模制造自動(dòng)疊片式的結構鐵芯，其中定、轉子鐵芯還可以帶扭轉疊斜槽、沖片之間帶大角度回轉疊鉚結構等，與普通沖模相比，多工位級進(jìn)模具有沖制精度高、生產(chǎn)效率高、使用壽命長(cháng)、所沖制鐵芯尺寸精度一致性好、容易實(shí)現自動(dòng)化、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，是電機行業(yè)精密模具發(fā)展的方向。

定、轉子自動(dòng)疊鉚級進(jìn)模具有制造精度高、結構先進(jìn)、帶有技術(shù)性要求高的回轉機構、計數分離機構及安全機構等，鐵芯自動(dòng)疊鉚、轉子帶扭斜疊鉚、大角度回轉疊鉚的沖制工步都是放在定、轉子沖片落料工位上完成的。級進(jìn)模上的主要零件凸模、凹模都采用硬質(zhì)合金材料，每磨一次刃口可沖150萬(wàn)次以上，模具總壽命在1.2億次以上。

2.2電機定轉子鐵芯自動(dòng)疊鉚技術(shù)

級進(jìn)模上帶自動(dòng)疊鉚技術(shù)就是要把原來(lái)傳統制作鐵芯的工藝過(guò)程（沖出散片－齊片－鉚合）放在一副模具內完成，即在級進(jìn)模的基礎上增加了新的沖壓工藝技術(shù)，除了沖定、轉子上的軸孔、槽孔等沖片形狀要求外，增設了定、轉子鐵芯疊鉚需要的疊鉚點(diǎn)及起疊鉚點(diǎn)分離作用的計數孔的沖壓工位，并將原來(lái)定、轉子的落料工位改變成先起落料作用，然后使各沖片再形成疊鉚過(guò)程和疊片計數分離過(guò)程（以確保鐵芯厚度）的疊鉚工位，如定、轉子鐵芯需要帶扭轉、回轉疊鉚功能的，在級進(jìn)模轉子或定子落料工位的下模上要帶有扭轉機構或回轉機構，由疊鉚點(diǎn)在沖片上不斷改變或轉動(dòng)位置而實(shí)現這一功能的，從而滿(mǎn)足在一副模具內自動(dòng)完成沖片的疊鉚和回轉疊鉚的技術(shù)要求。

2.2.1  鐵芯自動(dòng)疊片形成的過(guò)程是

在定、轉子沖片適當部位上沖出一定幾何形狀的疊鉚點(diǎn)，疊鉚點(diǎn)的形式如圖2所示，上部是凹陷形孔，下部是凸起的，然后將同一名義尺寸的上一沖片凸起部分嵌入到下一沖片的凹陷形孔時(shí)，在模具中落料凹模收緊圈內自然形成“過(guò)盈”，達到緊固連接的目的，如圖3所示。在模具內鐵芯形成的過(guò)程是，在沖片落料工位上使上一片疊鉚點(diǎn)的凸起部位正確地與下面一片的疊鉚點(diǎn)凹形孔部位重合在一起，當上面一片受到落料凸模壓力作用時(shí)，下面一片借助其外形與凹模壁摩擦所產(chǎn)生的反作用力使兩片產(chǎn)生疊鉚。

這樣，通過(guò)高速自動(dòng)沖床連續不斷的沖制，就可以得到一片挨著(zhù)一片排列、毛刺是同一方向而且具有一定疊厚的整齊鐵芯。

2.2.2  鐵芯疊片厚度的控制方法是

在鐵芯預定的片數時(shí)，把最后一片沖片上的疊鉚點(diǎn)沖穿，使鐵芯按預定的片數分離，如圖4所示。在模具結構上設置有自動(dòng)疊片計數分離裝置，如圖5所示。

在計數凸模上面有一個(gè)抽板機構，抽板由氣缸帶動(dòng)，氣缸動(dòng)作由電磁閥控制，電磁閥根據控制箱發(fā)出的指令而動(dòng)作。沖床每一次行程信號都輸入到控制箱里，當沖到所設定片數時(shí)，控制箱會(huì )發(fā)出信號，通過(guò)電磁閥和氣缸，使抽板動(dòng)作，從而使計數凸模達到計數分離的目的，即在沖片的疊鉚點(diǎn)上達到計量孔被沖穿和不沖計量孔的目的。鐵芯的疊片厚度可以自行設定。另外，有的轉子鐵芯的軸孔因支承結構的需要，要求沖制成有2段或3段臺肩沉孔。如圖6所示，級進(jìn)模上要同時(shí)完成沖制這種有臺肩孔工序要求的鐵芯，可采用上述相類(lèi)似的結構原理，模具結構如圖7所示。

2.2.3  鐵芯疊鉚結構形式有兩種

第一種是密疊式，即疊鉚成組的鐵芯不需要在模具外再加壓，出模即可達到鐵芯疊鉚的結合力。第二種是半密疊式，出模時(shí)已疊鉚的鐵芯沖片之間有間隙，還需要再加壓才能保證結合力。

2.2.4  鐵芯疊鉚的設置及數量的確定

鐵芯疊鉚點(diǎn)位置的選擇應根據沖片的幾何形狀確定，同時(shí)考慮到電機的電磁性能及使用要求，模具上應考慮疊鉚點(diǎn)的凸模、凹模鑲塊位置是否有干涉現象及落料凸模相應疊鉚頂桿孔位置離邊上距離的強度問(wèn)題。疊鉚點(diǎn)在鐵芯上分布應對稱(chēng)和均勻，疊鉚點(diǎn)的數量及大小應根據鐵芯沖片之間要求的結合力大小來(lái)確定，同時(shí)必須考慮到模具的制造工藝性。如鐵芯沖片之間帶有大角度回轉疊鉚的，還要考慮疊鉚點(diǎn)的等分要求等。如圖8所示。

2.2.5  鐵芯疊鉚點(diǎn)的幾何形狀有：

（a）圓柱形疊鉚點(diǎn)，適用于鐵芯的密疊式結構；

（b）V型疊鉚點(diǎn)，該疊鉚點(diǎn)的特點(diǎn)是鐵芯沖片之間的連接強度大，適用于鐵芯的密疊式結構和半密疊式結構；

（c）L型疊鉚點(diǎn)，該疊鉚點(diǎn)形狀一般用于交流電機轉子鐵芯的扭斜疊鉚，適用于鐵芯的密疊式結構；

（d）梯形疊鉚點(diǎn)，該疊鉚點(diǎn)有園梯形和長(cháng)梯形疊鉚點(diǎn)結構之分，兩者都適用于鐵芯的密疊式結構，如圖9所示。

2.2.6  疊鉚點(diǎn)的過(guò)盈量：

鐵芯疊鉚的結合力大小與疊鉚點(diǎn)的過(guò)盈量有關(guān)，如圖10所示，疊鉚點(diǎn)凸臺的外徑D與內經(jīng)d的尺寸差（即過(guò)盈量），由沖制疊鉚點(diǎn)凸模與凹模的刃口間隙確定，所以選取合適的間隙是保證鐵芯疊鉚強度以及疊鉚難易程度情況的一個(gè)重要部分。

2.3電機定轉子鐵芯自動(dòng)疊鉚的裝配方法

2.3.1  直接疊鉚

在一副級進(jìn)模的轉子 落料或者定子落料工步上，將沖片直接沖入落料凹模之中，當沖片疊壓于凹模和凹模下面的收緊圈內時(shí)，靠每一沖片上的疊鉚凸出部位使各沖片固定在一起。

2.3.2  帶扭斜疊鉚

鐵芯上每一沖片之間要旋轉一個(gè)小角度再疊鉚，這種疊鉚方法一般多用于交流電機的轉子鐵芯上。其沖制過(guò)程是，沖床每沖一次后（即沖片沖入落料凹模之內后），在級進(jìn)模的轉子落料工步上，由轉子落料凹模、收緊圈和回轉套組成的回轉裝置旋轉一個(gè)小角度，旋轉量可以改變和調整，即沖片沖下后，就被疊鉚在該鐵芯上，接著(zhù)回轉裝置內的鐵芯再旋轉一個(gè)小角度。這樣沖制出的鐵芯即帶疊鉚又帶扭轉，如圖11所示。

帶動(dòng)模具內回轉裝置轉動(dòng)的結構形式有二種；

一是由步進(jìn)電機帶動(dòng)的轉動(dòng)結構形式，如圖12所示。

二是由模具上模的上下運動(dòng)所帶動(dòng)的轉動(dòng)（即機械式扭轉機構），如圖13所示。

2.3.3帶回轉疊鉚

鐵芯上每一沖片之間要轉動(dòng)一個(gè)規定的角度（一般為大角度）再疊鉚，沖片之間轉動(dòng)的角度一般有45°、60°、72°、90°、120°、180°等大角度回轉形式，這種疊鉚方法可以補償由于沖制材料厚度不均勻引起的疊層積累誤差和改善電機磁性能的特性。其沖制過(guò)程是，沖床每沖一次后（即沖片沖入落料凹模之內后），在級進(jìn)模的落料工步上，由落料凹模、收緊圈和回轉套組成的回轉裝置轉動(dòng)規定的一個(gè)角度，每次轉動(dòng)的規定角度要精確。即沖片沖下后，就被疊鉚在該鐵芯上，接著(zhù)回轉裝置內的鐵芯再轉動(dòng)規定的角度。這里回轉是以每一沖片鉚點(diǎn)數為基礎的沖制過(guò)程。帶動(dòng)模具內回轉裝置轉動(dòng)的結構形式有二種；

一是由高速沖床曲軸運動(dòng)所輸送出來(lái)的轉動(dòng)，通過(guò)萬(wàn)向節、連接法蘭和聯(lián)軸器等帶動(dòng)回轉驅動(dòng)裝置，然后回轉驅動(dòng)裝置帶動(dòng)模具內的回轉裝置轉動(dòng)。如圖14所示。

二是由伺服電機帶動(dòng)的轉動(dòng)（需配備專(zhuān)用電器控制器），如圖15所示。一副級進(jìn)模上的帶回轉形式可以是單回轉形式，也可以是雙回轉形式，甚至是多回轉形式，它們之間回轉的角度可以相同也可以不同。

2.3.4帶回轉扭斜疊鉚

鐵芯上每一沖片之間要轉動(dòng)一個(gè)規定的角度再加上一個(gè)扭斜小角度（一般為大角度＋小角度）再疊鉚，這種疊鉚方法用于鐵芯落料外形是圓形的形狀，大回轉用于補償由于沖制材料厚度不均勻引起的疊層積累誤差，小的扭轉角度是交流電機鐵芯性能所需要的轉動(dòng)。其沖制過(guò)程與前面的沖制過(guò)程相同，不同的形式是轉動(dòng)角度大而且不是整數。目前帶動(dòng)模具內回轉裝置轉動(dòng)的常用結構形式是用伺服電機帶動(dòng)的（需配備專(zhuān)用電器控制器）。

2.3.5扭轉和回轉運動(dòng)的實(shí)現過(guò)程

級進(jìn)模在高速沖載過(guò)程中，沖床的滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，凸模和凹模之間是不允許有轉動(dòng)現象的，所以扭轉機構、回轉機構的旋轉動(dòng)作必須是間斷運動(dòng)，而且要與沖床滑塊的上下運動(dòng)相協(xié)調。具體要求實(shí)現轉動(dòng)過(guò)程是：在沖床滑塊每一次行程中，滑塊在曲軸轉至240o～60o范圍內，回轉機構發(fā)生轉動(dòng)，在其它角度范圍內處于靜止狀態(tài)，如圖16所示。

其回轉范圍設定的方法：如采用回轉驅動(dòng)裝置帶動(dòng)的轉動(dòng)，調整范圍就在該裝置上進(jìn)行設置的；如采用電機帶動(dòng)的轉動(dòng)，就在電器控制器上進(jìn)行設定或者通過(guò)感應接觸器進(jìn)行調整接觸范圍；如采用機械式帶動(dòng)的轉動(dòng)，則通過(guò)杠桿轉動(dòng)的范圍進(jìn)行調整。

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