磁電機定子鐵芯接地不良的分析及解決對策

孫亮 成利敏

摘 要：針對目前市場上出現的摩托車用磁電機定子涂敷工藝制鐵芯的線圈燒損問題，文章從定子線圈結構、燒損機理及生產工藝過程中可能出現的問題等環節進行了分析并提出了相應的解決對策，從而降低產品不良率，避免車輛在使用過程中出現線圈燒損問題。

關鍵詞：定子線圈；鐵芯；涂敷；絕緣

摩托車在人們的生活中已經司空見慣，不足為奇，然而由于涉及到安全問題，人們對其質量的要求也越來越高，這樣就要求摩托車生產企業及相關的零部件供應商對產品的質量把關越趨嚴格。摩托車結構零部件繁多，但作為車輛的心臟——磁電機，則顯得尤為重要，摩托車用磁電機是為摩托車提供電力，保證摩托車正常行駛的關鍵部件，是發動機的重要組成部分，如果磁電機發生故障，則車輛無法正常行駛。而對于制造企業來講，意味著成本升高，顧客抱怨大，市場信譽低。因此，只有好的產品質量才能贏得市場，為企業帶來更大的效益。

1 工藝概述及不良機理

讓我們先認識一下磁電機定子線圈的生產工藝流程：

作為磁電機中故障率發生較高的組成部件定子線圈經常出現燒損現象，主要以絕緣不良為主，那么導致線圈絕緣不良又有那些因素呢？通過對市場不良品的解剖分析發現：鐵芯中含有多余的鐵屑是導致接地問題的主要原因。

首先我們分析一下線圈燒損的機理：鐵屑附著在涂敷層內， 線圈繞制后將漆包絕緣層輕度損傷，裝機使用后受環境高溫、振動等因素影響，絕緣層進一步破壞，最終造成線圈與鐵芯接地導通，接地部位溫度升高，引起線圈燒損。

2 不良現狀及原因分析

那么鐵屑又是以怎樣的形態存在于鐵芯中的呢？我們將生產過程中出現的涂敷鐵芯接地不良品全部進行了解剖，并對發現的鐵屑按照形狀、大小進行分類匯總，經統計分析后，鐵屑可分為三類：

2.1 片狀鐵屑

特點：

（1）鐵屑大小在Φ0.5～Φ1.3mm之間；

（2）鐵屑厚度在0.1mm范圍內；

（3）受過外力擠壓。

2.2 卷曲狀鐵屑

特點：

（1）屬于卷曲類，類似機械加工后產生的鐵屑；

（2）鐵屑長度在3.0mm范圍內；

（3）鐵屑厚度在0.25mm范圍內。

2.3針狀鐵屑

特點：

（1）屬于針狀類，類似受摩擦力產生；

（2）鐵屑長度在1.6mm范圍內；

（3）鐵屑厚度在0.1mm范圍內。

而且上述三類鐵屑均存在于鐵芯的涂敷層內，因此可以確認鐵屑產生的環節應在固化工序之前。那么，我們用魚骨圖對鐵芯的工藝流程中可能出現的鐵屑的環節進行分析：

通過魚骨圖對工藝流程的分析及現場的檢查確認，共找到以下4個重要因素：

（1）模具沖切刃口磨損。

當模具沖切刃口磨損后不能及時修復，從而造成落片毛刺變大，而毛刺過大會導致鐵芯直接接地，或者在后續折彎、鉚合等工序毛刺受力脫落產生鐵屑。

（2）護片折彎模具設計不合理。

在該工序現場出現的鐵屑，與以往部分不良品解剖出來的鐵屑，從外形、大小進行對比，確認與片狀鐵屑相同。經對護片折彎部位進行外觀檢查，發現部分產品存在折彎壓痕嚴重及表面劃痕嚴重的現象。通過對折彎下模圓角進行檢查，檢查結果為R1.6，由于此圓角過小，導致折彎時護片受到瞬間大的摩擦力，從而造成護片表面嚴重壓痕，產生鐵屑。經對折彎模具R角及內側表面進行檢查，發現粗糙度較差，經檢測達到Ra3.2，由于粗糙度較大，導致護片折彎表面嚴重劃痕，從而產生鐵屑。

（3）護片螺紋孔口去毛刺工序設置順序不合理。

該工序產生大量的碎鐵屑，加工后雖對鐵屑進行清除，但仍有混入鐵芯護片中鐵屑的隱患。經確認以往解剖的不良品鐵屑中，有部分鐵屑與此工序發現卷曲狀鐵屑大小、形狀相同，由此可見部分不良品中的鐵屑來源于此工序。

（4）鉚合工裝設計不合理。

在現場檢查發現：鉚合工裝上吸附鐵屑，通過與以往部分不良品解剖出來的鐵屑，從外形、大小進行對比，確認與針狀鐵屑相同。經確認，鉚合時鐵芯在工裝上定位，存在過定位問題，造成工裝上的鐵芯極定位塊與鐵芯極側面干涉，摩擦產生劃痕，進而出現鐵屑。

3 解決對策

針對上述4項主要原因，分別制定以下對策：

（1）調查現有落片模具狀態，對不符合毛刺封樣樣品的模具，進行修模或重新開模。同時對模具狀態進行有效監控，制定鐵芯落片模具修模履歷表，要求模具負責人按照修模時機對模具定期修整，并填寫落片模具修模履歷表。

（2）增大護片折彎工裝下模折彎處圓弧，護片打彎工裝下模折彎處圓弧由R1.6更改為R4，降低打彎時的沖擊強度。同時，增加護片打彎工裝下模折彎處圓弧及內腔表面粗糙度要求，規定粗糙度達 到Ra1.6以下，從而減小護片與圓角處的摩擦力。

（3）將鐵芯護片去毛刺工序由涂敷前調整至涂敷固化后，徹底避免涂敷層內混入該工序鐵屑的可能性。

（4）更改鉚合工裝，將下模中不影響鉚合質量的鐵芯極定位塊去除，避免與鐵芯表面摩擦干涉。

4 結語

通過對上述分析的主要原因及針對性的制定解決對策，經過實踐操作檢驗，產品由于鐵芯鐵屑接地導致的不良率由過去的500ppm降至40ppm，產品的品質有明顯的提升。而在工業實際加工過程中仍有其它諸多因素導致不良，如原材料本身是否清潔、作業人員是否按規程操作、鐵芯的清洗工序是否嚴格等。總之，提升產品質量是每一個企業追求的目標，只有嚴格把控產品質量才能讓品牌立于市場不敗之地。

作者簡介：孫亮（1979-），男，漢族，河北廊坊人，本科，初級，研究方向：產品研發；成利敏（1981-），女，漢族，河北廊坊人，碩士，中級，研究方向：教育教學。