微電機塑料件及機械加工件的結(jié)構(gòu)與工藝
李立毅，宋立偉，張子忠
(哈爾濱工業(yè)大學(xué)，黑龍江哈爾濱150001)
中圖分類號，tm305 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：c 文章編號l1001-6848(2000)02-0046-06
1塑料件與塑料換向器的結(jié)構(gòu)與工藝
1.1塑料及其在微電機中的應(yīng)用
塑料是一種高分子材料，是以高分子合成樹脂為主要成分，適當(dāng)加入各種添加劑形成的。在一定工藝（溫度、壓力、時間）條件下，塑料可以塑制成各種形狀和要求的零部件，而且在允許的溫度內(nèi)保持其形狀和尺寸不變。
在微電機中，塑料主要用作絕緣體和結(jié)構(gòu)體，如塑料換向器、集電器等都以塑料作絕緣體，同時塑料也在結(jié)構(gòu)上起固定與連接作用，出線盒、接線板、刷架、線圈骨架、端罩，襯套等也都可以用塑料壓制而成。隨著有機合成新技術(shù)的發(fā)展和新型塑料的不斷涌現(xiàn)，以塑料件代替的金屬件在逐步增加，塑封電機的出現(xiàn)就是個很好的例子。
塑料按其基本性能和加工過程的特點常分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩類。塑料在微電機中得到廣泛應(yīng)用，是因為它的原料來源充足，價格便宜，同時具右金屬及其他材料所不能比擬的物理、化學(xué)和機械性能。
用塑料制成零部件的工藝方法很多，對熱固性塑料常采用壓鑄成型、注射成型和擠壓成型等。對熱塑性塑料除以上三種工藝方法以外，還可以采用吹塑成型、澆鑄或粉末壓制成型等。也可采用塑料型材，通過車、銑、磨等機械加工方法成型。在批量生產(chǎn)時，普遍采用的主要成型方法是壓鑄、注射和擠壓成型。
在微電機中的零部件常采用熱固性塑料，近幾年，熱固性塑料也可以采用注射成型工藝，提高了生產(chǎn)效率，成本下降，這使熱固性塑料得到了更廣泛的應(yīng)用。
1.2塑料換向器的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求及其加工工藝
塑料換向器的結(jié)構(gòu)形式有很多，主要決定于電機功率、電壓、轉(zhuǎn)速和尺寸大小。換向器自身的電氣性能和形狀尺寸的穩(wěn)定性，是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。因此，在直流電機的設(shè)計與制造中，換向器的結(jié)構(gòu)與工藝問題應(yīng)十分重視。
1. 2.1塑料換向器的結(jié)構(gòu)型式和特點
塑料換向器的結(jié)構(gòu)型式按換向器片間有無云母片絕緣可分為有云母片塑壓結(jié)構(gòu)和無云母片塑壓結(jié)構(gòu)兩類。在每一類中，根據(jù)換向片結(jié)構(gòu)形狀和加工方法的不同，又有很多具體型式。
(1)有云母片絕緣塑壓結(jié)構(gòu)
當(dāng)換向片數(shù)較多，片間絕緣薄，外徑尺寸校大，線速度相對較高時，多采用有云母片塑壓換向器，即換向片間絕緣采用云母片。它又可根據(jù)直徑大小、線速度的高低及電流強度的不同，分為v型燕尾槽、u型燕尾槽和加強結(jié)構(gòu)等型式。圖1給出了v型燕尾結(jié)構(gòu)換向片上作用力的分布圖。
圖1中，換向片兩個側(cè)面上的壓力引起的拱形推力為：
作用在每個換向片上的離心力：
由力的平衡關(guān)系可知，徑向力
塑料對燕尾壓力的徑向分量
對燕尾的軸向分量作用力
可知對燕尾的總壓力
燕尾結(jié)構(gòu)的這種受力特點要求在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，對圖1中的等截面進(jìn)行應(yīng)力強度計算，還應(yīng)對深入燕尾的突出部分（塑料錐環(huán)）進(jìn)行壓潰應(yīng)力檢查。這種結(jié)構(gòu)的缺點是有伸入燕尾的突出部分，塑料不易填滿。同時存在較大 |
