微电机塑料件及机械加工件的结构与工艺
李立毅，宋立伟，张子忠
(哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨150001)
中图分类号，tm305 文献标识码：c 文章编号l1001-6848(2000)02-0046-06
1塑料件与塑料换向器的结构与工艺
1.1塑料及其在微电机中的应用
塑料是一种高分子材料，是以高分子合成树脂为主要成分，适当加入各种添加剂形成的。在一定工艺（温度、压力、时间）条件下，塑料可以塑制成各种形状和要求的零部件，而且在允许的温度内保持其形状和尺寸不变。
在微电机中，塑料主要用作绝缘体和结构体，如塑料换向器、集电器等都以塑料作绝缘体，同时塑料也在结构上起固定与连接作用，出线盒、接线板、刷架、线圈骨架、端罩，衬套等也都可以用塑料压制而成。随着有机合成新技术的发展和新型塑料的不断涌现，以塑料件代替的金属件在逐步增加，塑封电机的出现就是个很好的例子。
塑料按其基本性能和加工过程的特点常分为热固性塑料和热塑性塑料两类。塑料在微电机中得到广泛应用，是因为它的原料来源充足，价格便宜，同时具右金属及其他材料所不能比拟的物理、化学和机械性能。
用塑料制成零部件的工艺方法很多，对热固性塑料常采用压铸成型、注射成型和挤压成型等。对热塑性塑料除以上三种工艺方法以外，还可以采用吹塑成型、浇铸或粉末压制成型等。也可采用塑料型材，通过车、铣、磨等机械加工方法成型。在批量生产时，普遍采用的主要成型方法是压铸、注射和挤压成型。
在微电机中的零部件常采用热固性塑料，近几年，热固性塑料也可以采用注射成型工艺，提高了生产效率，成本下降，这使热固性塑料得到了更广泛的应用。
1.2塑料换向器的结构、技术要求及其加工工艺
塑料换向器的结构形式有很多，主要决定于电机功率、电压、转速和尺寸大小。换向器自身的电气性能和形状尺寸的稳定性，是影响产品质量的关键因素。因此，在直流电机的设计与制造中，换向器的结构与工艺问题应十分重视。
1. 2.1塑料换向器的结构型式和特点
塑料换向器的结构型式按换向器片间有无云母片绝缘可分为有云母片塑压结构和无云母片塑压结构两类。在每一类中，根据换向片结构形状和加工方法的不同，又有很多具体型式。
(1)有云母片绝缘塑压结构
当换向片数较多，片间绝缘薄，外径尺寸校大，线速度相对较高时，多采用有云母片塑压换向器，即换向片间绝缘采用云母片。它又可根据直径大小、线速度的高低及电流强度的不同，分为v型燕尾槽、u型燕尾槽和加强结构等型式。图1给出了v型燕尾结构换向片上作用力的分布图。
图1中，换向片两个侧面上的压力引起的拱形推力为：
作用在每个换向片上的离心力：
由力的平衡关系可知，径向力
塑料对燕尾压力的径向分量
对燕尾的轴向分量作用力
可知对燕尾的总压力
燕尾结构的这种受力特点要求在结构设计时，对图1中的等截面进行应力强度计算，还应对深入燕尾的突出部分（塑料锥环）进行压溃应力检查。这种结构的缺点是有伸入燕尾的突出部分，塑料不易填满。同时存在较大 |
