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1 磁路组件结构分析及工艺方案确定
图1所示为某接触器未铆装前的磁路组件，轭铁内部装有导磁体及其他零件，采用铆装方式，使轭铁口部材料整圈收口并与导磁体斜面紧密贴合；铆装后要求导磁体紧固，且与轭铁无相对转动，并满足关键尺寸要求。铆装前、后对比如图2所示。![]()
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基于传统铆装工艺，常采用直接压铆向内收口，易出现压力过大造成磁路组件变形严重而报废，但对于大口径且壁厚较厚的磁路组件，采用传统铆装方式无法进行收口，磁路组件传统铆装夹具结构如图3所示。对于传统铆装方式，夹具上模角度α与导磁体角度β相等，夹具上模提供的压力F可分解为F1与F2两个分力，角度θ=α=β，分力F1垂直于导磁体斜面并在铆装过程中使整个轭铁口部内收，F1对铆装有利；分力F2平行于导磁体斜面并在铆装过程中使轭铁口部材料外溢，F2对铆装存在弊端，F2过大会出现轭铁口部镦粗，变形严重，磁路组件铆装过程受力分析如图4所示。![]()
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图4中F1=Fcosθ，θ越小，F1越大，若θ为0°，则F=F1，也不利于磁路组件的成形，因为此时材料无变形空间，θ设计需合理。为了消除铆装过程中的分力F2，结合磁路组件结构，最终确定磁路组件新的铆装工艺为滚铆，通过夹具上模组件旋转360°使材料逐渐变形以达到全收口的功能，在滚铆过程中，只有分力F1的作用，规避了磁路组件出现铆镦、变形严重的现象。2 夹具结构设计
基于不同产品的磁路组件结构相似性，滚铆夹具在结构上具有统一性，滚铆夹具结构如图5所示，夹具由上模组件、辅助块、对模块和下模组件组成，对模块只是在调试过程中使用，不参与后续磁路组件的铆装。夹具工作过程：将磁路组件装入下模组件的定位块中，并用锁紧螺钉夹紧，如图6所示，下模组件在铆装设备的带动下，运动至与上模组件在Z轴方向上的重合位置及铆点处；上模组件在铆装设备的带动下，沿Z轴方向做直线运动和旋转运动，当其向下运动一定距离后，预压块压住辅助块并向磁路组件提供预压力，上模组件继续向下运动直至滚轮的斜面开始与磁路组件的轭铁接触，此时开始滚铆收口；上模组件带动滚轮做持续旋转运动以及向下进给运动，直至滚铆完成，如图7所示；滚铆完成后，上模组件和下模组件在铆装设备的控制下，各自回到初始位置，完成一次滚铆工作。![]()
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夹具上模组件如图8所示，组装后，2个滚轮7能灵活转动，采用高合金钢材料加工，热处理后硬度为60~62HRC；预压轴18能在导向块17中滑动，且不干涉；滚轮固定块4与基座1的定位槽之间为间隙配合，保证滚轮固定块4能左右移动，便于夹具调试，如图9所示。![]()
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夹具下模组件如图10所示，定位块10的空腔尺寸与磁路组件的外形尺寸为间隙配合，该间隙既能保证磁路组件夹紧后不出现过大偏差，防止铆装歪斜，又能使铆装后便于取出磁路组件；锁紧螺钉15由2种材料组成，与磁路组件接触端分布有橡胶，防止夹紧时夹伤磁路组件表面。![]()
3 夹具对模原理
夹具上模组件具有通用性，通过调试2个滚轮7之间的距离可以对不同外形及尺寸的磁路组件进行滚铆。对模原理：首先夹具下模组件、上模组件均安装在铆装设备上，把对模块9放入定位块10空腔中并锁紧；启动设备，夹具下模组件移动至铆装原点位置（该原点坐标在设备调试时已确定），此时夹具上模组件、下模组件在Z轴方向上重合；通过调试2个滚轮7，使滚轮大端直臂与对模块9的小端外径相切，此时保证了2个滚轮7的中心重合，如图11所示，再通过螺钉2将滚轮固定块4锁紧在基座1上，侧边螺钉6主要是防止滚轮7在滚铆过程中受力不向外倾斜。对模块设计要求：对模块放入夹具下模组件的外形尺寸需与磁路组件外形尺寸一致。![]()
4 参数调试
在滚铆过程中，夹具下模组件沿Y轴直线运动到铆装原点位置，夹具上模组件沿Z轴方向进给和绕Z轴360°旋转，因此滚铆工艺参数主要针对以下数据进行研究：夹具上模组件在滚铆过程中的位移速度、转速以及铆接位置。通过调试，最终确定夹具上模组件的位移速度V≤2mm/s，该速度为滚铆时材料在Z轴上的进给量，速度不宜设定过快，速度越快，材料瞬间变形量也大，会导致磁路组件夹不紧并发生转动。针对夹具上模组件转速是否为滚铆过程的关键影响因素，在其他参数不变的情况下，分别对转速为300r/min和30r/min进行研究。滚铆完成后，磁路组件关键尺寸不变，唯一变化的只是磁路组件滚铆面在转速较大时粗糙度更好，这也符合理论上的成形原理，即转速越大，切削力也大，零件表面粗糙度值越低；但对于磁路组件，表面粗糙度高低对产品无实际意义。经过分析，降低转速，给材料塑性变形预留较长的变形时间，对成形更有利，故夹具上模组件转速对滚铆并不是关键因素。通过研究，滚铆过程中最重要的工艺参数是铆接位置以及位移速度V的设定；滚铆位置的确定保证磁路组件滚铆面贴合，且无缝隙；采用较低的位移速度和转速，避免成形过程中材料瞬时变形大，减小切线方向上的力，更有利于材料的成形。5 滚铆设备及滚铆效果
滚铆设备分为上、下机构，提供的铆装压力为30kN，采用伺服系统控制；上机构沿Z轴直线运动和旋转运动，且最大转速为1000r/min；下机构沿Y轴前、后直线运动，上、下机构的位移精度为0.01mm；夹具上、下模组件分别安装于设备的上、下机构上并锁紧，夹具安装如图12所示。![]()
采用滚铆工艺对多款磁路组件进行批量生产，滚铆后均符合技术要求，关键尺寸一致性控制在±0.02mm，部分磁路组件滚铆后效果如图13所示。![]()
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