name = "LN0001_07272010_3.dat"
parts = name.split('_') # gives you ["LN0001","07272010","3.dat"]
newname = parts[0] + "_STUFF_" + parts[1] ... etc
Для переименования вы можете использовать функцию файловой системы python,
Или вы можете использовать python print, чтобы выплевывать набор команд переименования для вашей ОС, записывать их в пакетный файл / файл оболочки и ПОСЛЕ проверки, что он выглядит правильно - запустите его.
print "mv ",name,newname # gives; mv LN0001_07272010_3.dat LN0001_JY_07272010