基于电机转子压力铸造工艺分析论文_张子斌

基于电机转子压力铸造工艺分析论文_张子斌

广东美芝精密制造有限公司

摘要:本文主要对电机转子压力铸造工艺进一步分析。压铸工艺方法是金属熔体在一定的压力下被压入可分的金属永久性中的一种铸造方法。

关键词:电机转子;压力铸造;工艺;优点

引言:

压铸工艺方法是金属熔体在一定的压力下被压入可分的金属永久性中的一种铸造方法。其充型过程与砂型铸造过程不同,压力铸造属于特种铸造的范畴,它是一种将液态或半固态金属在高压下,以较高的速度填充入铸模的型腔内,并使金属或合金在压力下凝固结晶形成铸件的铸造方法。

一、压力铸造技术的概述

随着世界各种经济市场互相依存性的日益增强,压铸工业的发展越来越国际。例如,压铸工业是北美制造工业中一个充满生机的组成部分,北美的压铸工业己进入国际市场并参与剧烈的竞争。建国50多年来,我国的压铸工业从无到有,压铸生产有了相当大的发展,随着我国汽车、摩托车、家用电器、计算机等工业的发展,对压铸件的需要量日益增加,以生产优质、精密、大型压铸件的压铸工业得到高速的增长和发展。

压力铸造技术是压铸行业的重要依托技术。我国压铸企业有1000多家,铝压铸件仍占主导地位,2002年达41.6万吨,占压铸件总产量的66.7%。我国原铝年产量2年达到274万吨。铝合金压力铸造技术已经在航空航天、轻工建材、通讯、电子、汽车等领域得到广泛应用。在西方发达国家,压缩机的大部分电机转子都采用铝合金压铸件,柴油机铝合金缸盖、缸体的比例也与日俱增。近年来,这一趋势在我国表现的也非常明显。

二、压力铸造存在的问题

由于压铸过程比较错综复杂,涉及人员、设备、环境,生产的压铸件很容易出现各种缺陷。压铸件不能进行较多余量的机械加工,以免气孔暴露在铸件的表面,削弱压铸件的工作性能。压铸件也不能进行热处理,因为滞留在压铸件内的高压气体,在压铸件高温热处理的保温过程中会发生膨胀,而此时金属在高温下软化,使得压铸件起泡,有时压铸件表面甚至被气体鼓破,形成孔洞。

转子、机座、端盖等铝合金压铸是电机生产的一个重要工序,在压铸生产中,常常会遇到很多质量问题,使得压铸件存在或多或少的缺陷。其原因也是多方面的。它与压铸设备的正常状态、模具结构的合理程度、合金熔炼的质量以及压铸操作方面等多种因素有关。随着市场竞争的残酷性,以及对产品要求不断提高,对性能要求已非常接近压铸技术的极限,因此采用新技术新工艺变革传统落后作业方式,是企业未来生存与发展的根本保障,也是一种必然趋势针对缺陷产生的原因,采取一定的措施,对保证压铸件的质量有着重要的作用。

压铸能生产具有尺寸精确,表面光洁度好、薄壁类零件。但仍存在很多问题:由于压铸模内的合金液一般是在非真空的条件下急速冷却凝固的,如铸件不当,铸件易产生气孔,裂纹、冷隔等缺陷;普通方法生产的压铸件不能进行高温热处理和焊接;目前压铸某些内凹件、高熔点合金铸件还比较困难;压铸设备价格高,模具制造需要一定周期,所以不宜单件可小批量生产,只有在大批量生产时,才有很好的经济效益。

三、压力铸造的优点分析

(1)产品质量好。铸件尺寸精度高,一般相当于6-7级,甚至可达4级;表面光洁度好,一般相当于5-8级;强度和硬度较高,强度一般比砂型铸造提高25-30%,但延伸率降低约70%;尺寸稳定,互换性好;可压铸薄壁复杂的铸件。例如,当前锌合金压铸件最小壁厚可达0.3mm;铝合金铸件可达0.5mm;最小铸出孔径为0.7mm;最小螺距为0.75mm。

(2)生产效率高。例如国产JⅢ型卧式冷空压铸机平均八小时可压铸600~700次,小型热室压铸机平均每八小时可压铸3000~7000次;压铸型寿命长,一付压铸型,压铸钟合金,寿命可达几十万次,甚至上百万次;易实现机械化和自动化。

(3)经济效益优。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于压铸件尺寸精确,表泛次;易实现机械化和自动化.经济效益优。由于压铸件尺寸精确,表泛提高了金属利用率,又减少了大量的加工设备和工时。铸件价格便宜,可以采用组合压铸以其他金属或非金属材料,既节省装配工时又节省金属。

四、电机转子压铸工艺

1.鼠笼电机转子

鼠笼式异步电机即是三相异步电动机。它主要由定子和转子两部分组成,定、转子之间是气隙。转子绕组是用作产生感应电势、并产生电磁转矩的,它分鼠笼式和绕线式两种。鼠笼式转子绕组是自己短路的绕组,在转子在每个槽中放有一根导体,导体比铁芯长,在铁芯两端用两个端环将导体短接,形成短路绕组。若将铁芯去掉,剩下的绕组形状似松鼠笼子,故称鼠笼式绕组。鼠笼电机较绕线式电机相比具有一定的优越性:第一,笼式转子。因为转子无绕组,所以转子是免维护的。可靠性也高。第二,全封闭。所以噪音低,环境对电动机的影响会小点。所以目前鼠笼电机应用比较广泛,以下介绍鼠笼电机的生产工艺过程。

2.转子加工工艺路线

(1)熔铝准备。应先将纯铝在融化成铝水,检查铝温是否在正常范围内如图3-3所示,检查时站立,面对温度表正面读数,温度表显示在660℃-710℃,检查频率为:1次/2h,记录在:38Q-RKG-000表单上;加铝前先预热铝块,把铝块放在铝熔炉加热台上预热;确认铝液温控制器设定显示温℃在690±20℃范围之内;清除熔铝炉内铝熔液面氧化层及炉壁炉渣。

(2)转子叠片。100%检查硅钢片外观,目视检查是否生锈,弯曲,损伤等。硅钢片表面不能粘有冲压油残余物,松散的氧化物等,确认所有硅钢片的毛刺方向应一致;将可调尺插入硅钢片中心孔内,可调尺须调制到当前型号转子的长度;把硅钢片放在电子称上,确认重量正确,放在电子称上的硅钢片毛刺方向朝下;启动叠片整理机;将称好重的硅钢片拿在手中,把硅钢片最下毛刺面翻一片,做成两端都是光面,以防止注铝成型时铝液飞边产生;确认硅钢片已整理完成,整理完的硅钢片必须全部由定位销固定;100%目检插好固定轴的转子硅钢片;将整理好的带定位销的叠片放在塑料托架上,毛刺面向下。

(3)固定轴的压入及设定倾斜角度。从塑料托架上取下整理好的硅钢片,硅钢片毛刺方向朝下;按下定位轴开关,定位轴伸出;(3)将硅钢片放到定位轴上,定位销应落在底夹具的角度槽内;顺时针旋转叠片,让定位销超过定位扳叉形卡槽,然后再稍回转一下,注意将定位销再向左拨到底,防止被夹具压坏;向右推出角度扳,使定位销落在叉形卡槽内,机器自动将固定轴压入;产品压铸成型后表面应平整光洁。

(4)转子成型。装入型芯:用相应的型芯填充中心轴向孔的下端;在中心轴向孔的上端部分处安装一冲压销,它具有安放在叠片叠的上端叠片上的加宽头部,并且呈现出具有与罩壳的上部环的中央开口的径向横截面一致的径向横截面的圆形轮廓;在低于所要注入的金属的熔融温度的第一温度下加热该转子铁芯;将带型芯的转子铁芯装入上下模,将模具置于压铸机的压室上部;合模并注射成形。

(5)检验和包装。100%检查转子外观,确认转子班次、生产日期、型号,内径及外表面无损伤、铁屑、铝渣等杂质;在包装箱的正面和背面分别贴上出口专用的标签,最后在上面放置一隔板,用油性笔在上面写上此箱转子的型号及数量两张标签的包装箱托盘号必须相同方可粘贴。

结束语:

总之,压力铸造是国民经济重要的基础工业制造之一。铝合金在交通运输、航天航空、轻工建材、通讯、电子等行业的应用日益广泛,相应地,工业铝的冶炼方法与冶炼工业也得到不断改进。现今世界各国都越来越重视铝合金材料形成技术特别是压铸技术的研究开发及推广应用。

参考文献:

[1]黄克勇.铝合金压铸工艺压铸模具优化设计[D]:东华大学,硕士论文,2006年6月.

[2]杨裕国.压铸工艺与模具设计[M].北京:机械工业出版社.1997.

[3]赵浩峰.现代压力铸造技术[M].中国标准出版社.2003.

论文作者:张子斌

论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期

论文发表时间:2019/9/25

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