电机转子离心铸铝模的设计(1)

小型铸铝转子离心铸造工艺研究

3
冷却阶段
在铸型中冷却凝固后的金属件，从铸型中取出，并进行必要的处理，如清理、热处理等。
离心铸造工艺特点
可以制造出具有复杂形状和结构的金属件，如空心叶片、轮毂等。
可以减少或消除气孔、夹杂物等铸造缺陷。
可以利用不同转速和浇注速度来控制金属件的壁厚和冷却速度。
需要专门的离心铸造设备和铸型，投资成本较高。
离心转速
冷却时间
离心转速应与浇注速度相匹配，保证铸件质量。
冷却时间应足够，保证铸件充分冷却，提高铸件质量。
04
离心铸造工艺实验及结果分析
实验设备和方法
设备
离心铸造机、模具、温度控制器、测温仪等。
材料
纯铝、石墨、孕育剂等。
方法
采用离心铸造方法制备铸铝转子，控制浇注温度、离心速度等参数，观察并记录实验过程
提高生产效率
通过优化工艺流程和时间，提高生产效率，降低生产成本。
减少能源消耗
通过改进工艺，降低能源消耗，实现绿色生产。
优化建议实施方案
改进模具设计
优化模具结构，减少废品和次品率。
改进冷却系统
优化冷却系统，提高产品质量和生产效率。
调整离心机参数
优化离心机参数，提高产品质量和生产效率。
引入智能化设备
实验结论
1
合适的浇注温度、离心速度和石墨含量可以有效提高铸铝转子的质量。
2
采用孕育剂可以进一步优化铸件的致密度和力学性能。
3
通过实验结果分析，可以初步确定小型铸铝转子的离心铸造工艺参数，为实际生产提供指导。
05
小型铸铝转子离心铸造工艺优化建议
工艺优化目标和方法
01
02

小型铸铝转子离心铸造工艺研究

小型铸铝转子离心铸造工艺研究现代大中型电机铸铝转子以离心铸造工艺生产居多，而小型铸铝转子主要由压铸方式生产。

文章对小型铸铝转子的离心铸造工艺展开研究，验证了离心铸造工艺对小型电机铸铝转子实际生产的可行性，并提高了电机的整机运转性能，取得了良好的成果。

标签：小型铸铝转子；离心铸造；顺序凝固；致密度；电机效率如何提高电机的工作效率，同时降低制造成本，一直是广大电机设计制造者追求的目标，只有设计制造出更高效的电机产品，才能让电机制造企业在激烈的市场竞争中生存，同时这也是当今社会节能减排、绿色发展的需要。

以往，我公司生产的小型铸铝转子都采用压铸方式生产，电机效率一直无法得到有效提高，这是由压铸工艺性质本身所决定的，主要是由于压铸速度较快，铁心内的空气无法及时排出，造成铝条及端环处出现细微的气孔，从而影响了电机效率。

近来，我公司为提高小型电机的工作效率，从提升转子性能入手，研究了一套离心铸造设备及工艺来生产小型铸铝转子，取得了很好的应用效果，电机实际工作效率提高2%～3%。

本文结合NEMA18-4P/2.2kW电机铸铝转子，由压铸方式改为离心铸造工艺后的实际性能进行分析。

1 转子结构本转子铁心为高冲自扣闭口槽结构，因此浇铸时无需中套。

铁心外径∮105mm，铁心高度150mm，端环外径∮103mm，端环内径∮56mm，端环厚度12mm，轴孔∮34mm，转子总重7.95kg，其中铝部净重0.98kg。

2 工艺方案此小型铸铝转子，国内自动化生产尚属首次，无可借鉴经验，又无资料可查。

经过反复分析研究，精心拟定了一整套离心浇铸工艺实施方案。

其中包括自动化设备的研究，工艺参数确定和模具结构设计等。

2.1 自动化设备的研究由于小型铸铝转子一般批量较大，手动浇铸无法满足生产要求，所以为适应生产节奏，特研究了一整套双工位自动化生产设备来提高生产效率，大量使用伺服电机、光电传感器等先进电子元器件，采用先进PLC来进行控制，适用于外径150mm以下，高度200mm以下的闭口槽转子铁心。

谈转子离心铸铝的工艺方法

研究与探索
２０１４
速农机
ＡＮＮＯＮＧＪＦＵＪＩＩ
谈转子离心铸铝的工艺方法
陈玉宇
（福建南电股份有限公司，福建南平３５３００１）
摘
要：为了保证电动机转子铸铝的质量，对转子铸铝熔铝设备、离心铸铝的工艺参数、离心铸铝模的结构
参数、离心浇注的工艺方法及离心力大小、操作程序的具体实施步骤进行剖析介绍，总结了一套可用于指导生产实际的离心铸铝转子生产工艺。
关键词：转子；铸铝；坩锅；涂料；离心力；温度；速度
由于铸铝转子具有结构对称、紧凑，外形美观，易于达到机械平衡；槽形设计不受铜条或铝条形状
铝过程中最容易产生的气体，在铝中的溶解度随着温度升高而增加（见图２）。当铝温到达８００￣Ｃ时，由于
３转子铁芯和铸铝模的预热炉
预热炉必须保证转子铁芯预热温度５００ ℃左右、
铸铝模预热温度３５０￣Ｃ左右，而且温度均匀。目前大
升随之提高。所以铸铁坩埚使用前的处理就显得更为重要。新坩埚必须除净铁锈，然后加热到１５０～
的限制，可以任意选择能改善电机性能的理想槽形；转子风叶、笼条端环以及平衡柱可同时铸出，槽满率几乎达１００％，提高了散热效率；生产周期短、成本低、
都采用反射炉或电阻炉等。
４离心铸铝模
离心铸铝模由上、中、下模，分流器，假轴等几部分组成。各种铸铝方法所用模具虽有不同，但其结构

基于Solidworks的电机转子压力铸铝模具的设计

2020年第12期农机使用与维修19基于Solidworks的电机转子压力铸铝模具的设计王英利，王凤仙,盖志鹏,孔祥锂(呼伦贝尔学院，内蒙古呼伦贝尔021008)摘要：电机转子是电动机中的重要部件,其质量对电机整体运行功效有很大影响。

压力铸铝是国内普遍采用的先进生产方法，通过对已有模具及产晶进行分析，发现原有压铸模结构存在缺陷，因排气不好导致严重气孔和缩松情况，影响充铝率和产品质量。

通过对上、下模结构开设溢流槽等改进方案，使用Solidworks软件进行建模和虚拟装配，结合使用3D打印技术设计出新的模具，其铝液流动性更好、充铝率和质量大幅提升,设计应用周期缩短，设计成本降低。

关键词：电机转子；压铸模具;Solidworks中图分类号:TG249.2；TM305文献标识码:B doi：10.14031/ki.njwx.2020.12.0080引言电机作为常用的动力输出装置,广泛应用于各种机械中。

电机转子是电机中的核心部件,对电动机的稳定工作运行有很大影响。

电机制造中影响电机能效水平的因素主要有:定子铜耗、转子铝耗、铁芯损耗、轴承和风扇的机械风磨耗与不明原因的杂散损耗等。

可以看出转子质量的提升是提高电机能效水平的有效方法之一。

电机转子的常用加工方法有重力铸铝、振动铸铝、离心铸铝、压力铸铝等。

因重力铸铝和振动铸铝产品下端环凝固不容易得到铝水的补充，容易产生气孔，实践生产中应用较少。

国内外多数电机生产厂对中小型电机生产基本都采用压力铸铝方法,主要因为压力铸铝具有生产效率高而且容易实现自动化的优点。

转子压力铸铝工艺是使用压铸机把融化好的铝水压射到转子铁芯和铸模中，完成笼型转子的铸铝工作。

由于压铸件只留有少量甚至不留加工余量，浇注系统及溢流槽等容易去除，后续的机械加工量很少，既降低了原材料成本，又节省了加工成本和工艺装备成本。

铸件在价格方面具有了很强的市场竞争力。

基金项目：2018年呼伦贝尔学院科研项目：一种电机转子压力铸铝模具的设计，项目编号2018JYYB08；2018年呼伦贝尔学院科研促进教学一般项目：学生参与的机械类基础课程科研转化的研究，项目编号2018KCYB08；自治区教育科学“十三五”规划2019年度立项课题:应用型人才培养模式下创新创业教育教学体制的研究作者简介：王英利(1979-),男，吉林吉林人，工程硕士，副教授，研究方向：焊接模具设计、智能制造。

大型电机转子离心铸铝工艺介绍

由于转子冲片单槽面积大，并且为分段转子，为避免温度高造成铁心瓢曲，铁心温度不易过高。虑到去除装夹、正过程中的热量损考找失，铁心温度设定在４０～０￣，５￣５０分流帽的预热ＣＣ
温度和铁心温度相同。
工艺。
铝转子制造过程中离心机的改造、离心铸铝各工艺参数
的确定、具结构的设计等。过此番对大型电机离心模通铸铝工艺的研究，为大直径铸铝转子制造奠实了基础。
关键词：离心铸铝顺序凝固预热工装
中图分类号：ＴＭ３５文献标识码：０Ａ
ｒｖｒｃｉｅｏｅａｕｉｕ — ａｔｇｒｔｒｏｅｌｒｅｓｚｉｅｐａｔｆｈｌｍｎｍ－ｓｉｏｏｆｔａｇ－ｉｅｃｔｃｎｈ－ｅｅｔｉｍａｈｎ，ｎｗｈｃｅｃｎｒｆｇｌｌｍｉｕｃｓｉｇｌｃｒｃｃｉｅｉｉｈｔｅｔｉａｕｎｍａｔｈｕａｎｔｃｎｑｅｓａｐｉｄＴｈｏｇｔｄｉｇｔｅｃｎｒｆｇｌｅｈｉｕｓｗａｐｌ．ｒｕｈｓｕｙｎｈｅｔｉｕａｅａｕｎｍａｔｎｅｈｉｕｓｏｅｒｔｒｏｅｌｒｅｓｚｌｍｉｕｃｓｉｇｔｃｎｑｅｆｔｏｏｆｔａｇ — ｉｅｈｈｅｅｔｉｃｉｅｔｅｆｕｄｔｎｔｒｃｓｈｌｍｉｕｌｃｒｃｍａｈｎ，ｈｏｎａｉｏｐｏｅｓｔｅａｕｎｍ— ｏｃｓｉｇｒｔｒｏｅｌｒｅ－ｚｌｃｒｃｍａｈｎｓｅｔｂ－ａｔｏｏｆｔａｇ－ｉｅｅｅｔｉｃｉｅｗａｓａ－ｎｈｓ

立式铸铝离心机的设计及控制

一
容和电气控制的具体要求。
【关键词】离心机转速计算功率计算结构设计
算：
电气控制
一
、
离心机简介
离心铸造在电动机转子铸铝工艺中占有十分重要的
Ｆ：ｍｒ
地位。离心铸铝是将熔化好的铝液浇入固定于离心机上
的模具内，靠离心机产生的离心力使铝液填充到转子铁心的槽孔和模具的型腔内，从而获得组织致密、质量优
自与测Ｕｎ＆ｏ响控监ＡｃＭ№ ｆｆｎｏｌｏ
技应ＧＭ术与用
立式铸铝离心机的设计及控制
无锡华达电机有限公司（江苏２４０）朱金权１Ｏ０
【摘
要】介绍了立式离心机工作的原理、机械结构主要设计参数的确定及结构设计时的计算内
参考文献
［］颜荣光，李白光，贺尚红．现代工程机械液压与液力１
（收稿日期：０８Ｏ／２２０／６Ｏ）
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ＧＭ技应术与用
所以铝液的填充能力要比重力铸铝时强，只要离心机转速适当，离心力的大小合适，铸出的转子的质量就一定比重力铸铝时的铸铝转子要好得多。离心铸铝时，由于铝液是先外后内的，气体除了可
组成。
的。在实际工作中确定某一规格转子所需的理想转速有两种方法：类比法和计算法。
类比法：是以原来生产过的某规格转子的实用转速作为比较基准，来确定一种新规格的转子所需要的理想

电动机转子铸铝工艺原理

当电动机的定子绕组通以三相对称交流电时在定子和转子间便产生以转速ns旋转的旋转磁场电能生磁由于转子开始时是静止的所以转子导体将被旋转磁场切割根据相对运动的原理我们也可以把磁场看成不动而转子导体相对磁场旋转切割磁力线从而产生感生电动势即1831年法拉第发现的电磁感现象也称动磁生电由于转子导体两端已被短路环短接导体已构成闭合回路所以转子导体内也相应产生感生电流
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6.8 应经常更换铸铁坩埚，若发现坩埚烧漏应立即切断电源将坩埚吊出，将坩埚内铝液盛出。 6.9 经常检查设备的控制系统，遇有问题及时检修。确保炉温度不超过额定温度，以延长坩埚寿命。 6.10 铸铝工必须在操作时戴手套、眼镜，穿好工作服等防护用具。
转子槽内预先有夹杂物；浇注前清理槽孔；
转子冲片个别槽孔漏冲；加强各级检查；
铝条中有气孔；
一次浇完不能停顿；
浇注时中途停顿；
一次浇完不能停顿；
铁心温度太低。
适当提高铁心温度。
离心机转速太高，离心力太
大；
控制离心机转速；
转子槽孔过小，使铝水浇不适当提高转子预热温
足；
度；
转子铁心叠压时用合
转子外圆斜线不直，槽不格的槽样棒。
离心机转速低；
提高离心机转速；
浇注速度太慢；
正确控制浇注速度；
铸铝模密封性不好，漏铝；提高模具的密封性；
铸铝模、转子铁心预热温度控制铸铝模和转子铁
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低。
心的预热温度。
铝水量不够；
浇铝量应比转子铝的用量大 10~20%；
内浇口截面积过小。
适当放大内浇口截面积。
将 0 号无公害复盖清渣剂，在大于 2000C 时烘烤干燥备用，当铝液达到铸造温度时加入，其加入量为 0.2~0.5%（气候潮湿时取高值），加入时先取剂量的 1/2 或 2/3，均匀地撒于铝液表面，10 分钟后用工具将铝渣集中坩埚边缘轻轻碾擦，渣呈粉状与铝分离，扒渣后再撒入余量，静止数分钟后，即可浇注。 5.检查 5.1 每批铝锭必须经化验合格后，方可投入使用。 5.2 铝液温度不得超过 8300C. 5.3 每次浇注之前，须用热电偶温度计校验铝液温度，当铝温度达到工艺要求时，方可浇注。] 5.4 铝液中如果续加铝锭，会使铝液温度急剧降低，此时如果需要浇注，需用热电偶温度测之，待铝液温度回复到工艺要求范围时，方可进行浇注。 5.5 每周铝液都要进行一次化验，防止铝液中的铁、硅含量超标。 6.注意事项 6.1 铝锭须经 200°C 以上预热后，放入坩埚中熔炼。 6.2 向坩埚中加铝锭时，应缓慢进行，以防铝液溅出伤人。 6.3 不许在坩埚内加热其它任何物体。 6.4 铝勺、热电偶温度计、铁筛及掏勾须经预热后，方可进入铝液。 6.5 停止融化后，将燃烧器退出。 6.6 定期清洗过滤网。 6.7 不得随意调%

转子离心铸铝的工作原理

转子离心铸铝的工作原理
转子离心铸铝是一种常用的铝合金零件制造方法，它的工作原理如下：
1. 铝液准备：将铝合金原料经过熔炼和调配，得到符合要求的铝液，通常包括铝和其他合金元素的混合物。

2. 模具准备：根据所需铝合金零件的形状和尺寸，制作出对应的模具，通常为铸造用模具。

3. 模具装置：将模具装入铸造设备，确保模具的稳定和正确放置。

4. 转子旋转：启动铸造设备，使转子开始旋转，通常在高速旋转状态下，以产生离心力。

5. 铝液注入：将预热至液态的铝液注入到模具的中心。

6. 离心力作用：由于转子的旋转，铝液受到离心力的作用，沿着模具壁面迅速扩散。

7. 金属凝固：随着离心力的作用，铝液逐渐冷却并凝固，形成铝合金零件的外形。

8. 铝合金零件脱模：待铝液完全凝固之后，停止转子旋转并取出模具，然后将铝合金零件从模具中取出。

9. 检验和后续处理：对铝合金零件进行外观检查、尺寸测量以及其他必要的质量检验，如有需要，还可以进行热处理、机械加工、表面处理等后续工艺。

通过上述工作原理，转子离心铸铝能够制造出形状复杂、壁厚薄、高精度的铝合金零件，适用于各种工业领域的应用。