转子压铸工艺总结与分析

转子压铸工艺总结与分析

2008-10-21 11:53

1前言我国电机行业在八十年代初期对电机铸铝转子的生产大都采用离心铸造工艺。随着对产品质量要求的提高和新工艺的推广采用，离心铸铝越来越暴露出它的不足，由于浇注时的转速取决于工人的经验故转子质量不稳定；需要同时操作的人员多以及浇注前后上下工件，装卸模具频繁，所以离心铸造的劳动强度大，生产效率低，铸铝转子的表面质量差；模具寿命低；生产成本高。为了解决以上问题在八十年代后期有些大的企业就开始采用压铸工艺生产H132以下电机铸铝转子。通过多年的生产实践，H132以下电机铸铝转子压铸工艺已基本稳定，与离心铸铝比较明显显示出其优越性。在一些大的电机企业已全部由压铸工艺取代了离心工艺生产H132以下电机铸铝转子，下面是用卧式冷室压铸机生产H132以下电机铸铝转子的几点经验总结。

2铸铝转子模具压铸采用的转子模具如图1所示。

3压铸生产的几个关键工艺与问题通过多年生产实践发现用压铸生产铸铝转子必须处理好以下几个问题。

3．l粘模问题在生产中常在如图2所示部位发生粘模现象。产生粘模的原因有三个：（l）模腔表面光洁度没达到要求。（2）型腔未进行氨化处理或氨化处理工艺不正确使型腔氮化层深度不够、硬度不足。l定模叶型2排气道3浇道4假轴团1模具结构图图2定模时型（3）内浇口形状不妥。针对粘模现象可采取以下措施：（a）模具型腔表面光洁度必须小于0．4，并且要求每铸一型，内腔喷刷涂料一次。（b）改进浇口的形状尺寸，使液流不直接冲击叶型内腔。采取以上措施后粘模现象就不会再出现。

3．2涂料问题在生产中常会出现压射头与熔杯内腔表面粘铝，压射头与熔杯配合间隙减小，压射阻力增大，速度下降，比压减小并造成顶出水口困难等问题。为了避免以上现象，从涂料人手。适用于压射头与熔杯的涂料有多种经生产实践认为最经济又实用的涂料是石墨十机油涂料。配方为：石墨粉30～40％，机油60～7 0％；其它常用的涂料为：（l）氧化锌15～23％十水玻璃2％十水75％（2）氧化锌15 ～Zq％十石棉粉60～65％十水玻璃15％十适量水。要求每铸一型涂一次涂料，涂料要簿而均匀，涂料过多容易引起气泡的产生。

3．3气孔、缩孔与端环浇注不满的问题这个问题是压铸转子常出现的问题。气孔的特征就是表面光滑、形状为不规则的孔洞；一般常在端环壁较厚处及其附近出现。缩孔的特征是形状不规则、呈暗色，表面粗糙的孔洞。气孔和缩孔的产生都会引起转子的端环不满现象。从理论上分析产生气孔和缩孔的主要原因主要有三个方面：（a）外来气体较多，（b）模具排气不畅，（C）补缩不足。一般解决的措施如下：①选择合适的熔杯直径；按照产品用铝量和浇口补缩长度认真计算实际用铝量，尽量选用较小的压室，以使在同样用铝量的情况下减小熔杯的空位总体积，压射时注人的空气量就可相对减少。同时向压室内倒铝液时，流速不能太快，以便让压室内的气体通过压室落料口排出。②加大内浇日截面积：将原定模叶型上120”范围内开设的一个大浇口改为在140”范围开设两个浇口如图

3．4所示。这样D面可以支撑住转子冲片，防止了冲片翘曲堵塞浇口减小浇口面积而造成的补缩不足现象。③改进排气槽，在压铸模最后填充部位，如定模的叶型与模板之间中模与叶型模之间要图4改过后尽量多留排气道，且要保证排气间隙在0．12～0．15之间，如图5、图6。如果排气槽深度＞0．15则铸一、两型后气槽即会被堵塞。所以要保证有困5定模叶型与模板间隙图6中模与叶型模间隙足够截面积的排气道。④压室及压铸模型腔的涂料不宜过多。由于涂料在压铸时受热处燃烧会产生大量气体，这些气体难以在短时间内全部排出。。采取以上四方面的措施，排气问题一般都会得到解决。关于缩孔问题一般是由于铝液在冷凝过程中内部未能及时获得补缩而造成的。在冷压式压铸电机铸铝转子中通过

实践发现缩孔占废品的10％。解决措施是合理控制铝液的温度，浇注温度一般为680～70 0’C 适宜；提高压射比压（一般转子越小所需压射比压越高），各种型号电机铸铝转子压射比压值如表1；适当延长保压时间。但保压时间不可太长，时间过长，保压对凝固的铝液已不起作用，反而会使切料困难。一般保压时间在1～SS左右，端环较厚的转子保压时间应长些。表IY80 ～Y132转子的压射比压恒3．4浇口切除问题采用中心进铝工艺压铸铸铝转子，浇口的切除困难。一般采用出模后用专用水口切刀切除，这样就多了一道切浇口工序。而采用靠出模力切水口新工艺，就省掉了专门切水口工序。具体工艺如图7所示。图7为一般设计的假轴与叶型模配合图，图8为改进后的假轴与叶型配合图。即将假轴形状尺寸进行改动，在顶出假轴的同时靠假轴头部将浇口切除1端环2浇口3．假轴头图7一般设计假轴与时型模配合国l端环2浇口3假轴头留8改进后假轴与叶型配合图

3．5压铸工艺参数压铸工艺参数的选择，直接影响着铸件的质量。所以工艺参数的确定必须将理论计算与生产实践相结合，才能保证获得合格的产品。通过多年的生产实践，在125t卧式冷压式压铸机上生产H132电机铸铝转子的工艺参数如表2所示：表2压铸工艺参数4批量投产中的注意事项（1）模具设计一定要搞清楚形位公差、尺寸公差、粗糙度要求，热处理要求。（2）模具制造一定要按图纸严格加工和检验，特别注意排气槽的检验。（3）工装要定期周检使之处于良好精度状况。（4）严格压铸工艺，对化铝、除渣、浇注、压射、保压、顶出、涂料控制工艺参数，做到有记录，并且要每炉化验水口。（5）对设备要保养好，随时加油、擦洗、对液压、气压回路定期检查，保证设备正常使用。总之要获得合格的压铸产品，在保证完好设备的前提下，压铸模的设计、压铸工艺参数的制定及压铸模具的制造是三个最主要的因素。压铸模的设计与压铸工艺参数的制定必须通过生产验证才更有价值。

4结论上述工艺与经验在山西某厂生产实践验证表明：1．生产模具设计合理、工艺参数正确。2．已能大批投人生产、经出厂、型式试验，各项技术指标达到标准（技术条件）要求。3．转子一次合格率达9t3％，大大降低厂废品率。4．减少了人力，缩短了单件工时，提高了生产率。5．为大力推广用压铸生产H132 以下铸铝电机转子积累了一定的经验。电机铸铝转子压铸工艺总结与分析@游晓虹$太原重型机械学院@王录才$太原重型机械学院@解波$太原钢铁公司机械厂压铸;;铸铝转子本文总结了用压铸工艺生产铸铝转子的经验，获得了要成功生产所必需解决的几个关键工艺与问题及解决措施，给出了基本的工艺参数，为大量推广用压铸工艺生产铸铝转子积累了一定的经验。量投产中的注意事项（1）模具设计一定要搞清楚形位公差、尺寸公差、粗糙度要求，热处理要求。（2）模具制造一定要按图纸严格加工和检验，特别注意排气槽的检验。（3）工装要定期周检使之处于良好精度状况。（4）严格压铸工艺，对化铝、除渣、浇注、压射、保压、顶出、涂料控制工艺参数，做到有记录，并且要每炉化验水口。（5）对设备要保养好，随时加油、擦洗、对液压、气压回路定期检查，保证设备正常使用。总之要获得合格的压铸产品，在保证完好设备的前提下，压铸模的设计、压铸工艺参数的制定及压铸模具的制造是三个最主要的因素。压铸模的设计与压铸工艺参数的制定必须通过生产验证才更有价值。