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精密铝铸件制造汽车转子工艺研究

2021-03-23

    随着制造工艺的成熟以及行业发展,该工艺有着越来越多的应用途径,例如车辆中的转子就可以使用精密铸铝件来代替,铸铝转子可以减轻感应电机的重量,提高功率/质量密度,降低转动惯量,释放更多的起动转矩。由于铝的熔点低,铸铝转子制造工艺成熟,制造成本低,这也是其被广泛应用的原因之一。鼠笼式感应电动机的转子有铜排转子和铝排转子两种结构类型。铝棒转子是用铝铸造而成,槽内的导杆和铁芯两端的端环、平衡柱、风叶都是铸造而成,使转子成为一个整体。由于振动铸铝和重力铸铝制成的转子在下环凝固时很难补充铝水,经常产生缩孔,所以很少使用。目前低压铸铝在电机制造商中还没有得到广泛应用,离心铸铝和压力铸铝已被大多数电机制造商采用。

    产品有着不同的制造方式及原理,例如比较常用的方式依靠压力将溶液注入模具,冷却凝固后成为精密铝铸件,压力在压铸过程中始终起主要作用;在压铸过程中,如果在高速填充熔融金属的过程中,型腔中的气体来不及排出,就会卷入金属中,造成铸件气孔;由于金属填充过程是在压力下进行的,转子铁芯可以在冷态下压铸成型;生产效率高,易于实现机械化和自动化,从而降低劳动强度,改善劳动条件。离心法:将熔融金属注入旋转的铸铝模具中,使其充满型腔,在离心力的作用下凝固。离心力在铸造成型和金属结晶过程中起着重要作用,有助于排出熔融金属中的气体和非金属杂质(比金属轻)。更重要的是,它影响金属结晶过程,起到强化加料和结晶细化的作用;转子离心铸铝设备相对简单。但铸造过程中人工操作多,劳动强度大。

    另一种方式可以通过专业设备进行离心方式的制造,一般分为恒速与变速两种,变速离心机更好些,其工艺参数包括:离心机转速、铝水温、转子铁芯预热温度、铸铝模具预热温度、铸造速度等。转子精密铝铸件采用冷室压铸机,根据注射室位置的不同,可分为全立式、立式和卧式。转子压铸机的主要参数有:注射力(n)、注射速度(m/s)、成型力(n)、注射比压(pa)、铝的浇注量(kg)等。压铸机由床身、注射机构、成型机构、液压和电气控制装置等组成。注射机构是实现注射的关键部件,其结构和正确使用是决定压铸件质量的主要因素。注射机构一般采用两级和三级注射系统,目前生产中使用的压铸机大多采用三级注射。如果压铸机配有定量浇注装置和工件装卸机构,就可以实现压铸生产自动化。

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