本發(fā)明屬于電機(jī)轉(zhuǎn)子低壓鑄造，具體涉及一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具及工藝方法。

背景技術(shù)：

1、隨著國家高效、綠色、節(jié)能的大力推進(jìn)，與之相配套的生產(chǎn)設(shè)備也向著大型化、高運(yùn)轉(zhuǎn)率方向發(fā)展，綠色節(jié)能的超超高效電機(jī)的研制及開發(fā)必將成為電機(jī)行業(yè)的目標(biāo)。傳統(tǒng)的離心和高壓鑄鋁工藝不能滿足新的技術(shù)要求，低壓鑄鋁工藝的技術(shù)優(yōu)勢日益顯現(xiàn)，它的優(yōu)點(diǎn)是鋁液的充型壓力小，型腔內(nèi)的空氣能夠充分排出，鑄造后的成品組織致密，晶粒小。同時超超高效電機(jī)的效率提升需要進(jìn)一步降低損耗，勢必對鑄造鋁轉(zhuǎn)子的銅損耗要求更高，對雜散損耗同時進(jìn)行精細(xì)控制，然而現(xiàn)有的低壓鑄造工藝難以控制鑄造鋁轉(zhuǎn)子的銅損耗、雜散損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決現(xiàn)有低壓鑄造工藝難以控制鑄造鋁轉(zhuǎn)子的銅損耗、雜散損耗等技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具及工藝方法。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

3、本發(fā)明提供了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具，包括從上到下依次設(shè)置的上模板、上葉型、中模、下葉型和下模板，所述中模套設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯外側(cè)，所述轉(zhuǎn)子鐵芯中部設(shè)有假軸，所述假軸內(nèi)嵌裝有斜鍵，所述假軸與下葉型之間設(shè)有分流器，所述上模板和下模板結(jié)構(gòu)相同且相對于中模對稱分布，所述上模板上端面和下模板下端面中心均設(shè)有通孔，所述上模板上端面和下模板下端面上均設(shè)有排氣環(huán)槽，所述通孔與排氣環(huán)槽之間均布有若干徑向排氣槽，所述徑向排氣槽與排氣環(huán)槽連通設(shè)置，所述排氣環(huán)槽分別與上模板上端面?zhèn)缺?、下模板下端面?zhèn)缺谥g均布有若干排氣通槽，所述排氣通槽與排氣環(huán)槽連通設(shè)置。

4、進(jìn)一步，所述上葉型和下葉型均包括若干平衡柱型腔和若干風(fēng)葉型腔，若干所述平衡柱型腔和風(fēng)葉型腔與徑向排氣槽一一對應(yīng)。

5、進(jìn)一步，所述下葉型中部還包括有水口。

6、進(jìn)一步，所述排氣環(huán)槽的寬度尺寸大于5mm。

7、進(jìn)一步，所述上模板和上葉型之間通過內(nèi)六角螺栓連接，所述下模板和下葉型之間也通過內(nèi)六角螺栓連接。

8、進(jìn)一步，所述平衡柱型腔與上模板、下模板之間均設(shè)有排氣塞。

9、進(jìn)一步，一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具的工藝方法，包括以下步驟：

10、1)規(guī)定參數(shù)：

11、將鑄鋁轉(zhuǎn)子鋁重定為w-鋁，單位為kg；

12、鑄鋁轉(zhuǎn)子鋁密度定為ρ-鋁，為2.4g/cm3；

13、轉(zhuǎn)子鐵芯加熱溫度定為t1，單位為℃；

14、轉(zhuǎn)子鐵芯重量定為w1，單位為kg；

15、2)根據(jù)物理?xiàng)l件進(jìn)一步確定水口體積：

16、模具設(shè)計(jì)時水口重量是鑄鋁轉(zhuǎn)子鋁重w-鋁的15％-30％，則整理后得到水口體積＝k×(w-鋁/ρ-鋁)，k為0.15-0.3；

17、根據(jù)計(jì)算得到的水口體積進(jìn)一步設(shè)計(jì)電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具；

18、3)控制轉(zhuǎn)子鐵芯的加熱溫度t1：

19、根據(jù)轉(zhuǎn)子鐵芯加熱溫度t1＝660×[1-0.57×(w-鋁/w1)]繪制函數(shù)曲線，根據(jù)電機(jī)鑄鋁轉(zhuǎn)子的實(shí)際情況w-鋁/w1的比值，0<w-鋁/w1<1從函數(shù)曲線進(jìn)一步得到縮小比值范圍后的估值圖表，根據(jù)估值圖表估算鐵芯加熱溫度t1；

20、4)對鋁液進(jìn)行初步處理：

21、對鋁液進(jìn)行凈化、除氣處理，控制保溫爐內(nèi)鋁液溫度在700-720℃；

22、5)對電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具進(jìn)行冗余處理：

23、將電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具預(yù)熱后，在低壓鑄造模具內(nèi)部噴涂隔熱保溫涂料；

24、6)確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造的工藝參數(shù)并進(jìn)行鑄造：

25、將電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造的最大充型壓力按照p＝kρ-鋁gh計(jì)算，其中，p為最大充型壓力，k為阻力系數(shù)，一般為1.0-1.5，ρ-鋁為鑄鋁轉(zhuǎn)子鋁密度，g為重力加速度，h為電機(jī)轉(zhuǎn)子的中心高高度，加壓速度為10-18mmhg，保壓時間為3-5min，充型時間為8-12s；

26、確定鑄造工藝參數(shù)后，將工藝參數(shù)輸入低壓鑄造機(jī)準(zhǔn)備進(jìn)行鑄造，轉(zhuǎn)子鐵芯放入低壓鑄造模具后開始鑄造，鑄造過程中，觀察控制面板的壓力曲線變化，壓力曲線顯示進(jìn)入保壓狀態(tài)時，打開水冷噴槍，對上模板進(jìn)行強(qiáng)制水冷，冷卻2-3min后，對轉(zhuǎn)子鐵芯外表面自上而下進(jìn)行循環(huán)冷卻。

27、本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：本發(fā)明選用一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具，中模的設(shè)置可以保證電機(jī)轉(zhuǎn)子的同心度以及轉(zhuǎn)子鐵芯散熱的要求；排氣環(huán)槽、徑向排氣槽以及排氣通槽的設(shè)置使得轉(zhuǎn)子鐵芯排氣暢通，排氣阻力小；還提出了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具的工藝方法，低壓鑄造模具內(nèi)部噴涂隔熱保溫涂料，既可以改變水口部分的溫度場，減小水口部分的冷卻速度，保證鑄鋁轉(zhuǎn)子下部無縮孔，又可以減少fe離子的介入從而降低電機(jī)轉(zhuǎn)子的電阻率，進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)子銅損耗；鑄造開始后進(jìn)入保壓狀態(tài)時，打開水冷噴槍，對上模板進(jìn)行強(qiáng)制水冷，強(qiáng)制水冷的過程，增加上模板的冷卻速度，確保轉(zhuǎn)子鐵芯自上而下，由外至內(nèi)的冷卻循序，進(jìn)一步達(dá)到高質(zhì)量鑄造。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有轉(zhuǎn)子鐵芯排氣通暢、降低電機(jī)轉(zhuǎn)子銅損耗、高質(zhì)量鑄造等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具，包括從上到下依次設(shè)置的上模板(1)、上葉型(2)、中模(3)、下葉型(4)和下模板(5)，所述中模(3)套設(shè)于轉(zhuǎn)子鐵芯(6)外側(cè)，所述轉(zhuǎn)子鐵芯(6)中部設(shè)有假軸(7)，所述假軸(7)內(nèi)嵌裝有斜鍵(8)，所述假軸(7)與下葉型(4)之間設(shè)有分流器(9)，其特征在于：所述上模板(1)和下模板(5)結(jié)構(gòu)相同且相對于中模(3)對稱分布，所述上模板(1)上端面和下模板(5)下端面中心均設(shè)有通孔(10)，所述上模板(1)上端面和下模板(5)下端面上均設(shè)有排氣環(huán)槽(11)，所述通孔(10)與排氣環(huán)槽(11)之間均布有若干徑向排氣槽(12)，所述徑向排氣槽(12)與排氣環(huán)槽(11)連通設(shè)置，所述排氣環(huán)槽(11)分別與上模板(1)上端面?zhèn)缺?、下模?5)下端面?zhèn)缺谥g均布有若干排氣通槽(13)，所述排氣通槽(13)與排氣環(huán)槽(11)連通設(shè)置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具，其特征在于：所述上葉型(2)和下葉型(4)均包括若干平衡柱型腔(14)和若干風(fēng)葉型腔(15)，若干所述平衡柱型腔(14)和風(fēng)葉型腔(15)與徑向排氣槽(12)一一對應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具，其特征在于：所述下葉型(4)中部還包括有水口(16)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具，其特征在于：所述排氣環(huán)槽(11)的寬度尺寸大于5mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具，其特征在于：所述上模板(1)和上葉型(2)之間通過內(nèi)六角螺栓(17)連接，所述下模板(5)和下葉型(4)之間也通過內(nèi)六角螺栓(17)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具，其特征在于：所述平衡柱型腔(14)與上模板(1)、下模板(5)之間均設(shè)有排氣塞(18)。

7.基于權(quán)利要求6所述的一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具的工藝方法，其特征在于：包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具及工藝方法，屬于電機(jī)轉(zhuǎn)子低壓鑄造技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有低壓鑄造工藝難以控制鑄造鋁轉(zhuǎn)子的銅損耗、雜散損耗等技術(shù)問題。解決方案為：一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具，包括從上到下依次設(shè)置的上模板、上葉型、中模、下葉型和下模板，上模板上端面和下模板下端面上均設(shè)有排氣環(huán)槽，通孔與排氣環(huán)槽之間均布有若干徑向排氣槽，排氣環(huán)槽分別與上模板上端面?zhèn)缺?、下模板下端面?zhèn)缺谥g均布有若干排氣通槽；工藝方法包括：1)規(guī)定參數(shù)；2)根據(jù)物理?xiàng)l件進(jìn)一步確定水口體積；3)控制轉(zhuǎn)子鐵芯的加熱溫度T1；4)對鋁液進(jìn)行初步處理；5)對電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造模具進(jìn)行冗余處理；6)確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓鑄造的工藝參數(shù)并進(jìn)行鑄造。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明本發(fā)明具有轉(zhuǎn)子鐵芯排氣通暢、降低電機(jī)轉(zhuǎn)子銅損耗、高質(zhì)量鑄造等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：程鵬航,孔祥勇,張洪榮,崔超,王小紅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山西電機(jī)制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29