錐形電機(jī)定子殼擠壓鑄造工藝與模具

     [摘要]分析了錐形起重電機(jī)定子殼的工藝特點(diǎn)，設(shè)計了擠壓鑄造模具，分析了模具的設(shè)計要點(diǎn)和擠壓鑄造工藝參數(shù)。
關(guān)鍵詞 擠壓鑄造 模具 錐形定子
1 工藝分析
    與一般電機(jī)相比，起重電機(jī)要求具有一些特殊性能，常常采用錐形轉(zhuǎn)子和定子結(jié)構(gòu)。圖1所示零件是PK型錐形起重電機(jī)定子殼。中間為硅鋼片層疊鐵芯，外層包覆鋁合金殼層，殼層外有周向分布的多排散熱片。

零件結(jié)構(gòu)和工藝上有以下特點(diǎn)：
(1)預(yù)制的硅鋼片層疊鐵芯在模具成型工藝中嵌入定子外殼中間。
(2)必須保證層疊鐵芯中無鋁合金滲入。
(3)徑向分布多排散熱片，散熱片厚為2—4mm，需采用多向開模以保證制件順利取出。
(4)制件外觀要求表面光潔、特別是較薄的散熱片要輪廓清晰。
(5)本產(chǎn)品為系列產(chǎn)品，其系列特征為：高度尺寸H可變，其他尺寸相同。
2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及其工作過程
2.1 模具結(jié)構(gòu)
    根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)與要求，采用擠壓鑄造上藝，模具結(jié)構(gòu)如圖2所示。定子鐵芯用型芯11定位并置于型腔中心。流道位于制件下端，采用4條均布的變截面流道將金屬液流引入型腔。散熱片由4塊側(cè)向分模的動模塊5成刑，其余部位由上、下鑲塊和型芯成型。

2.2 模具工作過程
    本模具設(shè)計在YA32—315型普通油壓機(jī)上工作。其工作過程如下：開摸狀態(tài)下，將熔化好的鋁合金液體澆人到壓室16中，放人型芯1l和鐵芯13，油壓機(jī)活動橫梁下行使模具合模，碟形彈簧12使壓緊塊Io壓緊鐵芯。油壓機(jī)下缸推動頂桿12和壓頭11上行，使金屬液體通過澆口進(jìn)入、充滿型腔并在壓力下結(jié)晶、凝固。
    保壓一定時間后開模。油壓機(jī)活動橫粱帶動上�；爻蹋�斜撥桿4使動模塊5產(chǎn)生橫向運(yùn)動完成開棋后，頂桿特制件及余料頂出。取下制件，噴刷涂料，壓頭下行復(fù)位后即可進(jìn)行下一次丁作循環(huán)。
3 模具設(shè)計與工藝要點(diǎn)

(1)采用4條均布的變截面流道，其分布如圖3，產(chǎn)生的金屬液流動方式如圖3中箭頭所示。金屬液體匯流于4塊動模塊的分模面處，在此處開設(shè)排氣槽以保證散熱片成型完整、乾廓清晰。
(2)必須采用合適的擠壓鑄造參數(shù)。本例中各設(shè)計參數(shù)為：充型速度1.5m/s；充型時間1.28充型壓力30MPa；金屬液慍度700—720℃；模具溫度200—25℃；保壓時間lOs；所用設(shè)備為YA32—311普通油壓機(jī)。
(3)由于鐵芯疊片的高度尺寸與疊放工藝有關(guān)，因此，在模具合模時采用碟形彈簧12和壓緊塊Io彈性壓緊。壓緊力太小，金屬液會滲入鐵芯；壓緊力太大，鐵芯則會變形。壓緊塊與鐵芯之間的接觸面大小電會產(chǎn)生類似的問題，壓緊接觸面太大，金屬液會滲人鐵芯；壓緊接觸面太小，鐵芯則會變形。因此，必須選擇合適的壓緊力和壓緊接觸面積。
(4)動模塊5利用斜撥桿4產(chǎn)生橫向運(yùn)動而開合模。設(shè)計時考慮了它的受力點(diǎn)和運(yùn)動平穩(wěn)性，加長導(dǎo)向和配合間隙面，并在滑道底部開有減摩槽和潤滑油槽，降低摩擦阻力。斜撥桿采用25度角，鎖模塊14采用28度角，確保動模塊能順利開合模和鎖緊。
(5)鐵芯疊片由型芯11定位并置于型腔中，擠壓鑄造成型后型芯被包人制件中間，町在壓力下將澆u壓斷取出型芯。為提高生產(chǎn)串，制作了2件型芯交替使用。
(6)模具設(shè)計時考慮通用性，相同的尺寸單元設(shè)計成通用元件。只需更換動模塊5和型芯JI就可生產(chǎn)其它高度的制件。
4 應(yīng)用效果
(1)在設(shè)計工藝參數(shù)下，用本模具進(jìn)行試驗(yàn)與生產(chǎn)，產(chǎn)品達(dá)到質(zhì)量要求。
(2)模具動作靈活可靠，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品合格率在90%以上。
(3)模具通用性好，更換動模塊5和型芯11就可進(jìn)行其它高度制件生產(chǎn)。