鑄鋁轉(zhuǎn)子制造工藝

鑄鋁轉(zhuǎn)子制造工藝Y2、Y3系列三相異步電動機全部采用鑄鋁轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子鑄鋁用一級重熔用鋁錠，牌號為A199.5或99.7（GB1196），其電阻率在20℃時為0.027～0.03Ωmm/m，鋁的純度不小于99.5%，其雜質(zhì)含量不得大于表3-7的規(guī)定。表3-7A199.5的雜質(zhì)含量鐵硅鐵+硅銅雜質(zhì)總和0.30.250.450.0150.5

注：含量均指質(zhì)量分數(shù)。轉(zhuǎn)子鑄鋁時，在已經(jīng)裝入轉(zhuǎn)子鐵心的鑄鋁模中，注入熔化鋁液，鑄成由導條和端環(huán)組成的整體鋁籠及端環(huán)上的風葉和平衡柱。鑄鋁轉(zhuǎn)子的主要質(zhì)量要求是：（1）鋁籠的含鐵量應不大于0.8%。（2）鑄鋁轉(zhuǎn)子鐵心長度公差為+2.0mm（L＜160mm）；+2.5mm（L≥160mm）。（3）端環(huán)的尺寸公差應符合圖樣規(guī)定。（4）端環(huán)及風葉上的毛刺披鋒和鐵心外圓上的殘鋁必須清理干凈。（5）轉(zhuǎn)子外圓表面斜槽線平直，無明顯曲折形。（6）轉(zhuǎn)子槽口澆鋁不足或低陷不得超過槽口高度規(guī)定的尺寸。（7）轉(zhuǎn)子導條應無斷條、細條現(xiàn)象。（8）端環(huán)和風葉不得有裂紋、彎曲現(xiàn)象和明顯縮孔、缺陷等。常用轉(zhuǎn)子鑄鋁方法為壓力鑄造和離心鑄造兩種。其工作原理和特點見表3-8.表3-8幾種轉(zhuǎn)子鑄鋁方法的工作原理和特點鑄鋁方法工作原理特點壓入鑄鋁用壓力將金屬鋁液注入型腔，待冷卻、凝固后成為鑄件（1）在壓鑄過程中的始終，壓力是起著主要作用的。（2）壓鑄時，金屬液在高速充型過程中，如果型腔內(nèi)的氣體來不及排出，就會卷入金屬內(nèi)，使鑄件產(chǎn)生氣孔。（3）由于金屬充型過程是在壓力作用下進行的，轉(zhuǎn)子鐵心可在冷態(tài)下壓鑄。（4）生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)機械化、自動化，從而可減輕勞動強度，改善勞動條件。離心鑄鋁金屬鋁液注入旋轉(zhuǎn)著得鑄鋁模中，使之在離心力的作用下充滿型腔并凝固（1）離心力對鑄件的成型和金屬結(jié)晶過程有重要作用，它有助于金屬液中的氣體和非金屬雜物（比金屬輕）的排出。更重要的是影響到金屬結(jié)晶過程，起到加強補縮和結(jié)晶細化的作用。（3）轉(zhuǎn)子離心鑄鋁用的設備比較簡單。但在澆鑄過程中有不少手工操作，勞動強度較大。

在轉(zhuǎn)子鑄鋁前，必須做好鋁料的熔化工作。采用鑄鐵坩堝熔鋁時，必須先在坩堝內(nèi)腔涂刷一層保護涂料。保護涂料一般采用“H.R.R”高溫涂料，它由超微粒鋯、礬土、礬土水泥和硼酸等組成。在涂刷高溫涂料前，坩堝內(nèi)表面需清砂、防銹、清理干凈，并預熱到100～200℃。涂料的調(diào)配為：每千克涂料配以0.1～0.15kg水玻璃和1.5～2.0kg的開水，調(diào)成糊狀，分幾次涂刷到規(guī)定厚度。涂刷是坩堝應在爐上保持溫度，刷好后升溫加熱，坩堝內(nèi)壁呈暗紅色，干結(jié)即可。澆口料加入量不得大于15%，以控制鋁液的純度。在熔煉時，需進行鋁水的清化，以達到排氣排渣的目的。鋁水清化常用的方法是加氯鹽（如氯化鈉），加入量為鋁液的0.1%～0.5%。轉(zhuǎn)子壓力鑄鋁采用冷室壓鑄機，按其壓射室位置不同分為全立式、立式和臥式三種。轉(zhuǎn)子壓鑄機主要參數(shù)為：壓射力（N）、壓射速度（m/s）、合型力（N）、壓射比壓（Pa）和鋁的最大澆注量（kg）等。壓鑄機是由床身、壓射機構(gòu)、合型機構(gòu)和液壓及電氣控制裝置等組成。壓射機構(gòu)是實現(xiàn)壓射的關(guān)鍵部件，它的結(jié)構(gòu)和正確使用時決定壓鑄件質(zhì)量的主要因素。壓射機構(gòu)一般采用二級和三級壓射系統(tǒng)，目前生產(chǎn)中使用的壓鑄機大多采用三級壓射。在壓鑄機上配備定量澆注裝置和工件裝卸機構(gòu)，便能實現(xiàn)壓鑄生產(chǎn)自動化。轉(zhuǎn)子壓力鑄鋁用的壓鑄模系將轉(zhuǎn)子鐵心作為一個嵌件，其槽形是構(gòu)成型腔的一個主要部分，起到上下模之間的通道作用。對不同壓鑄機應配置相應的壓鑄模，全立式的壓鑄模結(jié)構(gòu)較簡單。轉(zhuǎn)子壓鑄模的進鋁方式主要有中心澆注和風葉（或平衡柱）端面澆注。臥式而和立式壓鑄機用壓鑄模一般采用中心澆注，由直澆道從數(shù)個分支內(nèi)澆口引入型腔。內(nèi)澆口的進口置于壁厚的端環(huán)處，以利于鋁液的補償。全立式壓鑄機大多配置風葉端面澆注的壓鑄模。由于壓鑄過程中鋁液充型時間較短，必須開設足夠的排氣槽，使腔內(nèi)空氣有次序滴盡快排出。轉(zhuǎn)子壓力鑄鋁工藝中，根據(jù)鋁液的流動性較差，鑄件的形狀不太復雜且壁厚等特點，合理地選取壓鑄工藝參數(shù)，壓射比壓應高些，而充型速度應盡量低些。表3-9所列數(shù)據(jù)為小型電機常用的轉(zhuǎn)子壓鑄工藝參數(shù)。表3-9小型電機常用的轉(zhuǎn)子壓鑄工藝一般參數(shù)壓射比壓/MPa充型速度/（m/s）壓鑄溫度/℃壓鑄模溫度/℃29.4～39.215～25680～700180～200

在壓鑄過程中，壓射比壓、充型速度、壓鑄溫度、壓鑄模溫度等工藝參數(shù)之間有一定的關(guān)系，可通過試模來進行調(diào)整，以達到最佳效果。在采用風葉端面澆注時，壓鑄過程中壓力損失較小，壓射比可略低些。鑄鋁模采用中心澆注，它的澆注系統(tǒng)與壓鑄模大致相同。在對鋁液補縮要求較高情況下，如2極電機轉(zhuǎn)子，通常采用環(huán)形內(nèi)澆口。在轉(zhuǎn)子離心鑄鋁工藝中，鋁液溫度一般控制在720～780℃。鑄鋁溫度為450～550℃，鑄鋁模的上、下模預熱溫度為300～350℃，中模預熱溫度為150～200℃。離心鑄鋁時，離心機的額定轉(zhuǎn)速n由以下公式?jīng)Q定：式中K——修正系數(shù)（一般取0.55～0.6）；r——轉(zhuǎn)子端環(huán)外圓半徑（m）；r——轉(zhuǎn)子端環(huán)外圓半徑（m）；離心機得額度轉(zhuǎn)速也可根據(jù)生產(chǎn)工藝的實際情況而定。鑄鋁轉(zhuǎn)子鐵心技術(shù)條件1主題內(nèi)容與使用范圍1.1本技術(shù)條件規(guī)定了低壓異步電動機鑄鋁轉(zhuǎn)子鐵心的技術(shù)要求、檢驗方法。1.2本技術(shù)條件適用于Y2、Y3三相異步電動機及其對轉(zhuǎn)子鑄鋁無特殊要求的派生系列電動機的壓力鑄鋁轉(zhuǎn)子（以下簡稱鑄鋁轉(zhuǎn)子）。2技術(shù)要求2.1轉(zhuǎn)子鑄鋁使用的鋁錠2.1.1轉(zhuǎn)子鑄鋁采用一級重熔用鋁錠，牌號為A/99.5或A/99.7（GB1196-1980），其電阻在20℃時為0.027～0.03Ωmm/m，鋁錠的化學成分應符合表1的規(guī)定。表1化學成分①（%）A1FeSiFe+SiCu雜質(zhì)總和99.50.30.250.450.0150.5

1此表化學成分均為質(zhì)量分數(shù)。2.1.2鋁錠熔化后，鋁液含鐵量允許高于表1的規(guī)定值，但不得大于0.8%，雜質(zhì)總和不大于1%，且電阻率仍應符合2.1.1條件中的規(guī)定。2.1.3每班生產(chǎn)前，一般坩堝中的鋁液必須進行取樣進行化驗。2.2轉(zhuǎn)子沖片在鑄鋁前必須進行檢查。2.2.1沖片毛刺不得大于圖樣的規(guī)定值，沖片表面不得有油污及銹跡。2.2.2鐵心齒部必須平整。2.2.3鑄廢的轉(zhuǎn)子允許回爐重鑄一次，回爐兩次的沖片不得再用。2.3熔爐溫度一般控制在720-780℃。要根據(jù)具體的工件來保持相應的鋁液溫度。2.4鑄鋁心軸的磨損極限值不大于表2的規(guī)定。表2軸孔尺寸＞18～30＞30～50＞50～80＞80～120＞120～180＞180～260磨損極限-0.10-0.13-0.15-0.17-0.195-0.225

3質(zhì)量檢查3.1鑄鋁轉(zhuǎn)子鐵心長度公差見表3。表3鐵心長度＜160≥160公差+2.0+2.5

3.2鑄鋁轉(zhuǎn)子鐵心斜槽線應平直，無明顯曲折，其斜槽尺寸應符合圖樣規(guī)定。3.3端環(huán)及風葉上的毛刺披鋒和鐵心外圓上的殘鋁必須清理干凈。3.4鑄鋁轉(zhuǎn)子的沖片之間，軸孔內(nèi)不得夾鋁和粘鋁。3.5鑄態(tài)表面質(zhì)量要求3.5.1端環(huán)縮孔允許有三處，其深度小于3mm，直徑小于5mm。3.5.2端環(huán)及風葉不得有裂紋、彎曲、夾渣、碰傷等現(xiàn)象，風葉冷隔不得超過風葉長度的四分之一，葉形殘缺不超過3mm。3.5.3平衡柱無裂紋，殘缺不得大于平衡柱高的五分之一，每端殘缺不得超過該端總數(shù)的四分之一。3.5.4端環(huán)尺寸公差應符合圖樣的規(guī)定，端環(huán)外圓與鐵心外圓的同軸