電機(jī)機(jī)殼加工工藝改進(jìn)與新工藝分析

劉威

摘要：在電機(jī)加工過(guò)程中，任何零部件的加工工藝都會(huì)對(duì)電機(jī)整體質(zhì)量和性能產(chǎn)生影響。因此在電機(jī)裝配過(guò)程中，一定要保證機(jī)殼、軸等零部件的加工精度，確保電機(jī)的質(zhì)量。本文主要針對(duì)電機(jī)配件中的鑄造電機(jī)機(jī)殼的缺陷進(jìn)行了研究，并提出了改進(jìn)的加工工藝。

關(guān)鍵詞：電機(jī) 加工工藝 機(jī)殼 改進(jìn)

引言

我國(guó)作為電機(jī)生產(chǎn)和使用大國(guó)，多年以來(lái)，一直致力于各類電機(jī)的開(kāi)發(fā)和改進(jìn)。電機(jī)機(jī)殼作為電機(jī)的主要支撐配件，其質(zhì)量的好壞直接影響著整個(gè)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。近年來(lái)，隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和新材料的不斷研發(fā)，機(jī)殼無(wú)論從工藝還是質(zhì)量都有了很大的改善和提升。

1.電機(jī)機(jī)殼概述

電機(jī)機(jī)殼作為電機(jī)的主要配件，對(duì)電機(jī)整體性能起著至關(guān)重要的作用。無(wú)論是直流電機(jī)還是交流電機(jī)，都起到能量轉(zhuǎn)化的作用，在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中，必然會(huì)產(chǎn)生能量，產(chǎn)生的能量以散熱的形式消耗，必然會(huì)使電機(jī)溫度升高，如果電機(jī)的溫度超過(guò)其極限溫度，那么就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)絕緣能力的減弱，而電機(jī)機(jī)殼的作用正是為了對(duì)電機(jī)起到保護(hù)作用。

電機(jī)機(jī)殼按制造工藝類型可以分為焊接電機(jī)機(jī)殼和鑄造電機(jī)機(jī)殼，鑄造電機(jī)機(jī)殼又可分為鑄鐵電機(jī)機(jī)殼和鑄鋼電機(jī)機(jī)殼。

2.鑄造電機(jī)機(jī)殼

鑄造工藝根據(jù)鑄型材料、造型工藝和澆筑方式不同，可分為型砂鑄造和特種鑄造兩大類。砂型鑄造工藝使用范圍很廣，市場(chǎng)上90%以上的鑄件都是由型砂鑄造技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的。這種鑄造技術(shù)主要適用于金屬材料、大小、形狀和批量不同的各種鑄件，成本低廉。特種鑄造及其他的鑄造工藝，優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)出的鑄件品質(zhì)、生產(chǎn)率等方面要高于型砂鑄造，但是使用范圍有限，而且成本要高于型砂鑄造，因此市場(chǎng)占有率不高。本文主要研究對(duì)象是采用型砂鑄造技術(shù)生產(chǎn)的鑄造電機(jī)機(jī)殼。

2.1電機(jī)機(jī)殼鑄造缺陷分析

由于制造工藝和設(shè)備的限制，我國(guó)雖然是制造業(yè)大國(guó)，但在制造技術(shù)方面與世界先進(jìn)水平還是有一定差距，如何提高制造精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，改進(jìn)設(shè)備，都是我國(guó)制造業(yè)面臨的主要問(wèn)題，從目前市面上的電機(jī)機(jī)殼產(chǎn)品可以看出，由于機(jī)殼鑄造過(guò)程中還是存在以下一些問(wèn)題：

2.1.1氣孔

氣孔是鑄造過(guò)程中最常見(jiàn)的問(wèn)題，也是導(dǎo)致廢品率升高最直接的原因。如何在鑄造過(guò)程中防止氣孔的出現(xiàn)，一直是業(yè)內(nèi)人員研究的重點(diǎn)。氣孔一般出現(xiàn)在鑄件的上部，一般是由于澆筑速度等因素使氣體未能充分排出造成的，從而在鑄件上形成大面積孔洞。由于氣孔的存在，造成機(jī)殼表面凸凹不平，在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，造成散熱不均勻，降低了電機(jī)的使用壽命。目前在對(duì)氣孔的分析可以發(fā)現(xiàn)，比較常見(jiàn)的是侵入性氣孔。形成侵入性氣孔主要原因有以下幾個(gè)方面：（1）澆鑄速度過(guò)慢，鐵水進(jìn)入磨具過(guò)程中部分氣體隨之進(jìn)入模具。（2）澆鑄溫度不夠。（3）型砂水分含量偏高;型砂透氣性較差。（4）排氣不充分。（5）由于鐵水中雜質(zhì)引起的氣孔缺陷。

2.1.2砂眼

砂眼也是鑄件常見(jiàn)缺陷，多見(jiàn)于鑄造件的表面，有時(shí)候也在機(jī)殼內(nèi)部出現(xiàn)。形成原因有幾個(gè)方面：（1）澆鑄工藝流程設(shè)計(jì)不合理。（2）型砂性能問(wèn)題。（3）磨具內(nèi)部不干凈。

2.1.3 裂紋

為了更好的對(duì)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)通常的電機(jī)機(jī)殼結(jié)構(gòu)都很復(fù)雜較雜，電機(jī)散熱過(guò)程中，機(jī)殼由于接受大量熱量而導(dǎo)致集中收縮，裂紋出現(xiàn)的主要原因是鑄件受熱收縮變形，如果鑄件變形均勻，是不會(huì)產(chǎn)生裂紋的。但實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致鑄件各部分冷卻速度不一樣，造成各部分溫度不一樣，溫度越高的部分變形越嚴(yán)重，溫度低的地方變形幅度小，而且溫度越高的部分產(chǎn)生裂紋的可能性就越大。對(duì)于產(chǎn)生嚴(yán)重裂紋的鑄件直接報(bào)廢，裂紋相對(duì)輕微，且在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)的通常采取焊修的方式進(jìn)行修補(bǔ)。由于裂痕的存在，也直接影像內(nèi)部電機(jī)的絕緣程度。

2.2電機(jī)機(jī)殼工藝改進(jìn)

造成電機(jī)機(jī)殼缺陷還有很多上面分析的幾種只是發(fā)生概率較大，對(duì)電機(jī)機(jī)殼的使用產(chǎn)生影響較大的幾種。

針對(duì)以上出現(xiàn)的幾種缺陷，提出了一些改進(jìn)的措施。首先是針對(duì)氣孔的問(wèn)題，設(shè)計(jì)合理的排氣孔，使氣體順利排出。其次對(duì)于砂眼的處理方式有以下幾點(diǎn)：（1）根據(jù)機(jī)殼的大小設(shè)置合理的澆注速度。針對(duì)小截面的鑄件，如果澆筑速度太慢，就會(huì)導(dǎo)致鐵水上升速度慢，容易造成上層鐵液高溫時(shí)間長(zhǎng)，容易使型砂爆裂。（2）要控制型砂中的微粉含量。

裂痕的出現(xiàn)可以直接影響著鑄件的報(bào)廢率，因此要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行工藝改進(jìn);首先是針對(duì)型砂工藝的改進(jìn)。目前采用的鑄造型砂工藝主要有：粘土砂工藝，水玻璃砂工藝，呋喃樹(shù)脂自硬砂和堿性酚醛自硬砂等工藝。其中呋喃樹(shù)脂砂目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國(guó)鑄造業(yè)，其應(yīng)用范圍比較廣，既適用于單件、小批量、多品種的生產(chǎn)企業(yè)，也可用于單品種、生產(chǎn)批量較大的生產(chǎn)企業(yè)。但呋喃樹(shù)脂砂最突出的問(wèn)題就是裂痕。因此在實(shí)際鑄造過(guò)程中應(yīng)選取合適的原砂，并適當(dāng)向砂型中加入添加物，改善鑄型的退讓性，同時(shí)加快對(duì)新型原料的壓制，抑制裂紋的產(chǎn)生。

另外從改進(jìn)澆注工藝設(shè)計(jì)的角度也可以一定程度上抑制裂紋的產(chǎn)生。對(duì)于薄壁鑄件，需要提高澆注速度，并提高澆注溫度，以減小熱裂傾向;對(duì)于厚壁鑄件.應(yīng)該適當(dāng)降低溫度澆注速度。在設(shè)計(jì)和實(shí)際操作中，要做好相應(yīng)的處理流程。要根據(jù)機(jī)殼的形狀建立三維模型，做好鑄造的準(zhǔn)備工作;其次，通過(guò)三維模型建立相應(yīng)的數(shù)值模型，進(jìn)而計(jì)算分析澆注過(guò)程中產(chǎn)生熱量的大小;最后，根據(jù)模型和計(jì)算結(jié)果形成計(jì)算機(jī)圖像，在電機(jī)機(jī)殼鑄造過(guò)程中要注意諸多環(huán)節(jié)的工藝應(yīng)用，可采用有利于型內(nèi)排氣和渣上浮的底注式澆筑系統(tǒng)。

結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)電機(jī)機(jī)殼加工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了改進(jìn)的方法。優(yōu)化的方法雖然能從一定程度上對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了改善，但并不能完全解決，還需要進(jìn)一步優(yōu)化研究。

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