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铸件的 结构问题出在设计阶段
专栏:行业资讯
发布日期:2019-03-21
阅读量:674
作者:佚名

Ms.参的朋友小L搞电机产品检验工作,闲谈中小L讲,在实际 检验过程发现中,当铸件壁过薄时,加工完 成后变形特别严重。比较常见的是Y2-112~132等小机座号电机,机座止 口和内膛的椭圆问题特别严重,在定子 压入机座过程中甚至可能会崩裂机座。

不少问 题因铸件而发生

壁过薄 等设计缺陷导致的铸件刚度不足,实际不 仅仅易变形这么简单,更为致命的是机座、端盖等 结构件形位公差得不到有效控制,电机整 机装配精度大幅下降,噪音、振动等 机械性能方面的缺陷自然成了去不掉、躲不开的问题。

电机铸 件设计很有讲究。电机运 行过程中的通风散热问题,适应实 际生产工艺装备的工艺性,电机整 体结构造型是否美观等一系列涉及电机各方面性能的问题一项都不可小瞧,必须认 真仔细地精心计算、模拟仿真。

诸多铸 件设计相关问题中,工艺性 问题往往是设计环节最难以考虑周全的,情况比较复杂,常常已 经铸成铸件毛坯、进行切 削加工才发现原来还有许多细节没考虑到。今天Ms.参就电 机铸件与大家交流分享与铸造相关的一些知识和经验。

铸件设 计中应关注的问题

在铸造生产中,由于影 响铸件质量的因素较多,但设计 方面造成的铸件缺陷更为致命,故而必须高度重视、审慎处置。

1 设计原则

首先,要考虑 强度和散热两大功能性要求;其次造型新颖美观、加工工艺性好;第三合 理设置加强筋及特定铸件结构上的工艺筋。

2 铸件的壁厚的合理性

每种铸 造合金在选用某种铸造方法铸造时,都有其适宜的壁厚。如壁厚选择合理,则既能 保证铸件的力学性能,又能防 止某些铸造缺陷的产生。由于铸 造合金的流动性各不相同,所以在 相同的砂型铸造条件下,不同铸 造合金所能浇注出铸件的“最小壁厚”也不相同。若所设 计铸件的壁厚小于该“最小壁厚”,则容易产生浇注不足、冷隔等缺陷。铸件的“最小壁厚”主要取 决于合金的种类和铸件的大小。为了规避类似问题,在新设 计投放铸件时应与铸件生产厂家进行充分的技术交流,以防止 铸造零部件的不适宜性。

3 铸件壁厚力求均匀

若铸件 各部分的壁厚差别过大,则在厚 壁处形成金属聚集的热节,致使厚 壁处易于产生缩孔、缩松等缺陷。与此同时,由于铸 件各部分的冷却速度差别较大,还将形成热应力,这种热 应力有时可使铸件薄厚联接处产生裂纹。

铸件壁厚的均匀性是使铸 件各壁的冷却速度相近,并非要 求所有的壁厚完全相同。例如,铸件的内壁因散热慢,故应比外壁薄,而筋的厚度则应更薄。检查铸 件壁厚的均匀性时,必须考 虑铸件的加工余量。

4 灰铁铸件的特点

由于各 类合金的铸造性能不同,因而它 们的结构也各有其特点。灰铸铁因其缩孔、缩松、热裂倾向均小,所以对 铸件壁厚的均匀性、壁间的 过渡等要求相对要低一些,但其壁厚对力学性能的敏感性大,故以薄 壁结构最为适宜。但同时 也要防止极薄截面,以防出 现硬脆的白口组织。

5 铸件智造化发展

表观质量、交付工 期短及环保等方方面面的要求,促使铸 造工艺和方法不断更新和变化。原始粗 放的土砂铸造彻底淘汰,树脂砂铸造、消失模 铸造及垂直线铸造等新工艺、新方法应运而生,逐步向 智造化方向发展,给电机 制造流程带来了深刻影响,促进电 机设计理念进一步走向精确设计、快速更新。  

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