電機機殼加工工藝改進與新工藝分析

劉威

摘要：在電機加工過程中，任何零部件的加工工藝都會對電機整體質(zhì)量和性能產(chǎn)生影響。因此在電機裝配過程中，一定要保證機殼、軸等零部件的加工精度，確保電機的質(zhì)量。本文主要針對電機配件中的鑄造電機機殼的缺陷進行了研究，并提出了改進的加工工藝。

關鍵詞：電機 加工工藝 機殼 改進

引言

我國作為電機生產(chǎn)和使用大國，多年以來，一直致力于各類電機的開發(fā)和改進。電機機殼作為電機的主要支撐配件，其質(zhì)量的好壞直接影響著整個電機的運轉(zhuǎn)。近年來，隨著生產(chǎn)技術的進步和新材料的不斷研發(fā)，機殼無論從工藝還是質(zhì)量都有了很大的改善和提升。

1.電機機殼概述

電機機殼作為電機的主要配件，對電機整體性能起著至關重要的作用。無論是直流電機還是交流電機，都起到能量轉(zhuǎn)化的作用，在能量轉(zhuǎn)化過程中，必然會產(chǎn)生能量，產(chǎn)生的能量以散熱的形式消耗，必然會使電機溫度升高，如果電機的溫度超過其極限溫度，那么就會導致電機絕緣能力的減弱，而電機機殼的作用正是為了對電機起到保護作用。

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

2.鑄造電機機殼

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，市場上90%以上的鑄件都是由型砂鑄造技術生產(chǎn)出來的。這種鑄造技術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，因此市場占有率不高。本文主要研究對象是采用型砂鑄造技術生產(chǎn)的鑄造電機機殼。

2.1電機機殼鑄造缺陷分析

由于制造工藝和設備的限制，我國雖然是制造業(yè)大國，但在制造技術方面與世界先進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，改進設備，都是我國制造業(yè)面臨的主要問題，從目前市面上的電機機殼產(chǎn)品可以看出，由于機殼鑄造過程中還是存在以下一些問題：

2.1.1氣孔

氣孔是鑄造過程中最常見的問題，也是導致廢品率升高最直接的原因。如何在鑄造過程中防止氣孔的出現(xiàn)，一直是業(yè)內(nèi)人員研究的重點。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，造成機殼表面凸凹不平，在電機運轉(zhuǎn)過程中，造成散熱不均勻，降低了電機的使用壽命。目前在對氣孔的分析可以發(fā)現(xiàn)，比較常見的是侵入性氣孔。形成侵入性氣孔主要原因有以下幾個方面：（1）澆鑄速度過慢，鐵水進入磨具過程中部分氣體隨之進入模具。（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

砂眼也是鑄件常見缺陷，多見于鑄造件的表面，有時候也在機殼內(nèi)部出現(xiàn)。形成原因有幾個方面：（1）澆鑄工藝流程設計不合理。（2）型砂性能問題。（3）磨具內(nèi)部不干凈。

2.1.3 裂紋

為了更好的對電機進行保護通常的電機機殼結(jié)構都很復雜較雜，電機散熱過程中，機殼由于接受大量熱量而導致集中收縮，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，是不會產(chǎn)生裂紋的。但實際生產(chǎn)過程中，由于鑄件結(jié)構特點導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。對于產(chǎn)生嚴重裂紋的鑄件直接報廢，裂紋相對輕微，且在標準允許范圍內(nèi)的通常采取焊修的方式進行修補。由于裂痕的存在，也直接影像內(nèi)部電機的絕緣程度。

2.2電機機殼工藝改進

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

針對以上出現(xiàn)的幾種缺陷，提出了一些改進的措施。首先是針對氣孔的問題，設計合理的排氣孔，使氣體順利排出。其次對于砂眼的處理方式有以下幾點：（1）根據(jù)機殼的大小設置合理的澆注速度。針對小截面的鑄件，如果澆筑速度太慢，就會導致鐵水上升速度慢，容易造成上層鐵液高溫時間長，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廢率，因此要從以下幾個方面進行工藝改進;首先是針對型砂工藝的改進。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，呋喃樹脂自硬砂和堿性酚醛自硬砂等工藝。其中呋喃樹脂砂目前已經(jīng)廣泛應用于我國鑄造業(yè)，其應用范圍比較廣，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)。但呋喃樹脂砂最突出的問題就是裂痕。因此在實際鑄造過程中應選取合適的原砂，并適當向砂型中加入添加物，改善鑄型的退讓性，同時加快對新型原料的壓制，抑制裂紋的產(chǎn)生。

另外從改進澆注工藝設計的角度也可以一定程度上抑制裂紋的產(chǎn)生。對于薄壁鑄件，需要提高澆注速度，并提高澆注溫度，以減小熱裂傾向;對于厚壁鑄件.應該適當降低溫度澆注速度。在設計和實際操作中，要做好相應的處理流程。要根據(jù)機殼的形狀建立三維模型，做好鑄造的準備工作;其次，通過三維模型建立相應的數(shù)值模型，進而計算分析澆注過程中產(chǎn)生熱量的大小;最后，根據(jù)模型和計算結(jié)果形成計算機圖像，在電機機殼鑄造過程中要注意諸多環(huán)節(jié)的工藝應用，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

本文針對電機機殼加工過程中出現(xiàn)的問題進行了分析，并提出了改進的方法。優(yōu)化的方法雖然能從一定程度上對出現(xiàn)的問題進行了改善，但并不能完全解決，還需要進一步優(yōu)化研究。

參考文獻

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