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电机转子生产线
火狐电竞app:电机定转子铁心制造工艺技术
来源:火狐电竞app 作者:火狐体育全站app时间:2021-12-20 17:48:26 浏览:20

  1 叠压后铁心冲片间要保持一定的压力,一般为 0.8~1.0MN/m2(8~10 公斤/cm2)。由于压装时要克服较大的摩擦力(如冲片与装压胎、槽样棒、轴或机座间的摩擦)。电工钢片受压后进一步展平,毛刺的支承;运行中冲片绝缘老化收缩等都会引起铁心实存片间压力降低。所以,压装压力要高于 0.8~1.0 MN/m2。为了防止外装压铁心在搬运、碰撞引起冲片松动,实际叠压力还要高一些。一般对于冲片涂漆的铁心采用 2~2.5MN/m2,对于不涂漆的或氧化处理的冲片,铁心可采用 2.5~3.0MN/m2。

  2 其它尺寸精度 槽形尺寸 H10,槽口宽 H12,键槽宽 H9,槽底园 h10。

  6 瓢曲度,冲片外径Φ 230 以下不超过 1.5,Φ 230 以上不超过 2.5。

  电机定转子铁心生产规模大小,可分为单件、成批和大批量几种生产类型。生产类型不同,所采用的工艺方法和生产设备也有所不同,只有工艺方法与生产类型相适应,才能获得好的经济效益。单件生产时,如 3 台 5 台,这种情况适合采用第 7 种工艺方案。而对于相同外径产品较多的产品,可适当地制造一落二模具,采用第 6 种工艺方案。批量生产时,由于常年生产,可采用第 3、第 4 种工艺方案。在有了第 4 种工艺情况下,单件产品也可以利用一落三模具采用单冲工艺,采用第 5 种工艺方案。只有大批量产品时才可以采用级进冲工艺方案。以上工艺方案质量最好的应该是第 3 种工艺方案,因为它是一次成型,各尺寸精度、形位精度都由模具保证。定位次数越多,形位精度越差。其次应该是第 1、第 2、第 4 方案。定子片都经二次定位,单冲工艺冲片质量与使用设备及技术装备状况有关,做的好的,它的质量与第 1、第 2、第 4 方案做的冲片质量不相上下。而级进冲由于多次定位,形位精度要差一些。但是,如果模具制造水平高的,它做出的冲片质量也是不错的。

  3.1.4 槽齿分布不均匀度(大小牙或大小齿)超差 产生原因: 1 复式冲:模具不合格。 2 单槽冲:a、冲槽机:分度机构分度不均匀度超差,牙盘齿分布不均匀度,福开森分度机构分度不均匀度,各种齿轮磨损,配合精度降低。b、冲槽机冲次太高。c、冲片托盘转动惯量太大。d、冲片托盘止口与冲片轴孔配合太松。e、冲片托盘键与冲片轴孔键槽配合太松。f、冲片轴孔与托盘止口配合太紧,配合部位没压平,不固定的一端高一端低。

  4.1.4 定子铁心内外径尺寸超差:影响电机气隙尺寸,气隙过大,磁阻增大,激磁电流增大,功率因数降低;过小将使铁心损耗增加,运行时可能引起铁心相擦,甚至难以启动。因此异步机气隙不得过大过小,中小型一般为 0.2~1.0mm,大型为 1.0~1.5mm。外装压:外径尺寸大,铁心与机座配合过紧,易造成机座止口偏,严重时机壳涨裂;外径尺寸小,铁心与机座配合太松,一是影响铁心散热,二是铁心易松动。内装压:外径尺寸大,影响装片。装片时冲片翘起影响槽形质量;外径尺寸小,一是影响铁心内径与机座铁心档的同轴度,二是影响铁心散热。

  4.2.2 槽形不齐:1 减小铝条有效面积,相当于导条变细,电阻增大,损耗增大,效率低,温升高,转差率大;2 相当于转子槽口尺寸减小,转子槽漏抗增大,电机总漏抗增大。a、最大转矩低。b、起动转矩低。c、满载时的电抗电流大,功率因数低。d、定转子电流大,定转子铜耗大,电机效率低,温升高,转差率大。

  5.1 一落二复式落外圆模当相同外径冲片达到一定规模时,可以制造一落二复式落料模,这样可以提高效率,同时也可以提高冲片质量,其结构外径为Φ 850,有 12 个扣片槽,一个键槽,并有一个Φ58 的工艺孔。一般外径Φ 850 定转子冲片相应的转子冲片轴孔为Φ 280(4P)、Φ 350(6P)、Φ 423(8~12P),有的厂家转子冲片轴孔为;Φ 210(2P)、Φ 280、Φ 350、Φ 400。都可以用该落料模落料,然后以Φ 58 孔中心定位、键槽周向定位,进行扩孔。这样重新做轴孔模的费用较低,而且落出的轴孔料可以做成套相应的定转子冲片。如Φ 280 的轴孔料、可以生产 Y160(Φ 260×Φ 150×Φ 60)定、转子片,Φ 350 轴孔料可以生产 Y200(Φ 327×Φ 182×Φ 75)定转子冲片,而Φ 423 轴孔料可以生产 Y250(Φ 400×Φ 225×Φ 85)定转子冲片。有的厂家直接制造 2P 轴孔落料模,之后再扩其它轴孔。这种方法不可取,造成材料浪费。

  5.2.4 模具凸凹模刃口尺寸设计原则落料件的尺寸是由凹模刃口尺寸决定的,而孔形件尺寸是由凸模刃口尺寸决定的。在冲裁过程中,凸模越磨越小,凹模越磨越大。对于落料,先确定凹模刃口公称尺寸,可取凹模刃口公称尺寸接近或等于工件最小极限尺寸,然后通过减少凸模公称尺寸,以保证最小合理间隙。对于冲孔,先确定凸模刃口公称尺寸接近或等于孔的最大极限尺寸,然后通过增大凹模的公称尺寸,以保证最小合理间隙。

  6.1 冲片托盘冲片托盘是单槽冲工艺中不可缺少的很重要的一个工装。其与主轴配合的中心孔及冲片轴孔配合的止口都要求紧配,且托盘的键与轴孔的键槽也是紧配。它们的配合精度将直接影响冲片制造质量。根据同心度要求,中心孔与托盘止口应在一次装卡中加工。另考虑托盘的转动惯量,φ 300 及以上的托盘应去重,减少其重量。φ 300以下的托盘可不予考虑。托盘一般采用 Q235-A 即可,上面镶 3 个 Cr12 镶块,耐磨损。也有厂家采用铝合金的,其成本较高。

  6.2 定子铁心装压胎定子铁心装压胎,一般都是以定子冲片内径为基准进行,圆筒结构(死胎)装压胎已很少采用。H280 以下一般采用定子铁心装压涨胎涨套结构涨胎。这是因为涨套外径在φ 300左右,整个形体不是太大,加工难度不是很大,而且产品生产基本都达到了批量。这种涨胎一般都配有滚压扣片机构,生产效率较高。而对于产量较少的,H315~H355 一般都采用单缸油压机用装压胎装压胎。这种胎用于单缸油机上。胎具加工简单,装压的产品质量能满足要求。而对于 H400 以上的产品可以采用中型定子铁心装压胎。以上介绍的都是扣片结构铁心用的装压胎,对于焊接结构,需要车加工的铁心应采用定子铁心装压车胎。该胎即用于装压、焊接,也可用于车加工。该胎具的要点是:四筋外圆(定子冲片内径定位基准)φ与坐胎止口φ 1及找正外圆φ 2同心度在定子冲片内外径同轴度要求范围内。坐胎配合间隙在0.05 以内。该胎车加工在立车上进行。

  6.3.1 铸铝模离心铸铝模模具材料采用 HT250 或 45。若采用整体结构,坯件要翻沙模型,加工工期长,成本高。若采用分体结构,直浇口、上模坯料用两个环料即可,压板用 Q235-A。若采用 45,两个环形坯料可直接用厚钢板割成,缩短加工工期,同时也降低了成本。上下模型腔氮化或磷化处理可延长模具使用寿命,且不易粘铝。离心铸铝模排气系统:下模内环端面设 0.3深 12~20 宽数个排气槽,上模风叶端靠端面缝隙排气,上模平衡柱端设排气孔,内装排气塞或钻φ 2 排气孔也可,但防止φ 2 孔堵塞,与平衡柱连接处应是倒漏斗形。

  6.3.2 铸铝轴离心铸铝由于铁心是需要加热,铸完铝后脱轴是个难题。根据实践,轴孔φ 220 及以下采用水冷结构,轴外径比轴孔小 0.10~0.15。φ 240 及以上采用斜肋结构,筋外圆公差为0 及冲片轴孔的中间公差,例,冲片轴孔为φ 240H8(0.0720?),筋外圆为φ 2400.0360?。若冲片轴孔为φ 240h10(0-0.185),筋外圆为φ 2400-0.093。

  7.1 冲片的绝缘处理当电机定子线圈通入交流电时,铁心中将感应产生涡流,在铁心中产生涡流损耗。铁心中的涡流损耗大小与硅钢片厚度方向的通路长短有关。为了减小涡流损耗,应对冲片表面进行绝缘处理,目前国内基本采用涂漆或氧化处理方法。

  7.1.1 冲片涂绝缘漆处理涂绝缘漆处理是冲片绝缘处理常用方法之一,它是在涂漆机上完成的。应用最广泛的是三段式涂漆机。涂漆机是由涂漆机构、传动机构、烘炉和温度控制系统及通风装置几部分组成。涂漆机构:由两个滚筒、滴漆管和漆槽组成。滚筒上套有布套或毡套,上下滚筒采用齿轮传动,之间的间隙可调,下滚筒的 1/3~1/2 浸在漆槽的漆中,滚筒转动时,可使上下滚筒套浸满漆,使传入的冲片两面涂上漆液。调整两滚筒之间的间隙控制漆膜的厚度。传送装置:一般分三段,第 I 段 2-3 米,不进入烘炉内,涂漆后的冲片在这一段时间内溜平,使气泡排除,漆摊平。第Ⅱ段完全在烘炉内,长约 10~30 米,从温度布控上讲,它分三个区,第一个温控区是溶剂挥发阶段,温度不宜过高,否则溶剂挥发过快,漆膜表面会产生微孔。第二个温控区温度应适当高些,在这个区段,漆膜要进行氧化、聚合,以形成良好的绝缘层。第三个温控区温度要降低一些,在这个区域内漆膜进行固化、冷却。烘炉炉温高低与硅钢片漆的牌号、烘焙时间、冲片及漆膜的厚度以及炉中冲片数量有关,所以炉温及烘焙时间一般应通过试验选定。涂漆优点是:质量稳定,叠压系数较高,有良好的耐热性,绝缘电阻值稳定,吸潮性小,附着力好,漆膜分布均匀且有弹性。缺点是:工人劳动强度大,由于废烟及挥发气体的产生,劳动条件差、生产效率低、成本高。

  7.1.2 冲片的氧化处理冲片的氧化处理是在专用的氧化炉内完成。氧化炉是一个密封的罐体或箱体式的加热设备。需要处理的冲片按要求分层叠落放置在氧化炉内,将炉密封盖好,加热至 400℃左右时,打开排烟口,将油污燃烧的烟气排放出去。当冲片达到 540~550℃左右时,开始通入氧化剂。炉内温度控制在 560℃~570℃以内、在这个温度下处理 1~1.5 小时后,断电、断气,通入空气将炉内的水蒸气排净。温度降至 300℃左右,可以开炉,自然冷却。所谓氧化,即金属在空气或氧中加热时,其表面部分将变成氧化物,这种转变即称氧化。根据以上原理所采用的氧化工艺是:将冲片放置在密封的罩内,然后加热,使罩内的冲片的温度达到 540~550℃时,通入一定的氧化剂,使冲片表面产生一种混合氧化物,即我们称的氧化膜,保温一定时间,使氧化膜达到一定厚度。

  上述反应的顺序只有在硅钢片表面没有氧化物时才成立。而热轧硅钢片在制造过程中由于高温且接触氧,其表面已产生了很薄的一层混合物,它主要是由最里层的 Fe3O4与 Fe的混合物,其次是 Fe3O4,最外层是 Fe2O3与 Fe 的混合物组成。因此,氧化时炉内上述三个反应是同时进行的。氧化处理后覆盖在冲片表面氧化物是这样分布的,最靠近金属的是 Fe3O4与 Fe 的混合层,之后是 Fe3O4与 Fe2O3的混合层,最外层是 Fe2O3及少量的 Fe。从这里不难看出越靠近金属的氧化物,其金属含量越高,而氧含量越少。以上方程式中还可以看出,是先产生 FeO,之后产生 Fe3O4,再之后转变成 Fe2O3。但是 FeO 本身只有在 570℃以上才是稳定相,才能存在,在 570℃以下,它是不稳定相,也就是说,当 FeO 产生之后,随之就转变成 Fe3O4,即 FeO 没有存在的可能。而 Fe3O4不论是高温还是低温,其相都是稳定的。Fe3O4转变成 Fe2O3是由于充足的氧的作用,使其先失去 Fe,之后才转变成 Fe2O3。

  在 570℃以上时 FeO 成为了稳定相,这时金属表面的氧化物将由三层氧化物组成,最靠近金属的氧化亚铁(FeO)层,而且是三层中最厚的一层,其次是磁性氧化铁(Fe3O4)层,最外层是氧化铁(Fe2O3)层。当温度由 570℃以上降下来时 FeO 将在 570℃时开始,分解为Fe 与 Fe3O4密合的混合物层(是很厚的一层)。我们所要得到的氧化膜的主要成分应当是 Fe3O4和 Fe2O3,相对于 Fe 比较,它们具有较高的电阻值,我们正是靠这样的混合物膜来减少电机的涡流损耗。但是当氧化膜渗入 Fe 的成份后,氧化膜的电阻值显著下降,严重时趋于零,这是我们所不希望的。因此,氧化处理时,温度必须控制在 570℃以下使膜中根本不产生 FeO。

  根据炉内反应的方程式还可以看出,在用水蒸气做氧化剂时,将有大量的氢气产生,虽然有排烟道,由于排烟道在下方,罩内肯定存在一定的氢气,当温度下降以后(氧化终了时),H2就是很好的还原剂,使氧化膜中产生游离铁,使氧化膜的阻止值降低。为了避免和减轻这一现象的发生,在氧化即将终了时,应停止供应水蒸气,改为用压缩空气做氧化剂,这时炉内一面继续进行氧化,一面把罩内的氢气排挤出去,以保证氧化膜的最终质量。

  电工钢片在剪切和冲裁过程中,沿分离线mm 宽的边缘因塑性变形引起的钢片内部应力和物理性能的变化,称为冷作硬化现象。冷作硬化区材料硬度增加,导磁性能恶化,铁损增大。因为,小电机冲片冷作硬化区相对较大,这种影响特别显著,对于无硅钢片及低损耗钢片这种影响更大。为了消除冷作硬化的影响,采用退火处理,使材料性能恢复到原来水平。常用的退火工艺有沙封退火,保护气体退火和连续退火三种。沙封退火的工艺装备简单;保护气体退火效果好;连续退火效率高。以下是三种退火方式常用工艺参数。

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