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微電機轉子壓鑄模設計

2024-03-15 超級管理員 閱讀 1
    模具結構設計所示的微電機轉子零件,材料為工業(yè)純鋁,采用所示模具在立式壓鑄機上壓鑄成形。模具動、定模均采用鑲塊、鑲套結構,不僅節(jié)省模具鋼,而且改善了模具的排氣性,提高了產(chǎn)品的質量。為提高生產(chǎn)效率和設備利用率,根據(jù)鑄件尺寸較小的特點,采用一模六腔模具結構。
  壓鑄模澆注系統(tǒng)決定金屬液充填的流動路徑和狀態(tài),對減少壓鑄件氣孔和雜質,獲得致密的組織有重要作用。因此,澆注系統(tǒng)形式的選擇至關重要。為使金屬液流程最短,模具結構緊湊,采用中心澆口澆注形式。該工藝具有流程短、壓力傳遞均勻、填充順序同步、溫度場分布均勻、排氣順暢、排渣方便等優(yōu)點,并可避免壓鑄過程中型腔對模具的偏心壓力,便于保證壓鑄件質量。
  與一般壓鑄件不同,微電機轉子結構看似簡單,但壁厚相差較大,端環(huán)壁厚、風葉、導條較薄細。若模具設計不合理,會導致端環(huán)部分產(chǎn)生縮孔、疏松、氣孔以及導條、風葉部分成形不足等質量問題。
  所示轉子零件鐵芯兩頭各有一端環(huán),長度分別為12mm、6mm,設計時將6mm的端環(huán)作第一:田福祥男,1951年生,教授。
  為進料澆口端,而將12mm的端環(huán)置于型腔底部。
  壓鑄時,鋁液先填充型腔頂部,因此,型腔底部要求有良好的排氣能力,否則會因排氣不充分而使鑄件產(chǎn)生氣孔、填充不滿等缺陷。故在所示模具型腔底部開設了寬18mm、深0.1mm的排氣道。同時采用在動、定模中加入鑲塊、鑲套的辦法,使壓鑄過程中氣體更利于排出,從而解決了鑄件氣孔問題,減少了由于氣孔原因造成的廢品,提高了壓鑄件的合格率。將模具型腔上的易損部位設計為所示的鑲塊、鑲套結構,可節(jié)省模具鋼,且鑲塊、鑲套易于制造,通過更換鑲塊、鑲套,降低了模具的更新成本。
  基于Pro/Engineer的壓鑄模CAD頭現(xiàn)方法研究肖乾周新建周惠蘭張緩緩(華東交通大學,江西南昌330013)的一種新方法。
  壓鑄工藝及其模具CAD系統(tǒng)可縮短設計周期,降低成本,提高產(chǎn)品競爭力,因而受到了國內(nèi)外的普遍重視。目前發(fā)展起來的系統(tǒng)開發(fā)方式主要有兩種,一是基于通用的機械CAD/CAM軟件進行開發(fā),如美國的UG與Pro/Engineei等;另一種是根據(jù)Windows環(huán)境下可視化編程語言編寫CAD核心程序,核心程序之外的部件由其他的專業(yè)軟件開發(fā)。Pro/E是美國參數(shù)技術公司(PTC)研制的三維CAD/CAM軟件,集成了零件設計、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、數(shù)控加工、鈑金件設計、鑄造件設計、造型設CAD/CAM集成功能,提出了壓鑄模具實現(xiàn)CAD計、逆向工程、自動測量、機構仿真、應力分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等于一體。針對Pro/E的這些功能模塊,提出一種基于Pro/E實現(xiàn)壓鑄模具CAD的新方法。
  壓鑄模的設計原則及設計內(nèi)容壓鑄模是進行壓鑄生產(chǎn)的重要工藝裝備,壓鑄模設計的優(yōu)劣,直接影響壓鑄件的形狀、尺寸、強度、表面質量等方面,故壓鑄模設計應滿足下列原則:適應壓鑄生產(chǎn)的各種工藝要求,并獲得符合圖樣要求的壓鑄件。
  高度重視澆注系統(tǒng)設計和計算盡量減少壓鑄件澆注合金的消耗量。
  盡可能采用標準化構件以縮短設計和制生產(chǎn)實踐表明,模具排氣效果及壓鑄質量良好,鑄件經(jīng)X光機檢測,導條及端環(huán)金屬組織都較為致密、無氣孔,且表面外觀光滑、無冷隔等缺陷。
  2模具工作原理模具在全開啟位置時,將已迭裝好的轉子鐵芯放置于型腔內(nèi)。壓鑄時,料缸內(nèi)的鋁液在壓鑄機沖頭推動下,從直澆道經(jīng)過橫澆道,在內(nèi)澆口處高壓注入型腔。留模12s后開模,在壓鑄機推桿作用下,由頂板21通過頂桿3、4將工件頂出。合模時,由復位桿23將頂板復位。
  3工藝參數(shù)壓鑄工藝參數(shù)包括壓射比壓、充填速度、壓鑄溫度、型腔溫度、留模時間等。
  比壓對金屬液充填型腔的能力、鑄件的強度、致密性均有很大影響。比壓高可提高鑄件強度和致密性,但比壓過高,會降低壓鑄模的使用壽命,增加粘模傾向,并使鑄件的延伸率顯著下降。此工藝比壓設為52MPa充填速度是影響鑄件外觀質量的重要因素。內(nèi)澆口處金屬液的流速設為20m/s. *C范圍內(nèi)。
  在壓鑄生產(chǎn)中,保持模具溫度恒定,可提高鑄件質量、生產(chǎn)效率和模具使用壽命。型溫控制范圍為200~250.0.留模時間按鑄件平均壁厚每毫米約需3s.轉子留模時間要根據(jù)轉子型號正確選擇留模時間過短,會影響轉子壓鑄質量,過長又影響生產(chǎn)效率。鑄件留模時間為12s. 4結論生產(chǎn)實踐表明,該壓鑄模具結構合理,排氣可靠,操作靈活方便,轉子芯片使用時不用加熱,芯軸壽命長,鑄件質量好,生產(chǎn)效率高。