一种转子的铸造方法及铸造设备技术

本申请涉及电机生产的技术领域，公开了一种转子的铸造方法及铸造设备，所述铸造方法使用的铸造装置包括铸模和冷却流道，所述铸模的轴向沿竖直方向设置，所述冷却流道在竖直方向上形成螺旋状并环绕所述铸模；所述铸造方法包括以下步骤，S1，将转子铁芯加热后放入铸造装置的铸模内；S2，将可锻铸物质依靠其自身的重力注入铸造装置内部的铸模内；S3，在铸模上方加载压块，利用所述压块沿铸模的轴向对可锻铸物质施加向下的压力；S4，控制所述冷却流道内冷却液的流速，使所述铸模下部的冷却速度大于铸模上部的冷却速度。本申请具有缓解强度较高的转子，导电率较低；导电率较高的转子，强度较低的问题的效果。低的问题的效果。低的问题的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种转子的铸造方法及铸造设备


[0001]本申请涉及电机生产的领域，尤其是涉及一种转子的铸造方法及铸造设备。

技术介绍

[0002]鼠笼式电动机是三相异步电动机的一种，鼠笼式转子即鼠笼电动机的转动部分。一般是在转子铁芯上笼型的槽内铸有铜制或铝制的转子线圈，该线圈是一个封闭的不与其他部位连接的闭合回路，主要作用是抑制定子电流。目前，常见的铸造方法包括高压铸造和离心铸造。
[0003]高压铸造是将铝液或铜液以非常高的速度压入金属铸型内，并在压力下结晶。高压铸造得到的铸件晶粒尺寸较小，从而使转子具有较高的强度；然而，高压铸造所获得的铸件致密度低，导致其电导率低，这是转子应用中所不希望的。此外，高压铸造对于设备和能源的消耗大，成本高，操作难度高。
[0004]离心铸造是将铝液或铜液注入高速旋转的铸型内，使金属液做离心运动充满铸型和形成铸件。离心铸造得到的铸件致密度高，电导率高；然而，离心铸造所得到的铸件晶粒尺寸较大，从而使得铸件的强度较低；此外，由于离心铸造的铸型需要旋转，难以设置快速控制其温度的装置，因此其生产节拍较慢，生产成本也较高。
[0005]针对上述中的相关技术，申请人认为两种铸造方式铸造出的转子均存在着一定的问题，高压铸造的转子，强度较高，导电率较低；离心铸造的转子，导电率较高，而强度较低。

技术实现思路

[0006]为了缓解高压铸造的转子和离心铸造的转子均存在一定缺陷的问题，本申请提供一种转子的铸造方法。
[0007]本申请提供的一种转子的铸造方法，采用如下的技术方案：一种转子的铸造方法，所述铸造方法使用的铸造装置包括铸模和冷却流道，所述铸模的轴向沿竖直方向设置，所述冷却流道在竖直方向上形成螺旋状并环绕所述铸模；所述铸造方法包括以下步骤，S1，将转子铁芯加热后放入铸造装置的铸模内；S2，将可锻铸物质依靠其自身的重力注入铸造装置内部的铸模内；S3，在铸模上方加载压块，利用所述压块沿铸模的轴向对可锻铸物质施加向下的压力；S4，控制所述冷却流道内冷却液的流速，使所述铸模下部的冷却速度大于铸模上部的冷却速度。
[0008]通过采用上述技术方案，将可锻铸物质倒入铸造装置内，利用压块向可锻铸物质施加压力，使可锻铸物质在压力的作用下结晶，减小铸件的晶粒尺寸；同时，通过控制铸造装置外的冷却温度，使铸模下部的冷却速度大于铸模上部的冷却速度，从而使远离压块一端的可锻铸物质先凝固，并配合压块提供的压力，降低铸件内部形成缩孔或气泡等疏松组织的可能性，提高铸件的致密度。
[0009]可选的，S3中，压块向可锻铸物质施加压力前，利用加热装置对压块进行加热。
[0010]通过采用上述技术方案，在压块向可锻铸物质施加压力前，对压块进行加热，使得
熔融状态的可锻铸物质不容易粘附在压块上。
[0011]可选的，所述冷却流道包括由上向下设置的第一冷却流道和第二冷却流道，所述第一冷却流道对应的冷却区域为第一冷却区域，所述第二冷却流道对应的冷却区域为第二冷却区域；S4中，先向第二冷却流道内输送冷却液，使第二冷却区域的降温速度达到30℃/min，再向第一冷却流道输送冷却液，使所述第一冷却区域的冷却速度小于所述第二冷却区域的冷却速度。
[0012]通过采用上述技术方案，先向位于下方的第二冷却流道内输送冷却液，并通过控制冷却液输入的流量使位于下方的冷却流道内的冷却液流速大于位于上方的冷却流道内的冷却液流速，从而使位于下方的冷却区域的冷却速度大于位于上方的冷却区域的冷却速度。
[0013]可选的，S1中，将转子铁芯加热到600℃
‑
700℃后放入铸造装置的铸模内。
[0014]通过采用上述技术方案，在将转子铁芯放入铸造装置前，将其预热到600℃
‑
700℃，降低转子铁芯影响对铸件的冷却效果的可能性。
[0015]可选的，S4先于S3执行，或S3与S4同时进行。
[0016]为了缓解高压铸造的转子和离心铸造的转子均存在一定缺陷的问题，本申请还提供了一种转子的铸造设备。
[0017]本申请提供的一种转子的铸造设备，采用如下的技术方案：一种转子的铸造设备，包括压块和上述的铸造装置，所述铸造装置内形成有铸模，所述压块用于在可锻铸物质填充入所述铸模的情况下，向可锻铸物质施加压力，所述铸造装置内开设有冷却流道，所述冷却流道沿所述压块施加压力的方向形成多个冷却速度不同的冷却区域。
[0018]通过采用上述技术方案，在将可锻铸物质填充到铸模内之后，利用压块向铸模内的可锻铸物质施加压力，使可锻铸物质在压力的作用下结晶，减小铸件的晶粒尺寸；同时，通过在铸造装置内开设冷却流道形成多个冷却速度不同的冷却区域，使得铸模内的温度能够在沿压块施加压力的方向上分区域控制，通过调节冷却区域的温度，使远离压块一端的可锻铸物质先凝固，并配合压块提供的压力，降低铸件内部形成缩孔或气泡等疏松组织的可能性，提高铸件的致密度。
[0019]可选的，所述铸造装置包括上模、下模和附加冷却装置，所述附加冷却装置位于上模与下模之间，所述压块由上模一端向下模一端施加压力，所述冷却流道包括第一冷却流道和第二冷却流道，所述第一冷却流道开设在所述附加冷却装置上，所述第一冷却流道形成第一冷却区域，所述第二冷却流道开设在所述下模上，所述第二冷却流道形成第二冷却区域，所述第一冷却流道包括多个子冷却流道，多个所述子冷却流道沿所述压块施加压力的方向形成多个冷却速度不同的子冷却区域。
[0020]通过采用上述技术方案，在附加冷却装置上开设第一冷却流道，利用第一冷却流道在铸模内形成第一冷却区域，在下模上开设第二冷却流道，利用第二流道在铸模内形成第二冷却区域；在铸造过程中，调节第一冷却流道与第二冷却流道内冷却液的流速，使第二冷却区域的温度低于第一冷却区域的温度，从而使靠近下模一端的可锻铸物质先凝固；通过在附加冷却装置上开设多个子冷却流道，利用多个子冷却流道形成多个冷却速度不同的子冷却区域，进一步对铸模空间进行划分，提高逐级降温的效果。
[0021]可选的，多个所述子冷却流道独立设置。
[0022]通过采用上述技术方案，多个子冷却流道相互独立，可通过调节子冷却流道内的冷却液流速对该子冷却流道形成的子冷却区域的温度进行调节。
[0023]可选的，所述第二冷却流道与多个所述子冷却流道的流道横截面积均不相同。
[0024]通过采用上述技术方案，第二冷却流道和多个子冷却流道的流道横截面积均不相同，当冷却液在相同的压力下泵入第二冷却流道和多个子冷却流道时，第二冷却流道和多个子冷却流道内的冷却液流速均不相同，从而形成不同冷却速度的冷却区域。
[0025]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.通过利用压块向可锻铸物质施加压力，使可锻铸物质在压力的作用下结晶，减小铸件的晶粒尺寸，同时，通过控制铸造装置外的冷却温度，使铸模下部的冷却速度大于铸模上部的冷却速度，从而使远离压块一端的可锻铸物质先凝固，并配合压块提供的压力，降低铸件内部形成缩孔或气泡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子的铸造方法，其特征在于：所述铸造方法使用的铸造装置包括铸模和冷却流道，所述铸模的轴向沿竖直方向设置，所述冷却流道在竖直方向上形成螺旋状并环绕所述铸模；所述铸造方法包括以下步骤，S1，将转子铁芯加热后放入铸造装置的铸模内；S2，将可锻铸物质依靠其自身的重力注入铸造装置内部的铸模内；S3，在铸模上方加载压块，利用所述压块沿铸模的轴向对可锻铸物质施加向下的压力；S4，控制所述冷却流道内冷却液的流速，使所述铸模下部的冷却速度大于铸模上部的冷却速度。2.根据权利要求1所述的一种转子的铸造方法，其特征在于：S3中，压块向可锻铸物质施加压力前，利用加热装置对压块进行加热。3.根据权利要求1所述的一种转子的铸造方法，其特征在于：S3中，压块向可锻铸物质施加的压力为1000KN
‑
3000KN。4.根据权利要求1所述的一种转子的铸造方法，其特征在于：所述冷却流道包括由上向下设置的第一冷却流道和第二冷却流道，所述第一冷却流道对应的冷却区域为第一冷却区域，所述第二冷却流道对应的冷却区域为第二冷却区域；S4中，先向第二冷却流道内输送冷却液，使第二冷却区域的降温速度达到30℃/min，再向第一冷却流道输送冷却液，使所述第一冷却区域的冷却速度小于所述第二冷却区域的冷却速度。5.根据权利要求1所述的一种转子的铸造方法，其特征在于：S1中，将转子铁芯加热到600℃
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑广会，张铃，郑帅辰，郑金泽，
申请(专利权)人：天蔚蓝电驱动科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：