电机机壳加工工艺改进与新工艺分析

刘威

摘要：在电机加工过程中，任何零部件的加工工艺都会对电机整体质量和性能产生影响。因此在电机装配过程中，一定要保证机壳、轴等零部件的加工精度，确保电机的质量。本文主要针对电机配件中的铸造电机机壳的缺陷进行了研究，并提出了改进的加工工艺。

关键词：电机 加工工艺 机壳 改进

引言

我国作为电机生产和使用大国，多年以来，一直致力于各类电机的开发和改进。电机机壳作为电机的主要支撑配件，其质量的好坏直接影响着整个电机的运转。近年来，随着生产技术的进步和新材料的不断研发，机壳无论从工艺还是质量都有了很大的改善和提升。

1.电机机壳概述

电机机壳作为电机的主要配件，对电机整体性能起着至关重要的作用。无论是直流电机还是交流电机，都起到能量转化的作用，在能量转化过程中，必然会产生能量，产生的能量以散热的形式消耗，必然会使电机温度升高，如果电机的温度超过其极限温度，那么就会导致电机绝缘能力的减弱，而电机机壳的作用正是为了对电机起到保护作用。

电机机壳按制造工艺类型可以分为焊接电机机壳和铸造电机机壳，铸造电机机壳又可分为铸铁电机机壳和铸钢电机机壳。

2.铸造电机机壳

铸造工艺根据铸型材料、造型工艺和浇筑方式不同，可分为型砂铸造和特种铸造两大类。砂型铸造工艺使用范围很广，市场上90%以上的铸件都是由型砂铸造技术生产出来的。这种铸造技术主要适用于金属材料、大小、形状和批量不同的各种铸件，成本低廉。特种铸造及其他的铸造工艺，优点是生产出的铸件品质、生产率等方面要高于型砂铸造，但是使用范围有限，而且成本要高于型砂铸造，因此市场占有率不高。本文主要研究对象是采用型砂铸造技术生产的铸造电机机壳。

2.1电机机壳铸造缺陷分析

由于制造工艺和设备的限制，我国虽然是制造业大国，但在制造技术方面与世界先进水平还是有一定差距，如何提高制造精度，提高产品质量，改进设备，都是我国制造业面临的主要问题，从目前市面上的电机机壳产品可以看出，由于机壳铸造过程中还是存在以下一些问题：

2.1.1气孔

气孔是铸造过程中最常见的问题，也是导致废品率升高最直接的原因。如何在铸造过程中防止气孔的出现，一直是业内人员研究的重点。气孔一般出现在铸件的上部，一般是由于浇筑速度等因素使气体未能充分排出造成的，从而在铸件上形成大面积孔洞。由于气孔的存在，造成机壳表面凸凹不平，在电机运转过程中，造成散热不均匀，降低了电机的使用寿命。目前在对气孔的分析可以发现，比较常见的是侵入性气孔。形成侵入性气孔主要原因有以下几个方面：（1）浇铸速度过慢，铁水进入磨具过程中部分气体随之进入模具。（2）浇铸温度不够。（3）型砂水分含量偏高;型砂透气性较差。（4）排气不充分。（5）由于铁水中杂质引起的气孔缺陷。

2.1.2砂眼

砂眼也是铸件常见缺陷，多见于铸造件的表面，有时候也在机壳内部出现。形成原因有几个方面：（1）浇铸工艺流程设计不合理。（2）型砂性能问题。（3）磨具内部不干净。

2.1.3 裂纹

为了更好的对电机进行保护通常的电机机壳结构都很复杂较杂，电机散热过程中，机壳由于接受大量热量而导致集中收缩，裂纹出现的主要原因是铸件受热收缩变形，如果铸件变形均匀，是不会产生裂纹的。但实际生产过程中，由于铸件结构特点导致铸件各部分冷却速度不一样，造成各部分温度不一样，温度越高的部分变形越严重，温度低的地方变形幅度小，而且温度越高的部分产生裂纹的可能性就越大。对于产生严重裂纹的铸件直接报废，裂纹相对轻微，且在标准允许范围内的通常采取焊修的方式进行修补。由于裂痕的存在，也直接影像内部电机的绝缘程度。

2.2电机机壳工艺改进

造成电机机壳缺陷还有很多上面分析的几种只是发生概率较大，对电机机壳的使用产生影响较大的几种。

针对以上出现的几种缺陷，提出了一些改进的措施。首先是针对气孔的问题，设计合理的排气孔，使气体顺利排出。其次对于砂眼的处理方式有以下几点：（1）根据机壳的大小设置合理的浇注速度。针对小截面的铸件，如果浇筑速度太慢，就会导致铁水上升速度慢，容易造成上层铁液高温时间长，容易使型砂爆裂。（2）要控制型砂中的微粉含量。

裂痕的出现可以直接影响着铸件的报废率，因此要从以下几个方面进行工艺改进;首先是针对型砂工艺的改进。目前采用的铸造型砂工艺主要有：粘土砂工艺，水玻璃砂工艺，呋喃树脂自硬砂和碱性酚醛自硬砂等工艺。其中呋喃树脂砂目前已经广泛应用于我国铸造业，其应用范围比较广，既适用于单件、小批量、多品种的生产企业，也可用于单品种、生产批量较大的生产企业。但呋喃树脂砂最突出的问题就是裂痕。因此在實际铸造过程中应选取合适的原砂，并适当向砂型中加入添加物，改善铸型的退让性，同时加快对新型原料的压制，抑制裂纹的产生。

另外从改进浇注工艺设计的角度也可以一定程度上抑制裂纹的产生。对于薄壁铸件，需要提高浇注速度，并提高浇注温度，以减小热裂倾向;对于厚壁铸件.应该适当降低温度浇注速度。在设计和实际操作中，要做好相应的处理流程。要根据机壳的形状建立三维模型，做好铸造的准备工作;其次，通过三维模型建立相应的数值模型，进而计算分析浇注过程中产生热量的大小;最后，根据模型和计算结果形成计算机图像，在电机机壳铸造过程中要注意诸多环节的工艺应用，可采用有利于型内排气和渣上浮的底注式浇筑系统。

结束语

本文针对电机机壳加工过程中出现的问题进行了分析，并提出了改进的方法。优化的方法虽然能从一定程度上对出现的问题进行了改善，但并不能完全解决，还需要进一步优化研究。

参考文献

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