[發明專利]鼠籠式轉子離心澆鑄排氣方法及實現該方法的離心澆鑄模

有效

• 申請號: 201210487562.4
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN103084557A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 葛明;汪衛剛;蔣利鋒
• 申請（專利權）人: 杭州富生電器股份有限公司
• 主分類號: B22D13/10
• 分類號: B22D13/10;H02K15/00;H02K17/16
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

????本發明涉及鼠籠式轉子，尤其涉及一種鼠籠式轉子離心澆鑄排氣方法及實現該方法的離心澆鑄模。

背景技術

轉子是電動機的轉動部分，由轉子鐵芯、轉子繞組和轉軸等部件組成，其作用是在旋轉磁場作用下獲得轉動力矩。轉子按其結構的不同分為鼠籠式轉子和繞線式轉子。鼠籠式轉子由轉子鼠籠和轉子鐵芯構成。轉子鼠籠主要有兩種構成形成，一種為用銅條安裝在轉子鐵芯槽孔內，兩端用轉子端環焊接而形成形狀像鼠籠的轉子鼠籠，另一種為采用鑄鋁方式形成轉子鼠籠（鋁籠主要用于中小型轉子）。

鋁籠是通過離心澆鑄的方法而形成并固定在轉子鐵心上的。在中國專利申請號為20111040041952、公開日為2012年5月2日、名稱為“一種電機籠型轉子離心鑄鋁方法”的專利文獻中公開了鼠籠式轉子的鋁籠的鑄造方法及對應的離心澆鑄模具。在離心澆鑄時對形成轉子鼠籠的型腔的排氣方法有兩種方式：一種設置抽真空機構對型腔進行抽真空，型腔內的真空度達到設定要求后再將液態金屬澆鑄到型腔內并通過離心作用形成鑄件。在中國專利號為2010105412813、公開日為2011年1月26日、名稱為“真空離心鑄造方法及裝置”的專利文獻中即公開了通過抽真空方式對型腔進行排氣的方法和裝置。通過抽真空的方式進行排氣有著排氣效果好、鑄件內不會產生氣泡、鑄件表面平整度好而無需處理余料等優點，但存在以下不足：設備結構復雜，每澆鑄一個產品需要進行一次抽真空作業，導致生產效率低下。為了克服通過抽真空的方式排氣所存在的上述不足，通過控制澆鑄時的進液速度，在液體金屬填充到型腔內時將型腔內的空氣從澆鑄孔中排出。該排氣方法較之抽真空方式而言雖然效率有所提高，也具有鑄件表面平整度好而無需處理余料的優點。但是存在以下不足：由于液流和氣流是逆向流動的，氣體的排出會影響液流的流入、導致鑄件的致密性差；在型腔寬度狹窄的部位（對應于鑄件厚度較薄的部位）容易產生哽咽現象而導致產生大的氣泡和斷層現象，尤其是制作小型鼠籠式轉子的鼠籠時，由于鑄件中連接轉子端環的筋是通過鋁液澆鑄在轉子鐵芯中的扁長的槽孔中而形式的，通過澆鑄孔排氣時會產生大量斷筋夾氣泡的產品，而鋁籠致密性差、斷筋和夾帶氣泡時會導致電機的能量轉換效率下降。

發明內容

本發明提供了一種能高效方便全面地排出氣體的鼠籠式轉子離心澆鑄排氣方法及實現該方法的鼠籠式轉子離心澆鑄模，解決了現有的排氣方法和離心澆鑄模澆鑄鼠籠式轉子時存在生產效率低下、設備結構復雜的問題或存在鋁籠致密性差、斷筋和夾帶氣泡而導致電機的能量轉換效率下降的問題。

以上技術問題是通過下列技術方案解決的：一種鼠籠式轉子離心澆鑄排氣方法，其特征在于，在下模的轉子下端環型腔的底壁上設置若干開口面積為3平方毫米以下的下排氣孔進行排氣。澆鑄過程中鋁液從位于上模上的澆注孔澆入，依次流經上模上的轉子上端環型腔和轉子鐵芯槽孔而到達下模上的轉子下端環型腔內，從而依次填充滿轉子下端環型腔、轉子鐵芯槽孔和轉子上端環型腔，鋁液在上述部位固化后形成固定在轉子鐵芯上的轉子鼠籠從而制得鼠籠式轉子。鋁液流經鐵芯轉子槽孔時，由于鐵芯轉子槽孔處較窄會在該處產生瓶頸效應，此時由于下排氣孔的設置，轉子下端環型腔內的空氣會從下排氣孔中排出，從而不會產生氣流排不出去而導致鋁籠內有氣泡和產生筋上斷層現象。由于轉子上端環型腔較為寬敞，氣流能夠從澆鑄孔中流出。在離心澆注電機轉子的技術人員中一直有一個思想誤區，認為在轉子下端面型腔中開孔，鋁液會從孔中流出而導致下料量不便控制和在孔處形成凸頭，凸頭的形成需要進行切除處理，會導致生成工藝增多，但是本申請的發明人經過無數次的實驗發現，由于模具外部散熱快且離熱的鋁液較遠，外部溫度會明顯低于內部溫度，在孔的開口面積為3平方毫米以下時，鋁液進入孔的深度不超過0.1毫米即會產生固化而停止流動，此時流入孔的鋁液的量不會影響下料量的控制，下料仍舊按照現有方式進行即可，且該長度的凸起能夠滿足鋁籠表面平整度的要求，無需增加去除凸頭工序。

作為優選，還在上模的轉子上端環型腔的頂壁上設置若干開口面積為3平方毫米以下的上排氣孔進行排氣。在澆鑄孔開口面積較小且鋁液以填充滿澆鑄孔的方式進行澆鑄和轉子上端環型腔快填充滿時，位于轉子上端環型腔內的空氣能夠經上排氣孔及時排出。確保高速澆鑄時不會在轉子鼠籠內產生氣泡和在上端環上端產生氣泡，使得高速澆鑄能夠實現和提高了轉子鼠籠的品質。

一種鼠籠式轉子離心澆鑄模，包括上模和下模，所述上模設有轉子上端環型腔，所述下模設有轉子下端環型腔，轉子下端環型腔的底壁上設置有若干開口面積為3平方毫米以下的下排氣孔。