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微电机转子压铸模设计

2018-09-02

微电机转子压铸模设计

    1、模具结构设计所示的微电机转子零件,材料为工业纯铝,采用所示模具在立式压铸机上压铸成形。模具动、定模均采用镶块、镶套结构,不仅节省模具钢,而且改善了模具的排气性,提高了产品的质量。为提高生产效率和设备利用率,根据铸件尺寸较小的特点,采用一模六腔模具结构。

    压铸模浇注系统决定金属液充填的流动路径和状态,对减少压铸件气孔和杂质,获得致密的组织有重要作用。因此,浇注系统形式的选择至关重要。为使金属液流程最短,模具结构紧凑,采用中心浇口浇注形式。该工艺具有流程短、压力传递均匀、填充顺序同步、温度场分布均匀、排气顺畅、排渣方便等优点,并可避免压铸过程中型腔对模具的偏心压力,便于保证压铸件质量。

    与一般压铸件不同,微电机转子结构看似简单,但壁厚相差较大,端环壁厚、风叶、导条较薄细。若模具设计不合理,会导致端环部分产生缩孔、疏松、气孔以及导条、风叶部分成形不足等质量问题。

    压铸时,铝液先填充型腔顶部,因此,型腔底部要求有良好的排气能力,否则会因排气不充分而使铸件产生气孔、填充不满等缺陷。故在所示模具型腔底部开设了宽18mm、深0.1mm的排气道。同时采用在动、定模中加入镶块、镶套的办法,使压铸过程中气体更利于排出,从而解决了铸件气孔问题,减少了由于气孔原因造成的废品,提高了压铸件的合格率。将模具型腔上的易损部位设计为所示的镶块、镶套结构,可节省模具钢,且镶块、镶套易于制造,通过更换镶块、镶套,降低了模具的更新成本。

    压铸工艺及其模具CAD系统可缩短设计周期,降低成本,提高产品竞争力,因而受到了国内外的普遍重视。目前发展起来的系统开发方式主要有两种,一是基于通用的机械CAD/CAM软件进行开发,如美国的UG与Pro/Engineei等;另一种是根据Windows环境下可视化编程语言编写CAD核心程序,核心程序之外的部件由其他的专业软件开发。Pro/E是美国参数技术公司(PTC)研制的三维CAD/CAM软件,集成了零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设CAD/CAM集成功能,提出了压铸模具实现CAD计、逆向工程、自动测量、机构仿真、应力分析、产品数据管理等于一体。针对Pro/E的这些功能模块,提出一种基于Pro/E实现压铸模具CAD的新方法。

    2、压铸模的设计原则及设计内容压铸模是进行压铸生产的重要工艺装备,压铸模设计的优劣,直接影响压铸件的形状、尺寸、强度、表面质量等方面,故压铸模设计应满足下列原则:适应压铸生产的各种工艺要求,并获得符合图样要求的压铸件。

    高度重视浇注系统设计和计算尽量减少压铸件浇注合金的消耗量。

    尽可能采用标准化构件以缩短设计和制生产实践表明,模具排气效果及压铸质量良好,铸件经X光机检测,导条及端环金属组织都较为致密、无气孔,且表面外观光滑、无冷隔等缺陷。

    3、模具工作原理模具在全开启位置时,将已迭装好的转子铁芯放置于型腔内。压铸时,料缸内的铝液在压铸机冲头推动下,从直浇道经过横浇道,在内浇口处高压注入型腔。留模12s后开模,在压铸机推杆作用下,由顶板21通过顶杆3、4将工件顶出。合模时,由复位杆23将顶板复位。

    4、工艺参数压铸工艺参数包括压射比压、充填速度、压铸温度、型腔温度、留模时间等。

比压对金属液充填型腔的能力、铸件的强度、致密性均有很大影响。比压高可提高铸件强度和致密性,但比压过高,会降低压铸模的使用寿命,增加粘模倾向,并使铸件的延伸率显著下降。此工艺比压设为52MPa充填速度是影响铸件外观质量的重要因素。内浇口处金属液的流速设为20m/s. *C范围内。

在压铸生产中,保持模具温度恒定,可提高铸件质量、生产效率和模具使用寿命。型温控制范围为200~250.0.留模时间按铸件平均壁厚每毫米约需3s.转子留模时间要根据转子型号正确选择留模时间过短,会影响转子压铸质量,过长又影响生产效率。铸件留模时间为12s. 4结论生产实践表明,该压铸模具结构合理,排气可靠,操作灵活方便,转子芯片使用时不用加热,芯轴寿命长,铸件质量好,生产效率高。


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