[发明专利]一种感应式电机铜鼠笼转子的压铸方法及压铸装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种感应式电机铜鼠笼转子的压铸方法及压铸装置，适用于纯铜及高含铜合金的压铸，属有色金属冶炼及压延加工技术领域。

背景技术：

近年来，由于铜的导电性比铝高40％左右，使得铸铜转子得到了关注，但是由于铸铜转子生产的困难性，使得目前电动机广泛使用的仍然是铸铝转子。

压铸铜转子技术的难点是：铜熔液的纯度和很高的浇铸温度。压力铸铝的浇铸温度仅为700℃，铜压力铸铜的浇铸温度不低于1100℃。熔化过程中温度超过1200℃就会大量产生氧化，氧化越多浇铸流量越差，容易在浇铸过程中产生气泡，在铸件内产生气孔，影响电机的工作性能。同时这样高的浇铸温度对于模具以及压铸机的压室都是很大的考验。使用压铸铝转子的模具来压铸铜转子，其仅能承受600次左右的冲击，比起压铸铝转子能达到5万次左右的冲击相差太远，必须寻找或开发一种能适用于铜压铸的模具材料，同时通过压铸模设计、压铸模过程控制等方面研究针对纯铜及高含铜合金感应式电机铜鼠笼转子的压铸方法及压铸装置。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种感应式电机铜鼠笼转子的压铸方法及压铸装置，

本发明的压铸方法在现有方法的基础上改进而成，包括预热、铜料熔炼、压铸成型等工序，其特征在于包括了淬水冷却工序，其中：

(1)预热工序：

a、压铸模具采用加热模架来预热模具，或模架和模具同时加热的方式预热模具，预热温度控制在350-650℃；

b、压室采用集中于下半部加热来预热，预热温度控制在350-650℃；

c、叠合硅钢片并使用中频炉加热，预热温度保持在350～500℃，并装入预热好的模具型腔中；

(2)铜料熔炼工序：

a、铜料预处理：铜料为纯铜或高含铜合金，纯铜的铜含量大于99.995％，高含铜合金中铜含量不低于95％；将纯铜或高含铜合金原料加工成长度为4～6cm的铜杆，铜杆经吹砂去除污物，在500～600℃预热温度下去除水分，随后装炉熔炼，首批冷炉熔炼可随炉预热；

b、熔炼：当铜杆装炉熔炼设备后，将中频炉加热功率升到20KW，至铜杆变红后再升为40KW进行熔炼，当铜杆全部熔化且温度在1150～1250℃时熔炼结束；

c、脱氧：从熔炼开始至熔炼结束，通过熔炼设备上的气体通道向熔炼设备通入混合气体，在铜科表面形成防止氧化的保护气体气氛，所使用的气体为N₂与H₂、CO、C₂H₂的混合气体，N₂与C₂H₂以2∶1的比例混合，而N₂与H₂或CO均以含氮气95％以上进行混合，混合气体的通入量为0.2～1.0L/min。

(3)压铸成型工序：

a.压铸前，通过气体吹入或静电喷枪喷涂法向铸造型腔和压室内通入含硬脂酸锌的无水基粉状或颗粒润滑剂，或涂刷一种有机物与无机物混合的膏体润滑剂；

b.压铸过程中的压射速度为0.5-2.83m/s，压射压力为300-800Bar，增压压力为600Bar以上；

(4)淬火冷却工序：将压铸成型的电动机铜转子取出放入室温水中冷却1分钟后取出空冷。

本发明的压铸方法所使用的纯铜为铜含量达99.99％以上电解铜、阴极铜或铜线杆，高含铜合金为铜含量在95％以上的铜合金。

本压铸方法适宜生产各种规格的感应式电动机铜转子。

本压铸方法使用的压铸装置，由压铸机与熔化炉构成，其中：

(1)熔化炉包括为一体的坩埚和中频感应炉，中频感应炉的加热功率为0～100KW；

(2)压铸机包括采用多个镶块镶拼组合连接方式的，由置于支架(17)上的可移动模具组件、可替换模具组件及固定模具组件组成的铸造成型模具和压室模具，其中：

a.可移动模具组件由机体(1)、连接在机体(1)上的隔热板(2)，与隔热板(2)连接的可移动模架(3)，与可移动模架(3)连接的可移动模具镶块(4)构成；

b.可替换模具组件由可替换式模架(5)、与可替换式模架(5)配接的可替换式模具镶块(6)构成；