CN1925284A - 一种铜端环的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铜端环的加工工艺，属于熔炼浇铸技术领域。其原材料主要选用T1电解铜经熔炼成铜液，经浇铸铜锭、加热锻打、车加工到图纸要求，经检验为铜端环，与转子铜导条焊接组成鼠笼式转子。本发明整体机械性能优良，导电性好；由于采用整体锻造，加工余量较大，成品率为：60～70％；密度为：8.9g/cm3，抗拉强度高，导电率≥57m/Ω·mm2，而且内部不会有缩孔等缺陷。

Description

一种铜端环的加工工艺
技术领域
本发明涉及一种铜端环的加工工艺，具体地说铜端环是三相异步电动机鼠笼转子两端的短路环，与转子铜导条焊接组成鼠笼式转子，属于熔炼浇铸技术领域。
背景技术
目前，三相异步电动机鼠笼转子两端的短路环传统的制造方法是采用砂模浇铸、离心浇铸、粉末冶金制造。砂模浇铸和粉末冶金制造的铜端环导电率低，影响电机的承载能力；通过探伤试验，粉末冶金制造的密度为：7.3～7.6g/cm3，砂模浇铸制造的内部有缩孔等缺陷；离心浇铸制造的密度为：35～45.5m/Ω·mm2。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种原料采用电解铜经熔炼浇铸成铜锭，落料加热锻打，再经车加工成品；其与转子铜导条焊接组成鼠笼式转子，整体机械性能优良，导电性好；由于采用整体锻造，加工余量较大，成品率高、密度高、抗拉强度高、导电率大，而且内部不会有缩孔等缺陷的铜端环的加工工艺。
本发明的主要解决方案是这样实现的：
本发明铜端环的加工工艺采用以下工艺步骤：
1、熔炼：原材料选用T1电解铜经熔炼成铜液，在铜液内覆盖铜液覆盖剂；熔化温度为：1050～1100℃；熔化时间为：3～4h；
2、浇铸铜锭：铜液浇铸前加入脱氧剂磷和米糠；结晶器内加入铜液覆盖剂；浇铸温度为：1150～1200℃；浇铸速度为：4～11m/h；冷却水量为：20～55m3/h；
3、加热锻打：(1)、锻件毛坯的加工；(2)、锻件下料；(3)、锻造工艺：加热温度为：820～850℃；锻造：镦粗、冲孔、扩孔到端环的锻件尺寸；锻造结束将锻件放入水中冷却；冷却温度为：50～70℃；冷却时间为：0.5～1.5h；
4、车加工：(1)、用四抓卡盘夹紧端环内孔并校圆，粗车端面，粗车外圆并留余量；(2)、调面，夹紧外圆，粗车端面和内孔；再精车内孔到图纸尺寸；(3)、调面，夹住内孔，精车端面和外圆到图纸要求，经检验为成品。
本发明铜液覆盖剂选用煅烧木炭，覆盖厚度为：100～110mm；
本发明脱氧剂磷加入量≤0.001％；
本发明米糠将铜液覆盖，覆盖厚度为：45～55mm；
本发明结晶器内铜液覆盖剂：CN330碳黑覆盖厚度20～30mm；
本发明铜锭的导电率为：55～59m/Ω·mm2；IACS95～101.5％。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明原料采用电解铜经熔炼浇铸成铜锭，落料加热锻打，再经车加工成品；其与转子铜导条焊接组成鼠笼式转子，整体机械性能优良，导电性好；由于采用整体锻造，加工余量较大，成品率为：60～70％；密度为：8.9g/cm3，抗拉强度高，导电率≥57m/Ω·mm2(IACS98％)，而且内部不会有缩孔等缺陷。
附图说明
图1为本发明工艺流程图：
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
实施例一
本发明原材料选用T1电解铜。
1、熔炼成铜液：T1电解铜放在工频感应电炉(容量500Kg、功率120Kw、电压380V、频率50Hz)内经熔炼成铜液；熔化温度为：1084℃；熔化时间为：3h。然后在铜液内加入覆盖剂，覆盖剂选用煅烧木炭，覆盖厚度为：110mm；加入煅烧木炭的用途：保温、防氧化、表面脱氧。
2、浇铸铜锭：浇铸设备选用丝杆传动半连续铸锭机，浇铸前在铜液内加入脱氧剂磷和米糠，磷加入量≤0.001％。米糠将铜液覆盖，覆盖厚度为：45mm；加入脱氧剂磷和米糠的用途：既可脱氧、保温，又可结渣和改善流动性。浇铸铜锭规格为：Φ175mm，浇铸长度为：4000mm，结晶器高度为：210～230mm(结晶器是铸锭用的铸模，它由外壳、内套和盖板三部分组成。外壳用铸铁制成，内壁带有双螺纹旋筋，以提高结晶器的刚度，同时作为冷却水的导向槽，使结晶器内水冷均匀；内套多用导热性良好的紫铜加工而成，壁厚一般为10mm左右，靠上部一段加工成逐渐变厚的缓冷带，用于加强内套刚度和减缓对结晶器内金属熔体的冷却作用，内表面粗糙度Ra不大于0.8υm。为减少磨损和保证铸锭表面品质，一般在内表面镀0.1mm厚的铬层。)。铜液浇铸温度为：1150℃；结晶器内铜液覆盖剂：CN330碳黑，覆盖厚度20～30mm；浇铸速度为：9～11m/h；冷却水量为：23m3/h；铜锭的导电率为：57m/Ω·mm2；
3、加热锻打：设备用G607圆锯床、45Kw箱式电炉、750Kg空气锤及环锻机。(1)、锻件毛坯的加工余量：锻件外径≤Φ600mm；外圆：10mm；内孔：10mm；厚度：8mm；(2)、锻件下料尺寸：铜锭规格：Φ175；铜锭下料长度：锻件重量×1.05/202×1000；(3)锻造工艺：加热温度为：820℃；锻造：镦粗、冲孔、用芯棒扩孔到端环的锻件尺寸；锻造结束将锻件放入水中冷却；冷却温度为：60℃；冷却时间为：1h；
4、车加工：设备用CA6250、CA6263车床。(1)、用四抓卡盘夹紧端环内孔并校圆，粗车端面，粗车外圆并留1mm余量；(2)、调面，夹紧外圆，粗车端面和内孔，留1mm余量；再精车内孔到图纸尺寸；(3)、调面，夹住内孔，精车端面和外圆到图纸要求。5、检验为成品：检验几何尺寸符合要求；检测导电率：T1铜端环≥57m/Ω·mm2。本发明原材料选用T1电解铜。
实施例二
本发明原材料选用T1电解铜。
熔炼铜液：熔化温度为：1084℃；熔化时间为：3h。煅烧木炭覆盖厚度为：105mm；2、浇铸铜锭：浇铸前脱氧剂磷加入量：0.001％，米糠覆盖厚度为：50mm；浇铸铜锭规格为：Φ250mm，浇铸长度为：4020mm，结晶器高度为：220mm。铜液浇铸温度为：1170℃；结晶器内铜液覆盖剂：CN330碳黑，覆盖厚度30mm；浇铸速度为：4～6m/h；冷却水量为：50m3/h；铜锭的导电率为：57m/Ω·mm2；3、加热锻打：(1)、锻件毛坯的加工余量：锻件外径Φ600～Φ900mm；外圆：12mm；内孔：12mm；厚度：8mm；(2)、锻件下料尺寸：铜锭规格：Φ250；铜锭下料长度：锻件重量×1.05/429×1000；(3)锻造工艺：加热温度为：830℃；锻造：镦粗、冲孔、用芯棒扩孔到端环的锻件尺寸；锻造结束将锻件放入水中冷却；冷却温度为：60℃；冷却时间为：1h；4、车加工：加工至图纸要求尺寸。5、测导电率：T1铜端环≥57m/Ω·mm2。本发明采用实施例一中的设备，并采用实施例一中的工艺步骤加工的铜端环与转子铜导条焊接组成鼠笼式转子，整体机械性能优良，导电性好。
实施例三
本发明原材料选用T1电解铜。
1、熔炼铜液：熔化温度为：1090℃；熔化时间为：3h。煅烧木炭覆盖厚度为：110mm；2、浇铸铜锭：浇铸前脱氧剂磷加入量：0.001％，米糠覆盖厚度为：105mm；浇铸铜锭规格为：Φ250mm，浇铸长度为：4020mm，结晶器高度为：225mm。铜液浇铸温度为：1200℃；结晶器内铜液覆盖剂：CN330碳黑，覆盖厚度30mm；浇铸速度为：4～6m/h；冷却水量为：50m3/h；铜锭的导电率为：57m/Ω·mm2；3、铜锭加热锻打：(1)、锻件毛坯的加工余量：锻件外径Φ900～Φ1500mm；外圆：14mm；内孔：14mm；厚度：10mm；(2)、锻件下料尺寸：铜锭规格：Φ250；铜锭下料长度：锻件重量×1.05/429×1000；(3)锻造工艺：加热温度为：850℃；锻造：镦粗、冲孔、用芯棒扩孔到端环的锻件尺寸；锻造结束将锻件放入水中冷却；冷却温度为：60℃；冷却时间为：1h；4、车加工：加工至图纸要求尺寸。5、测导电率：T1铜端环≥57m/Ω·mm2。本发明采用实施例一中的设备，并采用实施例一、二中的工艺步骤加工的铜端环与转子铜导条焊接组成鼠笼式转子，整体机械性能优良，导电性好。

Claims (5)

1、一种铜端环的加工工艺，其特征是采用以下工艺步骤：
(1)、熔炼：原材料选用电解铜经熔炼成铜液，在铜液内覆盖铜液覆盖剂；熔化温度为：1050～1100℃；熔化时间为：3～4h；
(2)、浇铸铜锭：铜液浇铸前加入脱氧剂磷和米糠，结晶器内加入铜液覆盖剂，浇铸温度为：1150～1200℃；浇铸速度为：4～11m/h；冷却水量为：20～55m3/h，铜锭导电率为：55～59m/Ω·mm2；
(3)、铜锭加热锻打：(a)、锻件毛坯的加工；(b)、锻件下料；(c)、锻造工艺：加热温度为：820～850℃；锻造：镦粗、冲孔、扩孔到端环的锻件尺寸；锻造结束将锻件放入水中冷却；冷却温度为：50～60℃；冷却时间为：0.5～1.5h；
(4)、车加工：(a)、用四抓卡盘夹紧端环内孔并校圆，粗车端面，粗车外圆并留余量；(b)、调面，夹紧外圆，粗车端面和内孔；再精车内孔到图纸尺寸；(c)、调面，夹住内孔，精车端面和外圆到图纸要求，经检验为成品。
2、根据权利要求1所述的一种铜端环的加工工艺，其特征在于所述的铜液覆盖剂选用煅烧木炭，覆盖厚度为：100～110mm。
3、根据权利要求1所述的一种铜端环的加工工艺，其特征在于所述的脱氧剂磷加入量≤0.001％；
4、根据权利要求1所述的一种铜端环的加工工艺，其特征在于所述的米糠将铜液覆盖，覆盖厚度为：45～55mm；
5、根据权利要求1所述的一种铜端环的加工工艺，其特征在于所述的铜液覆盖剂为CN330碳黑，覆盖厚度20～30mm。
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