CN201140271Y - 一种压铸感应式电机铜鼠笼转子的模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种压铸纯铜及高含铜合金感应式电动机铜鼠笼转子的模具，属压铸模具技术领域。模具由相互配接的可移动模具组件、可替换模具组件及固定模具组件组成；其中，可移动模架(3)、中模模架(5)和固定模架(8)上嵌有电加热棒(12)和(14)，或模架与模具中嵌有电加热棒(12)、(14)、(16)、(17)，或嵌有加热棒(12)、(14)和电加热导线(15)。压铸模件选用因科和哈氏合金中的钨基合金、或镍基合金、或钼基合金材料；电极加热棒选用德国产的耐高温(≤750℃)的电加热棒及与热电偶一体的加热棒，隔热板选用德国的AGK耐高温硬质隔热板。本实用新型具有结构合理，模具受热温度均匀，模具寿命高，生产成本低等优点。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种压铸纯铜及高含铜合金感应式电动机铜鼠笼转子的模具，属压铸模具技术领域。
背景技术：
使用压铸成型铸铜转子，可以使电动机达到高效甚至超高效的效率水平。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在铜熔液的纯度和很高的浇铸温度下如何提高模具的寿命。
现有铸铝转子的压铸模的设计仅能满足铝等低熔点金属的压铸使用，采用油温预热，模具预热温度不高，如果用来压铸纯铜及高含铜合金感应式电机铜鼠笼转子，那寿命可能只有铸铝转子的1/100，那么低的压铸模寿命是不可行的。此外，所采用的直浇道也造成原料的大量浪费。
为解决高浇铸温度下铜转子模具寿命的问题，必须在压铸模材料、压铸模设计、压铸过程控制等方面进行针对纯铜及高含铜合金感应式电机铜鼠笼转子的设计，以达到提高模具寿命。
用于压铸纯铜及高含铜合金感应式电动机铜鼠笼转子的热作模具钢的材料应该具备这一类特性：即非常好的高温强度以及非常好的延展性和韧性，其它重要的特性为优良的抵抗热循环应力的性能和优良的抗热磨损性能，而且要求模具钢甚至在所有方向上都应该具备这些特性，以获得最佳的模具寿命。
经文献检索，未见与本实用新型的相同的报道。
发明内容：
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，而提供一种结构合理、可提高模具寿命的压铸纯铜及高含铜合金感应式电动机铜鼠笼转子的模具。
本实用新型的技术方案是：
该压铸感应式电动机铜鼠笼转子的模具由相互配接的可移动模具组件、可替换模具组件及固定模具组件组成；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)及置于可移动模架(3)和可移动模具镶块(4)中的中心横向电加热(13)构成构成；
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；
c.固定模具组件由固定模具镶块(7)、与固定模具镶块(7)配接的固定模架(8)、与固定模架(8)配接的隔热架(11)、与隔热架(11)配接的机体(1)、固定在固定模具组件上的其上开有内浇口(9)的压室(10)构成；其中，内浇口(9)与水平方向成45°。压室(10)的安装位置既可是在固定模具组件的中部，也可是在固定模具组件的下部。
d.可移动模架(3)、中模模架(5)和固定模架(8)上分别开有沿压铸铜液方向的横向圆柱形深槽和垂直于压铸铜液方向的纵向圆柱形深槽，槽中嵌有横向电加热棒(12)和与热电偶为一体的纵向电加热棒(14)，或嵌有横向电加热棒(12)和与热电偶为一体的纵向电加热棒(14)及电加热导线(15)；或同时嵌有横向电加热棒(12)、横向长电加热棒(16)、横向短电加热棒(17)及与热电偶为一体的纵向电加热棒(14)。
本实用新型的优点在于：结构合理，选用适宜的模具材料，通过加热模架来预热模具，模具和压室采用多个镶块组合的方式，延长了模具寿命，同时还可实现在一套模具上生产多种长度尺寸的铜转子铸件，提高了模具的利用率，降低了生产成本。
附图说明：
图1为本实用新型的结构示意。
图2为压室(10)安装位置变化后的本实用新型的结构示意。
图3为模架(3)、(5)、(8)上嵌有电加热棒(12)、(14)、(16)、(17)的示意图。
图4为模架(3)、(5)、(8)上嵌有电加热棒(12)、(14)及电加热导线(15)的示意图。
具体实施方式：
该压铸感应式电动机铜鼠笼转子的模具由相互配接的可移动模具组件、可替换模具组件及固定模具组件组成；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)及置于可移动模架(3)和可移动模具镶块(4)中的中心横向电加热(13)构成构成；
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；
c.固定模具组件由固定模具镶块(7)、与固定模具镶块(7)配接的固定模架(8)、与固定模架(8)配接的隔热架(11)、与隔热架(11)配接的机体(1)、固定在固定模具组件上的其上开有内浇口(9)的压室(10)构成；其中，内浇口(9)与水平方向成45°，可进行内缘浇铸和外缘浇铸，使浇道与余饼为一体，可有效降低了原料的浪费。压室(10)的安装位置既可是在固定模具组件的中部，也可是在固定模具组件的下部。
d.可移动模架(3)、中模模架(5)和固定模架(8)上分别开有沿压铸铜液方向的横向圆柱形深槽和垂直于压铸铜液方向的纵向圆柱形深槽，槽中嵌有横向电加热棒(12)和与热电偶为一体的纵向电加热棒(14)，或嵌有横向电加热棒(12)和与热电偶为一体的纵向电加热棒(14)及电加热导线(15)；或同时嵌有横向电加热棒(12)、横向长电加热棒(16)、横向短电加热棒(17)及与热电偶为一体的纵向电加热棒(14)。具体如图3和图4所示。
本实用新型模具材料的选择：
a、模具由多个模架和模具镶块组成，根据各个镶块的受热不同而使用不同的模具材料，其中浇道和内浇口所在固定模具镶块(7)使用哈氏合金、因科合金制造，而其他镶块则可使用H13等常规热作模具钢制造，更换时只需更换型腔镶块即可，降低了模具的制作成本。
b、加热部件采用德国产的耐高温(≤750℃)的筒式加热棒(12)和(16)，同时为了实时监控模具表面温度，在部分加热棒上设置了热电偶，即热电偶与加热棒为一体的筒式加热棒(14)和(17)。所使用的导线是德国的耐高温线(≤600℃)，为了更好的保护导线，在加热器导线导出处用耐高温套管(≤500℃)包裹。
c、由于模具的预热温度达到350～650℃的范围，这么高的温度直接传到机体，容易损耗机体，造成大量的成本浪费，所以在模架和压室与机体间使用绝缘材料的隔热板来隔热，隔热板的材料是德国AGK耐高温硬质隔热板，其耐高温温度达到800℃。
本实用新型模具的加热方式采用：
a)在其上分别开有沿压铸铜液方向的横向圆柱形深槽和垂直于压铸铜液方向的纵向圆柱形深槽的可移动模架(3)、可替换式模架(5)和固定模架(8)上将加热棒(12)嵌入横向圆柱形深槽中，而将与热电偶为一体的电加热棒(14)嵌入纵向圆柱形深槽中，通过加热模架来预热模具，这种加热方式可有效延长模具的寿命。
b)在可移动模架(3)、中模模架(5)和固定模架(8)上分别开有沿压铸铜液方向的横向圆柱形深槽和垂直于压铸铜液方向的纵向圆柱形深槽，槽中嵌有横向电加热棒(12)和与热电偶为一体的纵向电加热棒(14)；同时在可移动模模架(3)中心与可移动模具镶块(4)接触部分的深槽中开可直接通到可移动模具镶块(4)的孔，将横向长电加热棒(16)、横向短电加热棒(17)嵌入深槽中，用混合加热的方式同时加热模架和模具。
加热器分高密度筒式加热器(图中序号为12、13、14、16、17)和可弯曲盘条式加热器(15)两种。
可弯曲盘条式加热器(15)是等距离镶嵌在模具内部，与纵向加热棒(14)共同加热。
上述加热器的安装方式不同(如图3和图4所示)，对加热器等的要求也不同：
a)高密度筒式加热器的横向安装方式电效率高，可以按热场情况对靠成型镶块的部分灵活地设置高密度筒式加热器，同时这种安装方式对高密度筒式加热器的加热线提出了很高的耐温要求，因为这种安装方式必须把加热器的加热线埋在模架的线槽中。由于以上原因，横向安装方式所使用的加热器的加热线是德国产的一种耐高温玻纤线，耐温可达800℃)，同时为了更好的保护导线，在加热器的加热线外还必须用一种耐高温套管(750℃)进行包裹。
b)高密度筒式加热器的纵向安装方式：这样的安装方式电效率偏低，因为无法将高密度筒式加热器安装在一些特殊的区域。但这样的安装方式对高密度筒式加热器的加热线的要求低，因为加热线裸露在空气中，并不埋入到模具中去，可以大大地节约成本。同时，这样的安装方式特别方便对高密度筒式加热器进行损坏更换，而无须象横向安装方式那样更换电热器必须把模具从机器上卸下来。
通过实验证明高密度筒式加热器使用横向安装方式和纵向安装方式结合的混合安装方式来预热模具是最好的安装方式，可以获得较均匀的模具温度场。同时通过实验证明使用模具和模架同时加热的混合加热方式是最佳方式。
本实用新型使用时，熔液进入压室(10)，再经内浇口(9)进入模具型腔，冷却后拆开模具得到感应式电动机铜鼠笼转子。
Claims (2)
1、一种压铸感应式电机铜鼠笼转子的模具，其特征在于模具由相互配接的可移动模具组件、可替换模具组件及固定模具组件组成；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)，及置于可移动模架(3)和可移动模具镶块(4)中的中心横向电加热(13)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；
c.固定模具组件由固定模具镶块(7)、与固定模具镶块(7)配接的固定模架(8)、与固定模架(8)配接的隔热架(11)、与隔热架(11)配接的机体(1)、固定在固定模具组件上的其上开有内浇口(9)的压室(10)构成；其中，内浇口(9)与水平方向成45°。
2、权利要求1所述压铸感应式电机铜鼠笼转子的模具，其特征在于：可移动模架(3)、中模模架(5)和固定模架(8)上分别开有沿压铸铜液方向的横向圆柱形深槽和垂直于压铸铜液方向的纵向圆柱形深槽，槽中嵌有横向电加热棒(12)和与热电偶为一体的纵向电加热棒(14)，或嵌有横向电加热棒(12)和与热电偶为一体的纵向电加热棒(14)及电加热导线(15)；或同时嵌有横向电加热棒(12)、横向长电加热棒(16)、横向短电加热棒(17)及与热电偶为一体的纵向电加热棒(14)。
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Cited By (4)
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| CN104759603A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-07-08 | 云南铜业压铸科技有限公司 | 一种扩充铜转子压铸模具的中模装置用途的方法 |
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- 2007-08-24 CN CNU2007201049275U patent/CN201140271Y/zh not_active Expired - Lifetime
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