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CN1289238C - 电动机转子的制造工艺 - Google Patents

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Abstract

一种电动机转子的注射工艺，所述转子包括：叠片叠(10)，具有中心轴向孔(11)和多个轴向通道(12)；以及铝罩壳(30)，形成上端环(31)和下端环(32)，靠多个杆(33)熔融在轴向通道(12)里互相连接。该工艺包括的步骤有：在中心轴向孔(11)的上端部分安装冲压销(40)，其具有加宽头部(41)反向坐在叠片叠(10)的上端叠片上；加热叠片叠，以及模具(20)的上模腔(21)和下模腔(22)；在模具(20)内部定位叠片叠(10)；旋转模具(20)并通过入口通道(23)在其中浇注金属；从模具(20)中移出具有已成形的罩壳(30)的转子(R)并包括覆盖冲压销(40)的上部板(35)；以及轴向拔出冲压销(40)，以在中心破坏上部板(35)，使其变换成罩壳(30)的上端环(31)。

Description

电动机转子的制造工艺
技术领域
本发明涉及通过离心法将由铝或其它适当金属制成的壳罩离心注射进电动机转子尤其是小型电动机转子例如用在小型制冷系统的密封压缩机中的那些转子的钢叠片叠中。
背景技术
从现有技术中已知，通过离心法注射成形在由设有开口的重叠相同环形钢叠片叠形成的转子中的铝壳罩罩壳，那些开口与在该叠片叠的其它叠片的开口纵向对准，以便形成多个与该叠片叠的端部叠片的外表面相互连接的多个轴向通道，并且这些开口沿着圆形阵列彼此成角度间隔开，该阵列与叠片叠的纵向轴线同心，但是相对于后者的横向表面径向向后间隔开。
如在代表现有技术的图1-5中所示一样，具有垂直设置的纵向轴线的叠片叠10设置在模具20内部，该模具形成有靠近下端叠片的外表面的下环形模腔22和靠近上端叠片并且向入口通道23打开以便允许铝进入模具20的基本上为圆柱形或截头圆柱形的上模腔21。
在浇注铝或选定的金属合金的过程中，叠片叠10具有中心轴向孔11，之后将在里面安装电动机的轴，被型芯25填充，从而其上端基本上与叠片叠10的上端叠片齐平，并且其加宽的下端部分安放在叠片叠10的中心轴向孔11的相应下端加宽部11a上，并抵靠在形成有下模腔22的模具上。
随着模具20绕着其垂直轴线转动并且金属冷却，铝浇注进上部模腔21中，从而该铝通过叠片叠10的轴向通道12流到下部模腔22，依次填充后者、轴向通道12和上部模腔21，并且以径向向内向上的图案固化。
一旦铝浇注和凝固完成，将模具20打开并且对成形的转子进行机加工，以除去已经在入口通道23中固化的伸出部36(图4)，并且随后将已经容纳压靠在叠片叠10的上端叠片上的铝板除去，以便不阻塞叠片叠10的中心轴向孔11的相邻端，并限定出铝罩壳的上端环31的正确的内部轮廓，该罩壳还在同一个部件中包括已经由模具20形成的下端环32以及形成在叠片叠10的轴向通道12中的多个杆33。
在这些转子的离心注射成形中，模具20的上模腔21和下模腔22及叠片叠10本身被加热，从而熔融的铝流经上模腔21并穿过叠片叠10的轴向通道12而没有凝固，从而在重力作用下到达下模腔22，从而填充后者并从外到内和从底部向上开始凝固。因此，上模腔21和叠片叠10通常被加热到比铝的熔融温度低得多的温度，同时下模腔22被加热到更低的温度，从而使得铝最终凝固在模具20的最热的上部区域。为了通过提供给所述模具的铝从模具中将存在于上模腔21和下模腔22以及轴向通道12中的空气向外引导，下模腔22设有具有任意适当结构的出气口(未示出)。
如图1-5所示，通过入口通道23将铝浇注进模具20中，并且到达上模腔21内部，其下壁由叠片叠10的上端叠片以及插入在叠片叠10的中心轴向孔11中的型芯25的上端限定。
但是，浇注进上模腔21中的液态铝与叠片叠10的上端叠片的内部边缘区域直接接触，这引起这个区域内的变形并使得铝能够在叠片叠10的上部叠片之间渗透。
除了要求大量机加工来形成上端环31外，由于在上端环31的暴露中心区域内的上端叠片的变形，所以这种现有技术注射成形工艺需要对上端环31的中心区域进行困难的机加工以适应压缩机的油泵。这些机加工操作降低了生产率并增加了大规模生产转子尤其是小规格转子的生产成本。另外，铝从中心轴向孔11的上端区域径向向外在这些叠片之间的渗透损害了转子的电磁效率。
发明内容
因为与离心注射成形转子的工艺的上述问题，本发明的目的是提供靠离心法注射成形这些部件的工艺，它明显减少了机加工操作以形成转子的由铝或其他导电材料制成的罩壳的上端环，并消除了上端叠片变形的问题，因此消除了铝在叠片叠的上部叠片之间渗透的问题。
为了达到上述目的，本发明的注射成形工艺适用于获得这样一种转子，它包括：一叠片叠，它设有一中心轴向孔和多个轴向通道；以及一罩壳，它由熔铸金属制成，并且由分别安放在叠片叠的上端和下端叠片上并且通过多根在轴向通道中熔融的杆相互连接成单个部件的上端环和下端环形成。
根据本发明，该罩壳的注射成形工艺包括以下步骤：
-用相应的型芯填充中心轴向孔的下端；在中心轴向孔的上端部分处安装一冲压销，它具有安放在叠片叠的上端叠片上的加宽头部并且呈现出具有径向横截面的圆形轮廓，它限定了该罩壳的上端环的中央开口的径向横截面的部分高度；
-在低于所要注入的金属的熔融温度的第一温度下加热该叠片叠；
-在所述第一温度下加热将要靠近该叠片叠的上端叠片设置的模具的上模腔，并且在明显低于第一温度的第二温度下加热要靠近叠片叠的下端叠片设置的模具的下模腔；
-将其纵向轴线垂直设置的叠片叠没置在模具内；
-旋转模具并通过入口通道将金属浇注在其中，以便填充下模腔、轴向通道和上模腔；
-使得金属凝固，使模具停止并将它打开以从其内部取出转子和型芯，同时罩壳已经成形并包括下端环，杆，和覆盖冲压销的上部板；
-轴向抽出冲压销，以便在中央断开上部板，从而使其转变成罩壳的上端环。
可以指出的是，本工艺消除了液态金属在高温下接触上端叠片的暴露中心部分的有害影响，以及对大量铝进行机加工以形成罩壳上端环的中心开口的必要。拆除冲压销造成金属上部板的破裂，从而实际上形成了罩壳上端环的中心开口，并且如果有必要的话，只需轻微的机加工(倒角)以对尖锐边缘进行精整，从而消除由于抽出冲压销形成的毛刺。
附图说明
下面将参考所给出的附图对本发明进行说明，其中：
图1是根据现有技术，模具内安装的叠片叠的过直径的经度方向截面视图，其随后靠离心法注射铝或其他金属；
图2是与图1相似的视图，但显示出已经带有形成在模具的两个模腔内以及在叠片叠的轴向通道中的罩壳的叠片叠；
图3是由现有技术工艺获得的且在其已经从图2所示的模具中取出后的转子的纵向剖视图，所述视图还示出了通常发生在叠片叠的上端叠片中的变形；
图4-5是与图3相似的视图，但示出了现有技术要形成罩壳的上端环所要求的两个机加工操作；
图6是与图2相似的视图，但示出了根据本发明的工艺，在叠片叠中注射成形的罩壳；
图7是与图3相似的视图，但示出了根据新工艺的另一个步骤从模具中抽出并且与下部型芯脱开的转子；
图8是与图7相似的视图，但示出了拆除冲压销的步骤，以形成罩壳上端环的中心开口。
发明的详细说明
如上所述，在图1-5所示的离心注射成形工艺中，在叠片叠10的上端叠片的外部环形表面上直接将液态铝(或其他金属)注入到上模腔中，从而在所述表面上产生出变形。
除了上述的问题之外，模具20的上模腔21构造成可使上部板35熔融，结合限定在入口通道23中的上部轴向凸出36，并且它被部分用于补偿铝凝固过程中的收缩。
这种解决方案需要在图4-5中大致所示的机加工操作。
根据本发明的工艺，叠片叠10的中心轴向孔11具有被相应的型芯25填满的下端加宽部11a，它装配在叠片叠10的中心轴向孔11的部分延长部中。
在中心轴向孔11的上端部分装配有冲压销40，它具有圆形轮廓的加宽头部41，坐在叠片叠10的上端层上。冲压销40的加宽头部41基尺寸如此设定，从而其径向横截面与罩壳30的上端环31的中心开口的径向横截面相一致。
将如此制备出的叠片叠10加热到适当的温度，通常低于铝的熔点温度，并被定位在模具20中，模具的上模腔21通常被预热至与叠片叠10相同的温度，而下模腔22被预热至低于上模腔的加热温度。
叠片叠10被安装在模具20内，其纵向轴线垂直布置，接着使模具20绕其轴旋转，同时熔融铝通过入口通道23浇注进叠片叠10的上模腔和下模腔21，22及轴向通道12内部。
模具20的模腔21和22及叠片叠的轴向通道12被充满后，铝从外向内开始其凝固过程，同时模具保持旋转。
当铝的凝固完成时，使模具固定不动并打开以从其中取出转子R，于是型芯25可以从叠片叠10内部拔出。注射成形转子R包括罩壳30的下端环32，已经成形的杆，和覆盖冲压销40的加宽头部41的上部板，以及相联合的上部轴向凸出36，如图8所示。
冲压销40的加宽头部41其尺寸如此限定，从而通过模具20的上模腔21形成足以让液态铝流向轴向通道12的环形通路，但是注意这个外围区域，在该区域中上部板35与轴向凸出36相连。
这种构造使得，当冲压销40轴向向外受力时，上部板35将在加宽头部41的周边附近断裂。因此，轴向拔出冲压销40使得罩壳30的上端环31的中心开口形成，而不需要机加工操作以除去大量的铝。
一般来说，只需要在上端环31内部轻微的机加工操作，这被定性为倒角操作以消除由于在拔出销的过程中铝被拔出(冲压)而形成的毛刺。
应当理解的是，前述的模具腔以及叠片叠的加热温度可以根据其他包括在该过程中的参数变化，只要下模腔的加热要次于施加到上模腔和叠片叠的加热。

Claims (3)

1.一种电动机转子注射成形工艺，所述转子包括：一叠片叠(10)，它设有一中心轴向孔(11)和多个轴向通道(12)；以及由熔融金属构成的罩壳(30)，该罩壳形成有一上端环(31)和一下端环(32)，它们分别抵靠在叠片叠(10)的上下端叠片上，并且通过熔融在轴向通道(12)中的多个杆(33)在单个部件中相互连接，其特征在于该工艺包括以下步骤：
-用相应的型芯(25)填充中心轴向孔(11)的下端；
在中心轴向孔(11)的上端部分处安装一冲压销(40)，它具有安放在叠片叠(10)的上端叠片上的加宽头部(41)，并且呈现出具有与罩壳(30)的上端环(31)的中央开口的径向横截面一致的径向横截面的圆形轮廓；
-在低于所要注入的金属的熔融温度的第一温度下加热该叠片叠；
-在所述第一温度下加热将要靠近该叠片叠(10)的上端叠片设置的模具(20)的上模腔(21)，并且在明显低于第一温度的第二温度下加热要靠近叠片叠(10)的下端叠片设置的模具(20)的下模腔(22)；
-将其纵向轴线垂直设置的叠片叠(10)设置在模具(20)内；
-旋转模具(20)并通过入口通道(23)将金属浇注在其中，以便填充下模腔(22)、轴向通道(12)和上模腔(21)；
-使得金属凝固，使模具(20)停止，并将它打开以从其内部取出转子和型芯(25)，同时罩壳(30)已经成形并包括下端环(32)，杆(33)，和覆盖冲压销(40)的上部板(35)；
-轴向抽出冲压销(40)，以便在中央断开上部板(35)，从而使其转变成罩壳(30)的上端环(31)。
2.如权利要求1所述工艺，其特征在于包括附加的步骤，在内部对上端环进行机加工以形成最终形式。
3.如权利要求1-2中任一项所述工艺，其特征在于金属为铝，并且加热叠片叠(10)和模具(20)的上模腔(21)的第一温度远低于铝的熔融温度，而加热模具(20)的下模腔(22)第二温度远低于加热上模腔(21)的温度。
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