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最近一段时间Ms.参困惑不已,着手处理的好几起电机表观问题,无一例外不与钢板焊接零件有关。起因是有一批专用电机采用了焊接件,裸露焊缝多且焊渣处理不彻底,与大量应用消失模工艺的铸件表观没法比。于是,质检部门因表观问题不放行,生产部门以既费工时又难以下手为由不处置。Ms.参奉命协调,颇费周折终于说服重新打磨处理,毕竟合同交付耽搁不得、质量问题无小事。




回过头来想一想,这不就是铸件与焊接钢件之争吗?在环保问题日益突出的今天,两大因素将促使电机生产厂不定期使用焊接件:一,铸件供不应求;二,特定场合应用电机现有铸件不满足或一次性小批量特殊订货。




铸件与焊接钢件各有千秋通常电机主要结构件均为铸件,主要基于以下考虑:1)造型复杂;2)适合于专业铸造厂大批量生产;3)切削加工性能好、制造周期短;4)成本低;5)表观质量容易保证。但是,市场前景不明朗、风险性较大的电机,先期投入的铸件模具成本难以消化或均摊,在电机设计时不宜采用铸件结构方案。



焊接钢件的制作包括切割下料、焊接、退火、喷砂或抛丸等一系列复杂工序,涉及工种多、周期长,适合于数量不多、种类繁杂的特殊专用电机。然而,有些应用场合不允许采用铸铁件,类似水套冷等特殊结构电机只能为钢板焊接,甚至有个别客户指定电机壳体必须钢件。因此,尽管焊接钢件表观质量难以控制、工艺繁琐,用于新方案验证阶段可以有效规避风险,应对结构特殊或单规格电机反而能大大缩短周期,生产过程带来的环保问题不像铸件生产那么严重。



铸件或焊接钢板件不只是设计选项那么简单,是两种截然不同的设计思路和风格,需要设计者悉心揣摩铸件和焊接钢板件在材质、力学特性、工艺方法等方面有哪些特点,最大限度地利用各自的优势,设计出造型新颖、力学性能优秀的电机来。



关于铸件铸件是从成形方式来看,由铸造方法成形的零件。铸造方法是液态金属注入型腔,凝固、冷却得到零件。设计铸件必须考虑工艺性、结构的合理性,遵循以下设计原则:

1)起模斜度 为便于从砂型中取出模型或消失模工艺时铸件白坯与金属型模分离,凡垂直于分型面的表面应做出0.5°~4°的起模斜度。

2)加工余量 需切削加工的铸件表面均需留出加工余量,其大小依铸造合金的种类、加工精度、铸件的形状和尺寸而异。铸钢件、大铸件及形状复杂的铸件,其余量较大。



3)圆角 为了便于造型以及避免铸件在冷缩时尖角处产生裂纹和砂型铸工艺时粘砂等缺陷,内腔壁之间的交角要做成圆角。

4)尽可能等壁厚,设法以加强筋或网状结构筋替代厚壁、增强结构刚性和强度。

5)单面封闭腔应设计足够深的数控车床退刀孔,避免深切时撞刀。



关于焊接钢件从设计角度看,焊接钢件构件架构很有讲究,须仔细严谨筹划布局数量繁多、厚薄不一、形状各异的一件件构件的搭接。设计原则为:

1)材料的焊接性能 权衡材料力学性能和焊接性能,避免选用高碳钢或异质材料拼焊。

2)实际材料消耗少,最好选用标准型钢,尽可能采用同规格或常用厚度规格钢板。

3)构造方案简洁 最大限度简化焊接的工艺方法,容易实现零件焊接成品与设计要求精度的吻合水平。




4)焊接成品强度高、功能完备、造型完美。

5)焊缝尽可避开影响表观的部位 通过各构件间相互咬合的设计,减轻焊接件工作状态下各处焊缝的应力,减少表面焊缝数量,以设计手段提高表观质量。

6)彰显整机设计风格 充分利用焊接件灵活、随意的多维度架构,杜绝与电机结构外形不协调的元素,突出独具匠心、精益制造的设计理念。



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