切削加工过程中,铝压铸电机机壳表面的金属层内会产生相应的塑性变形,导致表面比容的增大,与里层金属之间的冲突会在铝型材机壳中产生残余拉应力。同时,加工过程中会产生大量的热能,导致金属表面温度急剧升高,与内部形成较大的温差,同样会产生残余应力,导致铝型材机壳表面粗糙度的增大。铝型材机壳自身材料的性质同样会对电机机壳加工中的表面粗糙度产生影响,在设定好的速度范围内,对塑性材料进行切削加工时,前刀面与铝压铸电机机壳之间的挤压作用和摩擦作用会使得切屑的底层金属流动减缓,形成滞留层,冷却后会形成金属颗粒,黏附在刀尖位置,形成坚硬的楔状物,即通常所说的积屑瘤。
铝压铸电机机壳铸件的延展性能好、比重小,用其制成的铝压铸电机机壳具有重量轻、强度大、冷却面积大、散热性能好、导热性高、抗拉强度大、体积小、表面美观光洁、耐腐蚀、活底角、内径免切削、结构简单、维修方便、生产过程比较环保、生产效率高、便于运输等优点,深受大用户欢迎。广泛应用于发电机、起动电机、微特电机等部件。例如2008年,我国微特电机产量约70亿台,以铝合金电机外壳占1%计算,全年需要约5万t左右铝合金型材。
在电机日常的操作中,壳体起到一对梁的作用,在由内收肌和韧带施加的相反的应力下加载。随着新的层被添加到其不断增长的内部表面,产生的应变被嵌入壳中。试图破碎壳体或者通过暴力内收来防止它被打开所引起的应力分布是不同的。在这里,铝压铸电机机壳就像建筑师意义上的穹顶一样。压缩应力在外层产生,在内层产生张力。贝类微结构在许多双壳类中的分布在生物力学上与抵抗这些后续应力的需要一致。壳体在正确的方向上预应力以抵抗这种变形。但是,内置的应变是与这个功能相关的一个适应。任何增加的抗挤压性能都是非常有利的,因为它成为铝压铸电机机壳生长和铰接的不可避免的后果。
铝压铸电机机壳用精轧钢管和氮间隙原子的形变时效。在150~350℃温度范围内形变时,已开动的位错迅速被可扩散的碳、氮原子所锚定,形成柯垂耳气团(柯氏气团)。为了使形变继续进行,必须开动新的位错,结果微电机壳用精轧钢管中在给定的应变下,位错密度增高,导致强度升高和韧性降低。为了消除铝压铸电机壳用精轧钢管的蓝脆,铝压铸电机机壳用精轧钢管中加入一定量强碳化物和氮化物形成元素如钛、铌、钒,在钢中形成Tic、TiN、NbC、NbN、vC、vN,将碳、氮原子固定。另外加入少量铝,除脱氧外,还与氮形成AlN,也可减少蓝脆倾向。
福建电机机壳加工就是薄板五金件,也就是可以通过成形,冲压,弯曲,拉伸等手段来加工的零件,一个大体的定义就是在加工过程中厚度不变的零件。内高压成形技术通过控制内压力和材料流动来达到成形中空零件目的的材料成形工艺,是铝压铸电机机壳成形方式的一种。内高压成形技术是近年才出现的一种成形新技术,并且是目前国际上的一个研究前沿。各种连接件根据其结构特点,既可以用内高压成形法一次成形,也可先用一般挤压方法制成型材,然后用内高压成形法矫形,通过内部加压和轴向加力补料把管坯压入到模具型腔使其成形。由于内高压成形性能优良,设计的自由度大,一个内高压成形件可以代替由几个零件焊接成形的工件,因此避免了焊接产生的扭曲和变形,具有较高的尺寸精度和力学性能。其主要优点为:减轻质量、节约材料。
铝压铸电机机壳对加工精度的要求很高,为了达到尺寸要求,一般在切削加工时都会对程序做出相应的设置以满足相应的精度要求。然而对于加工电机壳往往会有忽略的环节,致使影响了电机壳的加工精度。影响铝压铸电机机壳加工精度的因素:1、加工过程中,由于筒身零件属于薄壁套类零件,装夹刚性及加工刚性均较差,容易产生振动,导致部分尺寸超差。2、机床冷却系统出现故障,导致工件加工过程中持续高温,产生热变形。3、机床主轴轴承存在问题,振动剧烈,影响尺寸精度。4、内孔深度尺寸较长,内孔刀具伸出长度过长或没有适当的装夹系统,导致内孔表面出现振纹等。
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