专利名称：一种铜端环的加工工艺的制作方法
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。
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。
权利要求
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。
全文摘要
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/cm
文档编号H02K15/00GK1925284SQ200610086090
公开日2007年3月7日 申请日期2006年7月19日 优先权日2006年7月19日
发明者殷建伟 申请人:殷建伟