一种用于吊扇电机铝转子的自动化加工设备的制作方法

【技术领域】

本实用新型涉及一种用于吊扇电机铝转子的自动化加工设备。

背景技术：

吊扇电机铝转子通常是通过压铸机压铸成型，然后去水口后，再进行车加工。现有电机铝转子的压铸生产通常是人工操作压铸机生产，由于每班中途人员休息会导致模温下降，导致模温不稳定，温度波动较大，导致铝转子铸件不良率高。且现有吊扇行业电机铝转子压铸模具压铸出来的电机铝转子常常有翘曲变形不良，且不够密实，各个部分的重力不均等问题，模温不稳定更会导致上述问题的加剧，密实性不好容易产生电磁噪音，重力不均也容易导致吊扇电机工作时噪音的产生，且压铸模具一般采用侧向进浇，侧向压铸压力过大，铸件成型后有很多产品会有轻微的椭圆，后续车加工会一边车多而另一边车少，同样会导致转子重力不均而产生噪音。在电机铝转子压铸成型后，通过人工从压铸机里将压铸件取出，这时的压铸件包括电机铝转子和料柄两部分，待压铸件温度降下来后，再通过手工辅以一定的夹治具将料柄从电机铝转子上折下来，而由于料柄位于电机铝转子的侧面，容易固定，固通常是将料柄通过夹治具固定，再掰动电机铝转子使二者从连接处折断，这种生产方式容易导致电机铝转子变形，最终导致转子噪音的产生。

另外，在折断料柄后，料柄通常是人工统一收集后再回炉重复使用，由于熔炉温度非常高，回炉时，人工加料工作强度大，而且每次加料重量数量不一样，导致熔炉温度上下波动，并且突然加入大量料柄后，温度会陡降，这些操作都会使得良品率下降。

由于现有制造工艺的限制，目前电机铝转子压铸模具通常是一出一结构，以降低次品的概率，也有个别公司尝试做一出二，但因技术难点一直没有攻克，不良太高，都以失败而告终。

电机铝转子现有的生产方式需求人力大，生产人员工作强度大，生产效率低，电机铝转子的良率也低，使得后续车加工出来的电机铝转子的品质稳定性差。

本实用新型就是基于这种情况作出的。

技术实现要素：

本实用新型目的是克服了现有技术的不足，提供一种结构简单的用于吊扇电机铝转子的自动化加工设备，具有生产效率和良率高，电机铝转子压铸件品质好，品质稳定的特点。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于吊扇电机铝转子的自动化加工设备，其特征在于：包括压铸机和熔炉，所述压铸机内设有用于压铸成型电机转子的压铸模具，所述压铸机的一侧设有能将料柄从电机转子上冲切掉落的冲床，所述压铸机和冲床之间设有用于将压铸机中开模后的压铸件取出并放入冲床中的取件机器人，所述冲床和熔炉之间设有用于接住冲床冲下的料柄并将料柄输送到熔炉中的输送带，所述冲床的一侧设有收料架，所述冲床和收料架之间设有用于将冲床中去除料柄后的电机转子取出并码放在收料架上的码垛机器人，还包括控制系统，所述取件机器人、码垛机器人、输送带和冲床与控制系统电性连接。

如上所述的一种用于吊扇电机铝转子的自动化加工设备，其特征在于：所述压铸模具包括定模和动模，所述定模和动模之间设有用于成型电机转子的环形型腔，所述定模上设有进浇口，所述进浇口和型腔之间设有连通二者并用于进料的进浇流道，所述进浇流道包括位于型腔的环形内侧的环形流道，所述环形流道的前方设有中心流道，所述中心流道、环形流道和型腔同轴设置，所述中心流道的后端和环形流道之间绕圆周方向间隔设置有多个从前往后并连接二者的分流道，多个所述分流道绕中心流道从中间往外发散，所述环形流道和型腔之间沿圆周方向间隔设有多个连接二者的分流口，所述中心流道的前端与进浇口之间设有连接二者的初始流道，所述初始流道设于定模内，所述分流口、环形流道、分流道和中心流道设于定模和动模之间，且四者成型的料柄和型腔成型的电机转子在开模时随动模一起脱离定模。

如上所述的一种用于吊扇电机铝转子的自动化加工设备，其特征在于：所述分流口连接在型腔的内环侧面上。

如上所述的一种用于吊扇电机铝转子的自动化加工设备，其特征在于：所述冲床包括底座，所述底座上设有用于定位并支撑电机转子的定位座，所述定位座上设有与料柄上下相对并从上往下贯穿到底座底部的下料孔，所述定位座上方设有用于向下同时冲切多个分流口处所成型的第四料柄的冲模，所述底座下方设有能接住下料孔掉落下来的料柄并供料柄侧向滑出的导料槽，所述导料槽从上往下斜向输送带且下端位于输送带上方，所述输送带从导料槽一端往熔炉一端斜向上设置。

如上所述的一种用于吊扇电机铝转子的自动化加工设备，其特征在于：所述定模包括定模固定板和定模板，所述动模包括动模固定板和动模板，所述定模板上设有凹模，所述动模板上设有与凹模相配合的凸模，所述凸模和凹模相配合形成型腔、分流口、环形流道、分流道和中心流道，所述动模板上设有能够伸入型腔中的顶针，所述动模固定板和动模板之间设有用于驱动顶针伸入型腔或缩回的顶板。

如上所述的一种用于吊扇电机铝转子的自动化加工设备，其特征在于：所述定模上设有凸出在初始流道中并从中部阻断初始流道和中心流道的阻断凸台，所述初始流道位于阻断凸台的外侧部分与中心流道的前端边缘连接，并在中心流道前端和初始流道之间形成半环形的连接口。

如上所述的一种用于吊扇电机铝转子的自动化加工设备，其特征在于：所述分流道为弧形，所述环形流道为圆环形。

如上所述的一种用于吊扇电机铝转子的自动化加工设备，其特征在于：多个所述分流道绕中心流道的外周均匀分布，多个所述分流口绕型腔的内周均匀分布。

如上所述的一种用于吊扇电机铝转子的自动化加工设备，其特征在于：所述型腔、分流口、环形流道、分流道、中心流道和初始流道有两套以上，不同的所述初始流道分别与进浇口连接。

如上所述的一种用于吊扇电机铝转子的自动化加工设备，其特征在于：所述取件机器人和码垛机器人为六轴机器人。

与现有技术相比，本实用新型有如下优点：

1、本实用新型实现生产过程从压铸成型、从压铸模具上取下压铸件、压铸件移动到冲床、料柄冲切、从冲床取出冲切完成的电机转子并有序的堆叠好、将每次冲切下来的料柄逐次且及时地返送回熔炉的自动化生产，各工站衔接恰当，实现全自动化生产，生产效率高，人力成本低，生产人员的劳动强度低，避免生产人员休息和加料柄对生产过程的不良影响，能够有效的降低熔炉的炉温波动，提高生产良率，在持续生产时，每次输送带往熔炉中加料柄的数量能够一致，重量基本一致，且每次加入的重量比较少，即为冲床每次冲切料柄的数量，熔炉温度上下波动小，并且由于料柄从压铸模具取出后马上放入冲床冲切掉落并经输送带及时返回熔炉，料柄在返回熔炉时具有一定的比常温高的温度，一个可以减小熔炉温度的上下波动，另一个也可以降低重新加热所需的能耗，节能减排。

2、本实用新型通过压铸成型、从压铸模具上取下压铸件、压铸件移动到冲床、料柄冲切、将每次冲切下来的料柄逐次且及时地返送回熔炉的自动化生产过程，避免生产人员对生产过程的不良影响，能够有效的降低熔炉的炉温波动，提高压铸形成的稳定性，并通过压铸模具的平衡设计，压铸成型时，稳定的炉温可以提供稳定的金属液，并保持进浇压力的稳定，金属液进入中心流道后，物料从前到后，从中心流道经分流道分流并从中心向外发散开后从不同的位置流入环形流道中，环形流道的物料再经不同的分流口从型腔圆周的不同位置流入型腔中，从中心流道处开始，进浇压力从前向后，并由中心分成多股沿多个分流道向外均匀分布，经环形流道缓冲和平衡后再均匀地从型腔的不同环形位置传向型腔内部，压铸压力既均衡又稳定，使得连续生产时具有较好的生产稳定性，批量生产出的电机转子品质稳定，生产良率高，生产效率高。

3、本实用新型在压铸成型时，压铸压力比较均衡，能够降低成型后电机转子的内应力，降低电机转子的变形，且使电机转子360°都具有较均匀的材料密度，铸件边缘更密实，重力分布均匀，提高电机转子成型后的正圆度，提高后续车加工的精度，降低吊扇电机转子转动时的噪音。

4、本实用新型的压铸件，其料柄与电机转子连接的第四料柄沿均电机转子的内周均匀分布，并通过冲床上下冲切第四料柄除料柄，电机转子在冲切过程中，受力均匀，能够避免电机转子冲切变形。

5、本实用新型在中心流道前端和初始流道之间通过半环形的连接口连接，在压铸成型后，开模时，初始流道对应的第一料柄留在定模中，中心流道、分流道、环形流道和分流口分别对应的第二料柄、第三料柄和第四料柄，以及型腔对应的电机转子随动模往外脱出，由于第二料柄只有端部的一部分弧形边缘与第一料柄连接，脱出过程中，第二料柄和第一料柄在该连接处能够很好撕断，避免开模困难，同时由于开模时模具还具有较高的模温，第二料柄和第一料柄在半环形连接处既很好撕断，作用在第二料柄上的拉力也相应减小，并且通过第二料柄作用在电机转子上的力比较均匀分散，避免电机转子在开模时拉扯变形。

6、本实用新型所述分流道为弧形，使中心流道中的融化的金属能从各个分流道中更加平缓均匀的流向环形流道，提高融化的金属从环形流道流向型腔的均匀性。

7、本实用新型所述型腔、分流口、环形流道、分流道、中心流道和初始流道有两套，压铸模具具有一出二结构，所述定位座和对应的冲模有两套，所述导料槽横跨在两个下料孔的下方，以更好的对应一出二压铸模具，一次开模对应一次冲切，提高生产效率。

【附图说明】

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1是本实用新型一种用于吊扇电机铝转子的自动化加工设备的结构示意图；

图2是冲床的结构示意图；

图3是定模和动模在翻开状态的结构示意图；

图4是压铸模具的左视图；

图5是图4中沿a-a方向的剖视图；

图6是图4中沿b-b方向的剖视图；

图7是图6中c处的局部放大图；

图8是初始流道中的阻断凸台的结构示意图；

图9是压铸模具一出二结构压铸成型后的模具内部的压铸品的结构示意图；

图10是开模后带有料柄的电机转子的参考图；

图11是电机转子的参考图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图1至图8所示的一种用于吊扇电机铝转子的自动化加工设备，包括压铸机81和熔炉82，所述压铸机81内设有用于压铸成型电机转子15的压铸模具，所述压铸机81的一侧设有能将料柄从电机转子15上冲切掉落的冲床9，所述压铸机81和冲床9之间设有用于将压铸机81中开模后的压铸件取出并放入冲床9中的取件机器人83，所述冲床9和熔炉82之间设有用于接住冲床9冲下的料柄并将料柄输送到熔炉82中的输送带85，所述冲床9的一侧设有收料架86，所述冲床9和收料架86之间设有用于将冲床9中去除料柄后的电机转子15取出并码放在收料架86上的码垛机器人84，还包括控制系统87，所述取件机器人83、码垛机器人84、输送带85和冲床9与控制系统87电性连接。

所述压铸模具包括定模10和动模20，所述定模10和动模20之间设有用于成型电机转子的环形型腔7，所述定模10上设有进浇口1，所述进浇口1和型腔7之间设有连通二者并用于进料的进浇流道，所述进浇流道包括位于型腔7的环形内侧的环形流道5，所述环形流道5的前方设有中心流道3，所述中心流道3、环形流道5和型腔7同轴设置，所述中心流道3的后端和环形流道5之间绕圆周方向间隔设置有多个从前往后并连接二者的分流道4，多个所述分流道4绕中心流道3从中间往外发散，所述环形流道5和型腔7之间沿圆周方向间隔设有多个连接二者的分流口6，所述中心流道3的前端与进浇口1之间设有连接二者的初始流道2，所述初始流道2设于定模10内，所述分流口6、环形流道5、分流道4和中心流道3设于定模10和动模20之间，且四者成型的料柄和型腔7成型的电机转子15在开模时随动模20一起脱离定模10。

压铸成型时，融化的金属经进浇口1流入初始流道2，并从初始流道2流向中心流道3；物料从前到后，从中心流道3经分流道4分流并从中心向外发散开后从不同的位置流入环形流道5中；环形流道5的物料再经不同的分流口6从型腔7圆周的不同位置流入型腔7中，直至充满型腔7并保压。从中心流道3处开始，进浇压力从前向后，并由中心分成多股沿多个分流道4向外分布，经环形流道5缓冲和平衡后再从型腔7的不同环形位置传向型腔7内部，压铸压力比较均衡，降低成型后电机转子的内应力，降低电机转子的变形，且使电机转子360°都具有较均匀的材料密度，铸件边缘更密实，重力分布均匀，提高电机转子成型后的正圆度，提高后续车加工的精度，降低吊扇电机转子转动时的噪音。

所述定模10包括定模固定板101和定模板102，所述动模20包括动模固定板201和动模板202，所述定模板102上设有凹模103，所述动模板202上设有与凹模103相配合的凸模203，所述凹模103上设有分别组成型腔7、分流口6、环形流道5、分流道4和中心流道3的型腔槽71、分流口槽61、环形流道槽51、分流道槽41和中心流道孔31，所述凸模203和凹模103相配合形成型腔7、分流口6、环形流道5、分流道4和中心流道3，便于分流口6、环形流道5、分流道4和中心流道3中的料柄与型腔7中的电机转子作为一个整体在动模20运动时一起从凹模103上脱出，并保证从中心流道3到型腔7都具有较好的流动通道，保证压铸压力。所述动模板202上设有能够伸入型腔7中的顶针204，所述动模固定板201和动模板202之间设有用于驱动顶针204伸入型腔7或缩回的顶板205，便于顶出电机转子15。

如图5至图8，所述定模10上设有凸出在初始流道2中并从中部阻断初始流道2和中心流道3的阻断凸台104，所述初始流道2位于阻断凸台104的外侧部分与中心流道3的前端边缘连接，并在中心流道3前端和初始流道2之间形成半环形的连接口。如图9，在压铸成型后，开模时，初始流道2对应的第一料柄11留在定模10中，中心流道3、分流道4、环形流道5和分流口6分别对应的第二料柄12、第三料柄13和第四料柄14，以及型腔7对应的电机转子15随动模20往外脱出，由于第二料柄12只有端部的一部分弧形边缘与第一料柄11连接，脱出过程中，第二料柄12和第一料柄11在该连接处能够很好撕断，避免开模困难，同时由于开模时模具还具有较高的模温，第二料柄12和第一料柄11在连接处既很好撕断，作用在第二料柄12上的拉力也相应减小，并且通过第二料柄12作用在电机转子15上的力比较均匀分散，避免电机转子15在开模时拉扯变形。

所述分流道4为弧形，使中心流道3中的融化的金属能从各个分流道4中更加平缓均匀的流向环形流道5，提高融化的金属从环形流道5流向型腔7的均匀性。

所述环形流道5为圆环形，其与圆环结构的型腔7形成两个同轴的圆环，使型腔7各处的压铸压力更加均衡。

多个所述分流道4绕中心流道3的外周均匀分布，使环形流道5的压铸压力更加均衡，则其作用向型腔7内部的压铸压力更加均衡。

多个所述分流口6绕型腔7的内周均匀分布，使型腔7各处的压铸压力更加均衡。

所述分流口6连接在型腔7的内环侧面上，则分流口6、环形流道5、分流道4和中心流道3所压铸出来的料柄位于电机转子15内侧，如图10，便于冲床冲切除去料柄得到电机转子15，如图11。

如图2，所述冲床9包括底座91，所述底座91上设有用于定位并支撑电机转子15的定位座92，所述定位座92上设有与料柄上下相对并从上往下贯穿到底座91底部的下料孔93，所述定位座92上方设有用于向下同时冲切多个分流口6处所成型的第四料柄14的冲模94，所述冲模94的下端为与多个第四料柄14相对应的圆环，所述底座91下方设有能接住下料孔93掉落下来的料柄并供料柄侧向滑出的导料槽95，所述导料槽95从上往下斜向输送带85且下端位于输送带85上方，所述输送带85从导料槽95一端往熔炉82一端斜向上设置，结构简单。

冲切料柄时，将带有料柄的电机转子15放在定位座92上，冲模94下冲，将料柄从第四料柄14与电机转子15的内侧连接处冲断，并将料柄重落到导料槽95中，料柄在去下落惯性及其重力作用下，沿着倾斜的导料槽95滑出冲床9并滑入到输送带85上，持续运动的输送带85将料柄逐个的返送回熔炉82，在持续生产时，每次输送带85往熔炉82中加料柄的数量能够一致，重量基本一致，且每次加入的重量比较少，即为冲床每次冲切料柄的数量，熔炉温度上下波动小，从而有效提高生产的良率。并且由于料柄从压铸模具取出后马上放入冲床冲切掉落并经输送带85及时返回熔炉，料柄在返回熔炉时具有一定的比常温高的温度，一个可以减小熔炉温度的上下波动，另一个也可以降低重新加热所需的能耗，节能减排。

如图3，所述型腔7、分流口6、环形流道5、分流道4、中心流道3和初始流道2有两套，不同的所述初始流道2分别与进浇口1连接，压铸成型后，得到一出二两个压铸件，如图9，提高生产效率。当然根据生产需要，还可以做成一出四，或者其他一出多结构。

所述底座91上的定位座92有两个，对应的冲模94有两个，所述导料槽95横跨在两个下料孔93的下方，以更好的对应一出二压铸模具，一次开模对应一次冲切，提高生产效率。

所述取件机器人83和码垛机器人84为六轴机器人，以提高抓取和搬运的精度。

一种吊扇电机压铸铝转子的自动化加工工艺，包括以下步骤：

a、往熔炉82中倒入铝合金材料，加热到设定的温度；

b、通过压铸机81中的压铸模具来压铸成型电机转子15；

c、压铸成型后开模，得到带有料柄的电机转子15，通过控制系统控制取件机器人83将该带有料柄的电机转子15从压铸模具中取出，并放入冲床9中；

d、冲床9将料柄从电机转子15上冲切掉，且切除后的料柄从冲床9往下掉落并流转到输送带85上，并通过输送带85自动返送回熔炉82中，通过控制系统控制码垛机器人84将冲床9中冲切完成的电机转子15取出并有序地堆放在收料架86上；

e、重复上述步骤a到d，实现电机转子15连续不断地自动化生产。

当电机转子15在压铸生产时需要放入嵌件时，在步骤b中，在压铸机81的一侧设置嵌件输送台88并有序地放置嵌件，在压铸模具合模前，通过取件机器人83从嵌件输送台88上抓取嵌件并放入压铸模具中，然后压铸模具再合模生产。

实现生产过程从压铸成型、从压铸模具上取下压铸件、压铸件移动到冲床、料柄冲切、从冲床取出冲切完成的电机转子15并有序的堆叠好、将每次冲切下来的料柄逐次且及时地返送回熔炉82的自动化生产，各工站衔接恰当，实现全自动化生产，避免生产人员对生产过程的不良影响，能够有效的降低熔炉的炉温波动，提高压铸形成的稳定性，并通过压铸模具的平衡设计，压铸成型时，稳定的炉温可以提供稳定的金属液，并保持进浇压力的稳定，金属液进入中心流道3后，物料从前到后，从中心流道3经分流道4分流并从中心向外发散开后从不同的位置流入环形流道5中，环形流道5的物料再经不同的分流口6从型腔7圆周的不同位置流入型腔7中，从中心流道3处开始，进浇压力从前向后，并由中心分成多股沿多个分流道4向外均匀分布，经环形流道5缓冲和平衡后再均匀地从型腔7的不同环形位置传向型腔7内部，压铸压力既均衡又稳定，使得连续生产时具有较好的生产稳定性，批量生产出的电机转子品质稳定，生产良率高，生产效率高，而且大大降低人力成本和生产人员的劳动强度，可实现无人化生产。