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    最近一段時間Ms.參困惑不已,著手處理的好幾起電機表觀問題,無一例外不與鋼板焊接零件有關。起因是有一批專用電機采用了焊接件,裸露焊縫多且焊渣處理不徹底,與大量應用消失模工藝的鑄件表觀沒法比。于是,質檢部門因表觀問題不放行,生產部門以既費工時又難以下手為由不處置。Ms.參奉命協調,頗費周折終于說服重新打磨處理,畢竟合同交付耽擱不得、質量問題無小事。




    回過頭來想一想,這不就是鑄件與焊接鋼件之爭嗎?在環保問題日益突出的今天,兩大因素將促使電機生產廠不定期使用焊接件:一,鑄件供不應求;二,特定場合應用電機現有鑄件不滿足或一次性小批量特殊訂貨。




    鑄件與焊接鋼件各有千秋通常電機主要結構件均為鑄件,主要基于以下考慮:1)造型復雜;2)適合于專業鑄造廠大批量生產;3)切削加工性能好、制造周期短;4)成本低;5)表觀質量容易保證。但是,市場前景不明朗、風險性較大的電機,先期投入的鑄件模具成本難以消化或均攤,在電機設計時不宜采用鑄件結構方案。



    焊接鋼件的制作包括切割下料、焊接、退火、噴砂或拋丸等一系列復雜工序,涉及工種多、周期長,適合于數量不多、種類繁雜的特殊專用電機。然而,有些應用場合不允許采用鑄鐵件,類似水套冷等特殊結構電機只能為鋼板焊接,甚至有個別客戶指定電機殼體必須鋼件。因此,盡管焊接鋼件表觀質量難以控制、工藝繁瑣,用于新方案驗證階段可以有效規避風險,應對結構特殊或單規格電機反而能大大縮短周期,生產過程帶來的環保問題不像鑄件生產那么嚴重。



    鑄件或焊接鋼板件不只是設計選項那么簡單,是兩種截然不同的設計思路和風格,需要設計者悉心揣摩鑄件和焊接鋼板件在材質、力學特性、工藝方法等方面有哪些特點,最大限度地利用各自的優勢,設計出造型新穎、力學性能優秀的電機來。



    關于鑄件鑄件是從成形方式來看,由鑄造方法成形的零件。鑄造方法是液態金屬注入型腔,凝固、冷卻得到零件。設計鑄件必須考慮工藝性、結構的合理性,遵循以下設計原則:

    1)起模斜度 為便于從砂型中取出模型或消失模工藝時鑄件白坯與金屬型模分離,凡垂直于分型面的表面應做出0.5°~4°的起模斜度。

    2)加工余量 需切削加工的鑄件表面均需留出加工余量,其大小依鑄造合金的種類、加工精度、鑄件的形狀和尺寸而異。鑄鋼件、大鑄件及形狀復雜的鑄件,其余量較大。



    3)圓角 為了便于造型以及避免鑄件在冷縮時尖角處產生裂紋和砂型鑄工藝時粘砂等缺陷,內腔壁之間的交角要做成圓角。

    4)盡可能等壁厚,設法以加強筋或網狀結構筋替代厚壁、增強結構剛性和強度。

    5)單面封閉腔應設計足夠深的數控車床退刀孔,避免深切時撞刀。



    關于焊接鋼件從設計角度看,焊接鋼件構件架構很有講究,須仔細嚴謹籌劃布局數量繁多、厚薄不一、形狀各異的一件件構件的搭接。設計原則為:

    1)材料的焊接性能 權衡材料力學性能和焊接性能,避免選用高碳鋼或異質材料拼焊。

    2)實際材料消耗少,最好選用標準型鋼,盡可能采用同規格或常用厚度規格鋼板。

    3)構造方案簡潔 最大限度簡化焊接的工藝方法,容易實現零件焊接成品與設計要求精度的吻合水平。




    4)焊接成品強度高、功能完備、造型完美。

    5)焊縫盡可避開影響表觀的部位 通過各構件間相互咬合的設計,減輕焊接件工作狀態下各處焊縫的應力,減少表面焊縫數量,以設計手段提高表觀質量。

    6)彰顯整機設計風格 充分利用焊接件靈活、隨意的多維度架構,杜絕與電機結構外形不協調的元素,突出獨具匠心、精益制造的設計理念。



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