最近一段時(shí)間Ms.參困惑不已，著手處理的好幾起電機(jī)表觀問題，無一例外不與鋼板焊接零件有關(guān)。起因是有一批專用電機(jī)采用了焊接件，裸露焊縫多且焊渣處理不徹底，與大量應(yīng)用消失模工藝的鑄件表觀沒法比。于是，質(zhì)檢部門因表觀問題不放行，生產(chǎn)部門以既費(fèi)工時(shí)又難以下手為由不處置。Ms.參奉命協(xié)調(diào)，頗費(fèi)周折終于說服重新打磨處理，畢竟合同交付耽擱不得、質(zhì)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(huán)保問題日益突出的今天，兩大因素將促使電機(jī)生產(chǎn)廠不定期使用焊接件：一，鑄件供不應(yīng)求；二，特定場合應(yīng)用電機(jī)現(xiàn)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(jī)主要結(jié)構(gòu)件均為鑄件，主要基于以下考慮：1）造型復(fù)雜；2）適合于專業(yè)鑄造廠大批量生產(chǎn)；3）切削加工性能好、制造周期短；4）成本低；5）表觀質(zhì)量容易保證。但是，市場前景不明朗、風(fēng)險(xiǎn)性較大的電機(jī)，先期投入的鑄件模具成本難以消化或均攤，在電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)不宜采用鑄件結(jié)構(gòu)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(fù)雜工序，涉及工種多、周期長，適合于數(shù)量不多、種類繁雜的特殊專用電機(jī)。然而，有些應(yīng)用場合不允許采用鑄鐵件，類似水套冷等特殊結(jié)構(gòu)電機(jī)只能為鋼板焊接，甚至有個(gè)別客戶指定電機(jī)殼體必須鋼件。因此，盡管焊接鋼件表觀質(zhì)量難以控制、工藝繁瑣，用于新方案驗(yàn)證階段可以有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)對結(jié)構(gòu)特殊或單規(guī)格電機(jī)反而能大大縮短周期，生產(chǎn)過程帶來的環(huán)保問題不像鑄件生產(chǎn)那么嚴(yán)重。
鑄件或焊接鋼板件不只是設(shè)計(jì)選項(xiàng)那么簡單，是兩種截然不同的設(shè)計(jì)思路和風(fēng)格，需要設(shè)計(jì)者悉心揣摩鑄件和焊接鋼板件在材質(zhì)、力學(xué)特性、工藝方法等方面有哪些特點(diǎn)，最大限度地利用各自的優(yōu)勢，設(shè)計(jì)出造型新穎、力學(xué)性能優(yōu)秀的電機(jī)來。
關(guān)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(tài)金屬注入型腔，凝固、冷卻得到零件。設(shè)計(jì)鑄件必須考慮工藝性、結(jié)構(gòu)的合理性，遵循以下設(shè)計(jì)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(shí)鑄件白坯與金屬型模分離，凡垂直于分型面的表面應(yīng)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(fù)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(shí)尖角處產(chǎn)生裂紋和砂型鑄工藝時(shí)粘砂等缺陷，內(nèi)腔壁之間的交角要做成圓角。
4）盡可能等壁厚，設(shè)法以加強(qiáng)筋或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)筋替代厚壁、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛性和強(qiáng)度。
5）單面封閉腔應(yīng)設(shè)計(jì)足夠深的數(shù)控車床退刀孔，避免深切時(shí)撞刀。
關(guān)于焊接鋼件從設(shè)計(jì)角度看，焊接鋼件構(gòu)件架構(gòu)很有講究，須仔細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)籌劃布局?jǐn)?shù)量繁多、厚薄不一、形狀各異的一件件構(gòu)件的搭接。設(shè)計(jì)原則為：
1）材料的焊接性能 權(quán)衡材料力學(xué)性能和焊接性能，避免選用高碳鋼或異質(zhì)材料拼焊。
2）實(shí)際材料消耗少,最好選用標(biāo)準(zhǔn)型鋼，盡可能采用同規(guī)格或常用厚度規(guī)格鋼板。
3）構(gòu)造方案簡潔 最大限度簡化焊接的工藝方法，容易實(shí)現(xiàn)零件焊接成品與設(shè)計(jì)要求精度的吻合水平。
4）焊接成品強(qiáng)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(gòu)件間相互咬合的設(shè)計(jì)，減輕焊接件工作狀態(tài)下各處焊縫的應(yīng)力，減少表面焊縫數(shù)量，以設(shè)計(jì)手段提高表觀質(zhì)量。
6）彰顯整機(jī)設(shè)計(jì)風(fēng)格 充分利用焊接件靈活、隨意的多維度架構(gòu)，杜絕與電機(jī)結(jié)構(gòu)外形不協(xié)調(diào)的元素，突出獨(dú)具匠心、精益制造的設(shè)計(jì)理念。
