汽車電機殼低壓鑄造方法及電機殼結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機殼鑄造的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車電機殼低壓鑄造方法，及實施該鑄造方法的電機殼結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]鑄造生產(chǎn)是機械制造工業(yè)中制作機械零件或者零件毛坯的重要方法。鑄造是指制造鑄型、熔煉金屬，并將熔融金屬液澆注到具有與零件形狀相似的鑄型型腔待其冷卻凝固后，獲得一定形狀和性能的金屬件(鑄件)的方法。大多數(shù)鑄件毛坯需要再經(jīng)過切削加工制成機械零件。在一定工藝條件下，鑄造也可以生產(chǎn)少削精密零件毛坯或無切削的零件。鑄造成形實質(zhì)上是利用熔融金屬的流動性能實現(xiàn)成形的。
[0003]在汽車制造過程中，采用鑄鐵制成毛坯的零件很多，約占全車重量10%左右，發(fā)動機箱體、變速器箱體。制造鑄鐵件通常采用砂型。砂型的原料以砂子為主，并與粘結(jié)劑、水等混合而成。砂型材料必須具有一定的粘合強度，以便被塑成所需的形狀并能抵御高溫鐵水的沖刷而不會崩塌。為了在砂型內(nèi)塑成與鑄件形狀相符的空腔，必須先用木材制成模型，稱為木模。熾熱的鐵水冷卻后體積會縮小，因此，木模的尺寸需要在鑄件原尺寸的基礎(chǔ)上按收縮率加大，需要切削加工的表面相應(yīng)加厚。
[0004]砂型鑄造是以型砂為主要材料作為鑄型，并依靠液態(tài)金屬自身重量和流動性，在重力作用下填充鑄型，進(jìn)行鑄件生產(chǎn)的工藝方法。砂型鑄造是應(yīng)用最廣泛的一種鑄造方法，其主要工序包括:制造模樣，制備造型材料、造型、造芯、合型、熔煉、澆注、落砂、清理與檢驗等。鋼、鐵和大多數(shù)有色合金鑄件都可用砂型鑄造方法獲得。由于砂型鑄造所用的造型材料價廉易得，鑄型制造簡便，對鑄件的單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)均能適應(yīng)，長期以來，一直是鑄造生產(chǎn)中的基本工藝。
[0005]傳統(tǒng)電機殼采用鉚焊的工藝，多塊拼接焊接組裝為一個機殼，制造工藝復(fù)雜，效率低，不能形成標(biāo)準(zhǔn)化，焊接部位多，產(chǎn)品外觀缺陷多。而目前市面上的新能源汽車采用的電力驅(qū)動，其電機的殼體若采用鑄鐵制作，不僅重量大，而且冷卻效果不佳，鋼鐵的導(dǎo)熱性差，散熱慢，影響電機效率，不利于汽車的長時間運行。因此，需要研發(fā)制作一款散熱效果好，持久耐用的輕型電機殼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本項發(fā)明是針對現(xiàn)行技術(shù)不足，提供一種汽車電機殼低壓鑄造方法，制造工藝簡單、效率高、能夠成批量生產(chǎn)出質(zhì)量高、冷卻效果好的電機殼。
[0007]本發(fā)明還提供一種實施該鑄造方法的電機殼結(jié)構(gòu)。
[0008]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:
[0009]—種汽車電機殼低壓鑄造方法，其包括以下步驟:
[0010](I)制備螺旋水道的砂芯結(jié)構(gòu)，該砂芯結(jié)構(gòu)為左右兩個相同的半圓弧結(jié)構(gòu)砂芯反向拼接而成，該砂芯結(jié)構(gòu)設(shè)有左右兩個豎向定位塊；
[0011](2)將砂芯結(jié)構(gòu)放置到壓鑄模的下模，砂芯結(jié)構(gòu)的兩個豎向定位塊與下模相互定位；
[0012](3)通過低壓鑄造裝置，鑄造出帶有螺旋水道砂芯結(jié)構(gòu)的汽車電機殼；
[0013](4)將步驟(3)所述汽車電機殼通過熱處理，使汽車電機殼達(dá)到相應(yīng)的硬度，再把砂振動出來，汽車電機殼形成完整的螺旋水道；
[0014](5)通過焊接將步驟(4)的汽車電機殼的側(cè)壁上原砂芯結(jié)構(gòu)的部位形成的孔焊接補全，形成完整的帶有螺旋水道的汽車電機殼。
[0015]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟(I)中，所述砂芯結(jié)構(gòu)為兩個相同的半圓弧結(jié)構(gòu)砂芯反向拼接而成；半圓弧結(jié)構(gòu)砂芯中部平行設(shè)有多條傾斜的半圓弧砂道，每條半圓弧砂道與豎向定位塊之間設(shè)有橫向連接部。
[0016]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟(I)中，所述的砂芯結(jié)構(gòu)為84%的鋯砂、15%酚醛樹月旨、I %潰散劑混合制備而成，在砂芯結(jié)構(gòu)表面噴涂醇基涂料，形成砂芯表面光滑保護(hù)層；
[0017]所述步驟(4)具體還包括以下內(nèi)容:將汽車電機殼進(jìn)行530攝氏度的熱處理7小時，將汽車電機殼整體浸沒在冷水中，使汽車電機殼快速冷卻，振動汽車電機殼，砂芯潰散成顆粒狀流出。
[0018]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟(5)還包括以下內(nèi)容:將汽車電機殼熱處理及把砂振出來后，砂芯結(jié)構(gòu)的橫向連接部使得低壓鑄造的汽車電機殼側(cè)壁形成多個與螺旋水道連通的通孔，通過焊接將通孔封閉，形成完整連通的螺旋水道的汽車電機殼。
[0019]所述步驟(3)中，低壓鑄造裝置中，設(shè)有第一鍋爐及第二鍋爐，第一鍋爐內(nèi)熔融的鋁水為ZLlOl合金，第二鍋爐內(nèi)熔融的鋁水為ZL108合金或者A356-2合金，第二鍋爐中，設(shè)有攪拌裝置，在鋁熔煉過程中，連續(xù)地攪拌直到將它澆進(jìn)鑄模；
[0020]兩個鍋爐內(nèi)溫度均為630?650攝氏度，保證順利充型又能減少滲鐵量；低壓鑄造的金屬外模為80?100攝氏度，芯模為160?180攝氏度，底模為200?300攝氏度，升液管保溫到400?500攝氏度；
[0021]在產(chǎn)品澆注過程中，連續(xù)地經(jīng)過氣壓或者電磁栗壓力進(jìn)行充型，直到將鋁水澆進(jìn)鑄模，達(dá)到900豪巴的壓力使產(chǎn)品成型。
[0022]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟(3)中，低壓鑄造裝置中，通入惰性氣體，使第一鍋爐內(nèi)的熔融的鋁水與壓鑄模型腔之間形成壓力差，鋁水通過升液管進(jìn)入到型腔內(nèi)，在型腔內(nèi)壁及砂芯結(jié)構(gòu)外壁上形成一薄層凝固殼后將未凝固的中心鋁水傾入鍋爐，在數(shù)秒鐘(10?30秒)把第二鍋爐內(nèi)的恪融的招水在壓力下注入到鑄模內(nèi)充滿鑄模的其余部分。
[0023]作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟(3)中，低壓鑄造裝置中，兩個鍋爐分別設(shè)有電磁栗，電磁栗將第一鍋爐內(nèi)的熔融的鋁水填充到型腔內(nèi)，在型腔內(nèi)壁及砂芯結(jié)構(gòu)外壁上形成一薄層凝固殼后將未凝固的中心鋁水傾入鍋爐，在數(shù)秒鐘(10?30秒)另一電磁栗將第二鍋爐內(nèi)的熔融的鋁水在壓力下注入到鑄模內(nèi)充滿鑄模的其余部分。
[0024]—種實施上述汽車電機殼低壓鑄造方法的電機殼結(jié)構(gòu)，其包括低壓鑄造的電機殼本體，在該本體內(nèi)形成螺旋水道結(jié)構(gòu)，所述螺旋水道結(jié)構(gòu)由螺旋水道砂芯結(jié)構(gòu)固定在下模并鑄造成型為電機殼本體，將電機殼本體進(jìn)行熱處理及快速冷卻，螺旋水道砂芯結(jié)構(gòu)自然潰散并流出，形成電機殼本體內(nèi)壁光滑的螺旋水道結(jié)構(gòu)。
[0025]所述螺旋水道結(jié)構(gòu)設(shè)有進(jìn)水口及出水口；
[0026]所述砂芯結(jié)構(gòu)為左右兩個相同的半圓弧結(jié)構(gòu)砂芯反向拼接而成，所述半圓弧結(jié)構(gòu)砂芯中部平行設(shè)有多條傾斜的半圓弧砂道。
[0027]所述半圓弧結(jié)構(gòu)砂芯設(shè)有左右兩個豎向定位塊，每條半圓弧砂道與豎向定位塊之間設(shè)有橫向連接部。
[0028]本發(fā)明的有益效果:針對現(xiàn)有新能源發(fā)展的需求，通過汽車電機殼低壓鑄造方法，解決電機殼批量生產(chǎn)及提高電機的效率問題，采用鋁合金低壓鑄造工藝，并通過螺旋水道砂芯鑄造成螺旋水道，保證電機的冷卻效果，該鋁合金鑄造整體成型外觀比傳統(tǒng)焊接工藝美觀，冷卻效果好，比傳統(tǒng)的工藝提升6個點的電機效率，鋁合金傳熱快，散熱快，加上螺旋式的循環(huán)冷卻水道，解決了電機的溫升問題，大大的提高了電機的使用時間，可以滿足汽車長時間的工作，并且鋁合金低壓鑄造的工藝成型比傳統(tǒng)的鋼材焊接工藝產(chǎn)品更加輕量化，整個電機重量減輕大約60%。
[0029]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0030]圖1為本實施例電機殼結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本實施例電機殼結(jié)構(gòu)與砂芯結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為本實施例砂芯結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為本實施例砂芯結(jié)構(gòu)的半圓弧結(jié)構(gòu)砂芯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5為本實施例半圓弧結(jié)構(gòu)砂芯俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖6為本實施例砂芯結(jié)構(gòu)與下模定位的