CN107370282A - 一种预埋式易熔管水冷电机壳及制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预埋式易熔管水冷电机壳及制作工艺，包括进水口、出水口、易熔管、电机壳本体和活性剂涂层；所述易熔管的一端固定连接进水口，另一端固定连接出水口；所述易熔管的外表面设有活性剂涂层；所述进水口和出水口镶嵌在电机壳本体的表面；所述易熔管埋入电机壳本体内；所述易熔管为扁形管道结构；所述易熔管设有易熔筋；该预埋式易熔管水冷电机壳使水冷电机壳铸造工艺简化；易熔管采用挤压成型便于实现机械化，成本低、效率高；密封性高，铸造工艺稳定；易熔管替代覆膜砂芯成型水道，使冷却循环水道清洁度质变提高；用易熔管缠绕成预埋件替代砂芯，减少多个铸造生产工序，铸造效率大幅提高。

Description

一种预埋式易熔管水冷电机壳及制作工艺

技术领域

本发明涉及新能源电动汽车技术领域，具体为一种预埋式易熔管水冷电机壳及制作工艺。

背景技术

国家“十三五”期间，将新能源电动汽车作为新兴支柱产业拉动国家GDP的增长，预计2020年，电动汽车保有量达到500万辆；而电动汽车的三大部件——驱动电机、控制器、电池占到电动汽车制造成本的90％。电动汽车驱动电机的循环水冷却机壳(以下简称“电机壳”)制造成本成本占到驱动电机总成本的30％；电动汽车水冷机壳制造技术突破，对新能源行业推广，降低制造成本意义重大。由于新能源汽车采用锂电池，要求整车设计轻量化，从新能源电机设计初期驱动电机壳一直采用铝合金材质。

目前国内新能源汽车使用的电机壳采用铝合金整体铸造方式，生产工艺复杂，制造成本居高不下，质量不可靠，制约电动汽车的推广应用。

国内铝合金电机壳经历三个阶段：前期采用铝板焊接后加工，一台机壳动辄上万元；第二代电机壳采用铸铝机壳内埋入铜管散热，成本高且散热效果差。三代电机壳采用覆膜砂芯成型冷却水道，经过制芯、刷涂、浇注、焙烧清砂、焊接、热处理的工艺路线。制造工艺路线繁琐，复杂，影响产品质量的工艺因素多。且整体砂芯铸铝电机壳，制造过程中产生大量废砂，对环境污染大；与国家发展新能源行业的初衷相悖。

为解决以上问题，研发预埋式易熔管水冷电机壳制作工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种预埋式易熔管水冷电机壳及制作工艺，易熔管采用挤压成型便于实现机械化，成本低、效率高；密封性高，工艺稳定；易熔管替代覆膜砂芯成型水道，清洁度大幅提高，消除砂芯带来的水道内壁黏沙、粘涂料带来的运行隐患；用易熔管缠绕成预埋件替代砂芯，减少多个铸造生产工序，铸造效率大幅提高；机壳的气密性由易熔管保证，极大提高一次成品率；取消覆膜砂芯，减少环境污染，减少制芯投入，进而有效的解决背景技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种预埋式易熔管水冷电机壳，包括进水口、出水口、易熔管、电机壳本体和活性剂涂层；所述易熔管的一端固定连接进水口，另一端固定连接出水口；所述易熔管的外表面设有活性剂涂层；所述进水口和出水口镶嵌在电机壳本体的表面；所述易熔管埋入电机壳本体内。

一种预埋式易熔管水冷电机壳的制作工艺，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一，将铝锭加热，使用挤压机挤压成型需要的易熔管；

步骤二，根据电机壳不同要求，将易熔管绕制成需要的预埋件；

步骤三，预埋件外表预涂活化剂，进入气氛保护炉进行附着活化，实现易熔；

步骤四，浇注前对预埋件进行预热，保温30min；表面活化后的预埋管设计与模具悬空定位；模具充入高温铝液；高温下预埋管表面附着的活化层熔蚀消除铝氧化膜，高温铝液与铝型材预埋件直接熔合；

步骤五，模具型腔充入铝液后凝固散热，预埋件吸收铝液凝固释放的潜热，表面的氧化膜熔蚀；

步骤六，易熔管外表设计薄拉筋，利用金属的末端效应，薄拉筋在高温下首先熔化，与铝液结合成一体；薄拉筋及易熔管外层吸收高温铝液凝固释放的潜热，促使易熔管内层保持完整内腔形状，进而凝固成整体；

步骤七，高温铝液直接与易熔管的拉筋及易熔管外表熔合成一体；

步骤八，为防止易熔管被高温铝液熔蚀损坏，设计适当壁厚；优化浇注温度；在保证氧化膜完全熔蚀前提下，保证易熔管内层完整性；

步骤九，电机壳密封性由挤压易熔管实现，冷却水道强度达到5MPa；电机壳强度由铸造材质保证，抗拉强度≥235MPa。

进一步，所述易熔管为扁形管道结构。

进一步，所述易熔管设有易熔筋。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该预埋式易熔管水冷电机壳使电机壳铸造工艺简化，易熔管替代砂芯，消除砂芯炝火、偏芯导致壁厚偏差等缺陷；易熔管采用挤压成型便于实现机械化，成本低、效率高；密封性高，工艺稳定；易熔管替代覆膜砂芯成型水道，清洁度大幅提高，消除砂芯带来的水道内壁黏沙、粘涂料带来的运行隐患；用易熔管缠绕成预埋件替代砂芯，减少多个铸造生产工序，铸造效率大幅提高；机壳的气密性由易熔管保证，极大提高一次成品率；取消覆膜砂芯，减少环境污染，减少制芯投入。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的局部结构示意图；

附图标记中：1.进水口；2.出水口；3.易熔管；31.易熔筋；4.电机壳本体；5.活性剂涂层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种预埋式易熔管水冷电机壳，包括进水口1、出水口2、易熔管3、电机壳本体4和活性剂涂层5；所述易熔管3的一端固定连接进水口1，另一端固定连接出水口2；所述易熔管3的外表面设有活性剂涂层5；所述进水口1和出水口2镶嵌在电机壳本体4的表面；所述易熔管3埋入电机壳本体4内。

进一步，所述易熔管3为扁形管道结构。

进一步，所述易熔管3设有易熔筋31。

制作工艺为，将铝锭加热，使用挤压机挤压成型需要的易熔管；根据电机壳不同要求，将易熔管绕制成需要的预埋件；预埋件外表喷涂活化剂，进入气氛保护焊炉进行附着活化；表面活化后的预埋管设计与模具配合定位；前对预埋管进行预热200℃，保温30min；预埋管放置在模具中，模具充入高温铝液；高温下预埋管表面附着的活化层熔蚀消除铝氧化膜，高温铝液与铝型材预埋件直接熔合；模具型腔充入铝液后凝固散热，预埋件吸收铝液凝固释放的潜热，表面的氧化膜熔蚀；易熔管外表设计薄拉筋，利用金属的末端效应，薄拉筋在高温下首先熔化，与铝液结合成一体；薄拉筋及易熔管外层吸收铝液凝固释放的潜热，促使易熔管内层保持完整内腔形状，进而凝固成整体；高温铝液直接与易熔管的拉筋及易熔管外层熔合成一体；为防止易熔管被高温铝液冲坏，设计适当壁厚；优化浇注工艺温度；在保证氧化膜完全熔蚀前提下，保证易熔管完整性；电机壳密封性由挤压易熔管实现，冷却水道强度达到5MPa；电机壳强度由铸造材质保证，抗拉强度≥235MPa。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种预埋式易熔管水冷电机壳，其特征在于：包括进水口(1)、出水口(2)、易熔管(3)、电机壳本体(4)和活性剂涂层(5)；所述易熔管(3)的一端固定连接进水口(1)，另一端固定连接出水口(2)；所述易熔管(3)的外表面设有活性剂涂层(5)；所述进水口(1)和出水口(2)镶嵌在电机壳本体(4)的表面；所述易熔管(3)埋入电机壳本体(4)内。

2.一种预埋式易熔管水冷电机壳的制作工艺，其特征在于：

步骤一，将铝锭加热，使用挤压机挤压成型需要的易熔管；

步骤二，根据电机壳不同要求，将易熔管绕制成需要的预埋件；

步骤三，预埋件外表预涂活化剂，进入气氛保护炉进行附着活化，实现易熔；

步骤四，表面活化后的预埋管设计与模具配合定位；浇注前对预埋管进行预热200℃、保温30min；

步骤五，预埋管放置在模具中，模具充入高温铝液；高温下预埋管表面附着的活化层熔蚀消除铝氧化膜；充入型腔的高温铝液凝固过程中散热，铝液凝固中释放潜热熔蚀易熔管表面的氧化膜，高温铝液与易熔管预埋件直接熔合；

步骤六，易熔管外表设计薄拉筋，利用金属的末端效应，薄拉筋在高温下首先熔化，与铝液结合成一体；薄拉筋及易熔管外层吸收高温铝液凝固释放的潜热，促使易熔管内层保持完整内腔形状，进而凝固成整体；

步骤七，高温铝液直接与易熔管的拉筋及易熔管外层熔合成一体；

步骤八，为防止易熔管被高温铝液熔蚀损坏，设计适当壁厚，优化浇注温度；在保证易熔管外层全熔合前提下，实现易熔管内层完整；

步骤九，电机壳密封性由挤压易熔管实现，冷却水道强度达到5MPa；电机壳强度由铸造材质保证，抗拉强度≥235MPa。

3.根据权利要求1所述的一种预埋式易熔管水冷电机壳，其特征在于：所述易熔管(3)为扁形管道结构。

4.根据权利要求1所述的一种预埋式易熔管水冷电机壳，其特征在于：所述易熔管(3)设有易熔筋结构(31)。