CN108161367B - 一种新能源汽车轻质耐用电机壳制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车轻质耐用电机壳制造工艺，包括步骤：浇铸：熔化后浇铸；浇铸后及时向冒口补充铝液以补缩，得到带有砂芯的电机壳；开箱清理：用风铲清理型砂、砂芯，去毛刺，打磨，喷丸处理，喷砂处理，或者按要求补焊；一次热处理：T1热处理工艺处理，得热处理铸件；辅助热冲压：热处理铸件加热后通入预先设定的冲压凹模、凸模冲压；淬火：对热冲压后的热处理铸件淬火；车削精加工：得到半成品电机壳；二次热处理：对精加工的半成品电机壳进行T6热处理，得成品。本发明的工艺一改传统的电机壳浇铸制造工艺，得到的成品铝合金电机壳机械性能优异，强度提高15%以上，疲劳强度提高20%以上，耐磨性佳，作为新能源电机壳，轻质耐用。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车配件领域，尤其涉及一种新能源汽车轻质耐用电机壳制造工艺。
背景技术
近年来，包括纯电动和混合动力汽车的新能源汽车应运而生，并结合高性能的驱动电机以及控制技术、储能技术、材料技术的融合，发挥了电动汽车在现实生活中的高效率、环保、节能、轻便等优点。电动汽车解决了能源的危机和环境的污染，在技术创新的过程中，对缓解全球汽车工业金融危机和能源环境问题卓有贡献。
减轻车身重量、保证强度使电动汽车外壳、支架等零部件冲压工艺的最主要的技术要求。采用高强度的钢板能实现轻量化，但高强度钢板的冲压成型性能下降，需要很大的成型力，且回弹严重，大大影响工艺成本。电机壳的复杂结构一般采用铸造工艺，但仅采用铸造工艺，产品的力学、重量、热处理性能上有诸多的不完美之处。
对此，开发一种热冲压、热处理与铸造工艺结合的电机壳制造工艺，使其轻量化、高强耐用，为新能源汽车的发展注入新的活力。
发明内容
发明目的：本发明提出的一种新能源汽车轻质耐用电机壳制造工艺，相对传统车用壳体的铸造工艺进行全面的优化改进，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容：一种新能源汽车轻质耐用电机壳制造工艺，包括以下步骤：
（1）、浇铸：按照电机壳的整体结构制作、安装好砂芯和浇铸模，将铝锭放入熔化炉熔炼，710~725℃熔化后，气泵驱动熔化的铝液通过导管流入浇铸模中；浇铸后及时向冒口补充铝液以补缩，缓冷至100℃以下，得到带有砂芯的电机壳；
（2）、开箱清理：用风铲震松冒口处的型砂，分开上下箱，及时取出铸件，用风铲清理砂芯，去毛刺，打磨铸件边缘，喷丸处理，喷砂处理，按要求补焊或者视为不合格处理；
（3）、一次热处理：步骤（2）的合格铸件，进行一次热处理，将合格铸件放到热处理炉中，按照T1热处理工艺处理，得热处理铸件；
（4）、辅助热冲压：T1热处理工艺后的热处理铸件，加热到495~530℃，通入预先设定的冲压凹模、凸模，根据铸造工艺所不涉及部分精细结构进行冲压成型，热处理铸件离开时温度不低于465℃；
（5）、淬火：对热冲压后的热处理铸件淬火，温度降至50~70℃；
（6）、车削精加工：对淬火后的热处理铸件进行车削精加工，得到半成品电机壳；
（7）、二次热处理：对精加工的半成品电机壳进行T6热处理，缓冷，得新能源汽车轻质耐用电机壳成品。
作为优选，所述铸件所用的铝合金为铸造铝合金。铸造铝合金，适用于本工艺的各个阶段。
进一步，所述铸件所用的铝合金牌号为ZL104、ZL108、ZL109、ZL110中的一种。以上牌号均为铸造铝合金且适用于本工艺。
作为优选，步骤（3）中，T1热处理的时效温度在190-225℃，时效时间6~9h。时效温度和时效时间使T1热处理--人工时效的效果得到充分发挥。
作为优选，步骤（1）及步骤（7）中，缓冷时间大于1.5h。缓冷时间的控制利于减弱快冷对金属结构的不利性。
作为优选，步骤（7）中，T6热处理的加热温度为490~527℃，时效温度为185~220℃，时效时间为8-15h。T6热处理分固溶处理加完全人工时效，加热温度对应固溶处理，其配合很好的把把握了铝合金的热处理规律。
进一步，步骤（1）及步骤（7）中，缓冷方式均采用空冷。空冷低成本且高效。
和现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的工艺精细，步骤鲜明，处理高效。浇铸类似传统工艺，后续的热处理、热冲压对材料进行了实质性的加强；其中一次热处理选用人工时效的效果是对浇铸中产生的不利晶相和内应力进行调整，使之得到良好的的机械加工性能；辅助热冲压是作为浇铸工艺的辅助步骤出现，能够得到电机壳更细致的结构，也降低了浇铸的模和砂芯部分结构的制作难度；二次热处理的T6固溶处理加完全人工时效，使其机械性能进一步大大增强。本发明的工艺一改传统的电机壳浇铸制造工艺，得到的成品铝合金电机壳机械性能优异，强度提高15%以上，疲劳强度提高20%以上，耐磨性佳，作为新能源电机壳，轻质耐用。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例作简单的介绍。
实施例1
一种新能源汽车轻质耐用电机壳制造工艺，包括以下步骤：
（1）、浇铸：按照电机壳的整体结构制作、安装好砂芯和浇铸模，将铝锭放入熔化炉熔炼，710~725℃熔化后，气泵驱动熔化的铝液通过导管流入浇铸模中；浇铸后及时向冒口补充铝液以补缩，缓冷至100℃以下，得到带有砂芯的电机壳；所述铸件所用的铝合金为铸造铝合金，优选为牌号ZL104、ZL108、ZL109、ZL110中的一种；缓冷方式采用空冷，时间为1.5h；
（2）、开箱清理：用风铲震松冒口处的型砂，分开上下箱，及时取出铸件，用风铲清理砂芯，去毛刺，打磨铸件边缘，喷丸处理，喷砂处理，按要求补焊或者视为不合格处理；
（3）、一次热处理：步骤（2）的合格铸件，进行一次热处理，将合格铸件放到热处理炉中，按照T1热处理工艺处理，T1热处理的时效温度在205℃，时效时间7.2h，得热处理铸件；
（4）、辅助热冲压：T1热处理工艺后的热处理铸件，加热到505℃，通入预先设定的冲压凹模、凸模，根据铸造工艺所不涉及部分精细结构进行冲压成型，热处理铸件离开时温度不低于465℃；
（5）、淬火：对热冲压后的热处理铸件淬火，温度降至50~70℃；
（6）、车削精加工：对淬火后的热处理铸件进行车削精加工，得到半成品电机壳；
（7）、二次热处理：对精加工的半成品电机壳进行T6热处理，T6热处理的加热温度为527℃，时效温度为198℃，时效时间为12h；缓冷，缓冷方式采用空冷，时间为1.8h，得新能源汽车轻质耐用电机壳成品。
实施例2
一种新能源汽车轻质耐用电机壳制造工艺，包括以下步骤：
（1）、浇铸：按照电机壳的整体结构制作、安装好砂芯和浇铸模，将铝锭放入熔化炉熔炼，710~725℃熔化后，气泵驱动熔化的铝液通过导管流入浇铸模中；浇铸后及时向冒口补充铝液以补缩，缓冷至100℃以下，得到带有砂芯的电机壳；所述铸件所用的铝合金为铸造铝合金，优选为牌号ZL104、ZL108、ZL109、ZL110中的一种；缓冷方式采用空冷，时间为1.6h；
（2）、开箱清理：用风铲震松冒口处的型砂，分开上下箱，及时取出铸件，用风铲清理砂芯，去毛刺，打磨铸件边缘，喷丸处理，喷砂处理，按要求补焊或者视为不合格处理；
（3）、一次热处理：步骤（2）的合格铸件，进行一次热处理，将合格铸件放到热处理炉中，按照T1热处理工艺处理，T1热处理的时效温度在195℃，时效时间8.5h，得热处理铸件；
（4）、辅助热冲压：T1热处理工艺后的热处理铸件，加热到520℃，通入预先设定的冲压凹模、凸模，根据铸造工艺所不涉及部分精细结构进行冲压成型，热处理铸件离开时温度不低于465℃；
（5）、淬火：对热冲压后的热处理铸件淬火，温度降至50~70℃；
（6）、车削精加工：对淬火后的热处理铸件进行车削精加工，得到半成品电机壳；
（7）、二次热处理：对精加工的半成品电机壳进行T6热处理，T6热处理的加热温度为518℃，时效温度为220℃，时效时间为9h；缓冷，缓冷方式采用空冷，时间为2h，得新能源汽车轻质耐用电机壳成品。
实施例3
一种新能源汽车轻质耐用电机壳制造工艺，包括以下步骤：
（1）、浇铸：按照电机壳的整体结构制作、安装好砂芯和浇铸模，将铝锭放入熔化炉熔炼，710~725℃熔化后，气泵驱动熔化的铝液通过导管流入浇铸模中；浇铸后及时向冒口补充铝液以补缩，缓冷至100℃以下，得到带有砂芯的电机壳；所述铸件所用的铝合金为铸造铝合金，优选为牌号ZL104、ZL108、ZL109、ZL110中的一种；缓冷方式采用空冷，时间为1.5h；
（2）、开箱清理：用风铲震松冒口处的型砂，分开上下箱，及时取出铸件，用风铲清理砂芯，去毛刺，打磨铸件边缘，喷丸处理，喷砂处理，按要求补焊或者视为不合格处理；
（3）、一次热处理：步骤（2）的合格铸件，进行一次热处理，将合格铸件放到热处理炉中，按照T1热处理工艺处理，T1热处理的时效温度在225℃，时效时间6.5h，得热处理铸件；
（4）、辅助热冲压：T1热处理工艺后的热处理铸件，加热到495℃，通入预先设定的冲压凹模、凸模，根据铸造工艺所不涉及部分精细结构进行冲压成型，热处理铸件离开时温度不低于465℃；
（5）、淬火：对热冲压后的热处理铸件淬火，温度降至50~70℃；
（6）、车削精加工：对淬火后的热处理铸件进行车削精加工，得到半成品电机壳；
（7）、二次热处理：对精加工的半成品电机壳进行T6热处理，T6热处理的加热温度为502℃，时效温度为190℃，时效时间为15h；缓冷，缓冷方式采用空冷，时间为1.5h，得新能源汽车轻质耐用电机壳成品。
以上实施例仅用以说明本发明的优选技术方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，所做出的若干改进或等同替换，均视为本发明的保护范围，仍应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (7)
1.一种新能源汽车轻质耐用电机壳制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、浇铸：按照电机壳的整体结构制作、安装好砂芯和浇铸模，将铝锭放入熔化炉熔炼，710~725℃熔化后，气泵驱动熔化的铝液通过导管流入浇铸模中；浇铸后及时向冒口补充铝液以补缩，缓冷至100℃以下，得到带有砂芯的电机壳；
（2）、开箱清理：用风铲震松冒口处的型砂，分开上下箱，及时取出铸件，用风铲清理砂芯，去毛刺，打磨铸件边缘，喷丸处理，喷砂处理，按要求补焊或者视为不合格处理；
（3）、一次热处理：步骤（2）的合格铸件，进行一次热处理，将合格铸件放到热处理炉中，按照T1热处理工艺处理，得热处理铸件；
（4）、辅助热冲压：T1热处理工艺后的热处理铸件，加热到495~530℃，通入预先设定的冲压凹模、凸模，根据铸造工艺所不涉及部分精细结构进行冲压成型，热处理铸件离开时温度不低于465℃；
（5）、淬火：对热冲压后的热处理铸件淬火，温度降至50~70℃；
（6）、车削精加工：对淬火后的热处理铸件进行车削精加工，得到半成品电机壳；
（7）、二次热处理：对精加工的半成品电机壳进行T6热处理，缓冷，得新能源汽车轻质耐用电机壳成品。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车轻质耐用电机壳制造工艺，其特征在于，所述铸件所用的铝合金为铸造铝合金。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车轻质耐用电机壳制造工艺，其特征在于，所述铸件所用的铝合金牌号为ZL104、ZL108、ZL109、ZL110中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车轻质耐用电机壳制造工艺，其特征在于，步骤（3）中，T1热处理的时效温度在190-225℃，时效时间6~9h。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车轻质耐用电机壳制造工艺，其特征在于，步骤（1）及步骤（7）中，缓冷时间大于1.5h。
6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车轻质耐用电机壳制造工艺，其特征在于，步骤（7）中，T6热处理的加热温度为490~527℃，时效温度为185~220℃，时效时间为8-15h。
7.根据权利要求5所述的一种新能源汽车轻质耐用电机壳制造工艺，其特征在于，步骤（1）及步骤（7）中，缓冷方式均采用空冷。
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