CN108213352A - 一种水冷电机壳体浇铸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水冷电机壳体浇铸方法，第一步,制作螺旋形水道砂芯，然后在水道砂芯表面设置与铸件材质相同的细条状的金属条,设置金属条后再将砂芯充分干燥；第二步,将砂芯充分干燥；第三步,将模具预热处理；第四步,将水道砂芯至于模具内；第五步,将金属熔液浇铸入模具内；第六步,自然冷却成型后将模具与铸件分开；第七步,将铸件进行热处理,使水道砂芯自动粉碎；第八步,向铸件的水道内通水冲洗清砂。水冷电机壳体浇铸方法采用预置方式，在成形区域设置固态金属条，通过金属条从固态到液态获得体积增加量来弥补金属熔液从液态到固态形成的体积收缩量，进而达到理想的补缩目的。

Description

一种水冷电机壳体浇铸方法

技术领域

本发明涉及一种水冷电机壳体浇铸方法。

背景技术

高温金属液注入模具后温度降到室温要经历液态收缩、凝固收缩、固态收缩。如果在液态收缩和凝固收缩时得不到金属液体补缩，在最后凝固的地方，就容易形成集中的缩孔和缩松，从而影响铸件的机械性能和使用要求，甚至使铸件报废。铸件凝固和补缩系统的研究工作起步于上世纪20年代，当时的铸造工作者认识到浇冒口设置是保证铸件内在质量的关键措施，并着手进行浇冒口工艺合理化的探索。上世纪30年代中期研究工作取得突破性进展，工程师在考虑了合金、模具等热物参数和浇铸条件的基础上，把铸件形体所决定的热量传输特征统一起来，提出了凝固模数的概念，建立了凝固模数与凝固时间关系的“平方根定律”，给浇冒口设计提供了科学依据。此后一段时期，不少铸造工作者在浇冒口计算、边角影响、补缩距离、模具特性等方面进行了生产试验总结，形成了一些各具特色的经验归纳公式，用于浇冒口参数的定量计算。

水冷电机壳体浇铸中，铸件本体的材质为铝合金；铝合金从液相到固相的凝固收缩率在4％左右，从高温固态冷却到室温的体积收缩率为5％，因此，铝合金在凝固和冷却过程中的收缩较大，导致铝合金铸件很容易由于补缩不及时而形成较为严重的缩孔和缩松问题。现有技术中虽然可以采用浇冒口技术在一定程度上一致缩孔和缩松问题，但是，铝合金的密度小、热容量小、导致铝合金在凝固过程中散热很快，且铝合金化学性质活泼，在浇铸过程中易氧化燃烧，使现有的浇冒口技术达不到理想的补缩效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何在浇铸前实现补缩，由此得到一种通过预置方式在浇铸前设置与补缩量相当的浇铸对象来补缩的适用于水冷电机壳体浇铸方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：水冷电机壳体浇铸方法，第一步,制作螺旋形水道砂芯，然后在水道砂芯表面设置与铸件材质相同的细条状的金属条,设置金属条后再将砂芯充分干燥；第二步,将砂芯充分干燥；第三步,将模具预热处理；第四步,将水道砂芯至于模具内；第五步,将金属熔液浇铸入模具内；第六步,自然冷却成型后将模具与铸件分开；第七步,将铸件进行热处理,使水道砂芯自动粉碎；第八步,向铸件的水道内通水冲洗清砂。

该技术方案针对的是以铝合金材质为本体的水冷电机壳体，故金属条采用铝合金材质。水道砂芯在浇铸过程隔离金属熔液并在最后清空形成输送冷却水的空间，在浇铸过程中金属条受热熔化而与水冷电机壳体融为一体，金属条对水冷电机壳体的本体材质不产生影响。金属条熔化后体积变大，在浇铸过程中金属熔液在输入的同时得到由金属条熔化补充的金属熔液；这相当于现有技术中浇冒口技术中的补充的金属熔液，区别是本技术方案中这部分补充的金属熔液在浇铸时产生；当浇铸而进入的金属熔液开始冷却时金属条同步开始受热熔化，浇铸而进入的金属熔液冷却形成的体积收缩量与金属条熔化形成的体积增加量相互抵消，使得收缩量得到补偿，进而实现补缩的目的。

考虑到浇铸时金属熔液多为单项输送，其输送通道都会形成末端冷却过快的情况，尤其是水冷电壳体的水道是一进一出式单项结构，浇铸过程中水道的一端离模具的浇铸口近、另一端离模具的浇铸口远。浇铸而进入的金属熔液先进入水道离模具的浇铸口近的该端、最后才进入水道离模具的浇铸口远的该端。浇铸压力会对金属熔液经过这两个位置的时间差有直接影响，时间相差越多浇铸质量越不稳定、越会产生缩孔和缩松的问题。为避免浇铸压力对浇铸过程的影响，述金属条在水道砂芯对应模具的浇铸口最远的该端的部位的横截面尺寸最大，该金属条在该部位的横截面尺寸为其它部位的横截面尺寸的两倍。

为了保证金属条能够快速受热熔化，所述金属条的横截面呈矩形。

金属条固定在水道砂芯的表面，除了使用化学粘结剂的方法外，本发明优选金属条通过铜丝固定在水道砂芯上。铜的熔点远高于铝合金的熔点，而且导热性也高于铝合金，因此，在浇铸过程中铜丝不会对水冷电机壳体产生影响、还会小范围提高水冷电机壳体的导热能力。

本发明采用上述技术方案：水冷电机壳体浇铸方法采用预置方式，在成形区域设置固态金属条，通过金属条从固态到液态获得体积增加量来弥补金属熔液从液态到固态形成的体积收缩量，进而达到理想的补缩目的。

具体实施方式

水冷电机壳体浇铸方法，第一步,制作螺旋形水道砂芯，然后在水道砂芯表面设置与铸件材质相同的细条状的金属条,金属条通过铜丝固定在水道砂芯上、设置金属条后再将砂芯充分干燥；第二步,将砂芯充分干燥；第三步,将模具预热处理；第四步,将水道砂芯至于模具内；第五步,将金属熔液浇铸入模具内；第六步,自然冷却成型后将模具与铸件分开；第七步,将铸件进行热处理,使水道砂芯自动粉碎；第八步,向铸件的水道内通水冲洗清砂。金属条数量为一根，它顺着水道砂芯的形状而形成螺旋形。金属条的一端呈现为横截面的尺寸大于其它部位的横截面的尺寸的结构，也就是金属条一端比较粗，且金属条该端的横截面的尺寸为其它部位的横截面的尺寸的两倍。金属条的横截面呈矩形。

Claims (4)

1.一种水冷电机壳体浇铸方法，

第一步,制作螺旋形水道砂芯；

第二步,将砂芯充分干燥；

第三步,将模具预热处理；

第四步,将水道砂芯至于模具内；

第五步,将金属熔液浇铸入模具内；

第六步,自然冷却成型后将模具与铸件分开；

第七步,将铸件进行热处理,使水道砂芯自动粉碎；

第八步,向铸件的水道内通水冲洗清砂,

其特征在于:第一步中螺旋形水道砂芯成形后,在水道砂芯表面设置与铸件材质相同的细条状的金属条,设置金属条后再将砂芯充分干燥。

2.根据权利要求1所述水冷电机壳体浇铸方法，其特征在于：所述金属条在水道砂芯对应模具的浇铸口最远的该端的部位的横截面尺寸最大。

3.根据权利要求1或2所述水冷电机壳体浇铸方法，其特征在于：所述金属条的横截面呈矩形。

4.根据权利要求1或2所述水冷电机壳体浇铸方法，其特征在于：所述金属条通过铜丝固定在水道砂芯上。