CN108927493A - 一种铝合金电动汽车用内冷电机壳铸造成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝合金电动汽车用内冷电机壳铸造成型工艺，包括3D打印蜡模，蜡模插管，制备石膏模，型壳焙烧，浇铸成型及石膏模清理等六个步骤。本发明一方面可提高铝合金内冷电动机壳体铸造加工的工作效率和精度，并极大的提高铝合金内冷电动机壳体产品铸造加工的灵活性和可靠性，另一方面可在有效提高铸件脱模工作效率的同时，另有效的降低铸件表面清理及后续精加工的工作量及劳动强度，从而达到提高铝合金内冷电动机壳体铸造加工灵活性、可靠性和产品质量的同时，另有效的降低加工成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金电动汽车用内冷电机壳铸造成型工艺，属汽车设备生产设备及技术领域。
背景技术
目前基于铝合金材质并内嵌冷却水循环水道的铝合金内冷壳体的电动机是当前电动汽车新能源交通工具重要的动力设备，使用量巨大，当前这类电动机壳体均是通过重力铸造方法进行铸造加工或通过焊接方式进行加工制备得到该类内嵌冷却水循环水道的铝合金内冷壳体产品，虽然可以基本满足对铝合金内冷电动机壳体生产的需要，但在实际的工作中发现，当前在采用力铸造方法进行加工时，由于螺旋水道截面积太小，螺旋圈数很多，因此当砂芯强度较小时易发生断裂，当砂芯强度过大时，则易导致砂芯清理困难，同时也极易在浇铸过程中导致砂芯偏移，从而严重影响水道和壳体加工精度和结构强度，严重时甚至造成壳体漏水现象，除此之外砂芯需要制作很多排气孔，造成电机壳上有很多工艺孔，从而导致产品结构整体性差，严重影响壳体结构强度，且外观粗糙，后期人工清沙工作和工件表面精加工工作量很大， 劳动成本高；而采用焊接方式进行加工时，焊接成本高，焊接质量不易控制，并导致水道结构单一，仅能以“S”型排布，在严重影响壳体结构灵活性的同时，也易造成水路中阻力增加，水泵功率及扬程需求高，从而导致整个水路循环管道承受更多的压力，安全系数低，因此这两种传统的加工工艺均不能有效满足当前对高质量电动机用铝合金内冷壳体加工的需要。
针对这一问题，当前开发出了基于3D打印技术为基础结合型砂进行的铸造加工工艺，虽然有效的克服了重力铸造方法进行铸造加工或通过焊接方式进行加工的缺陷，但同时也存在着在对打印砂型打印成型时必须打印多个砂型模，在对多个砂型模进行组合，从而易造成水道位移偏移，因此同时，通过3D打印技术进行砂型造模时，模具的加工精度很差，表面质量极低，从而造成水道不平滑、不规整，并需要配备相应模具及配套设备，加工成本高，操作难度大，依然严重制约了当前铝合金内冷壳体加工质量和技术的提高。
因此针对这一现状，本发明提出了一种基于石蜡与石膏配套使用，并结合3D打印技术的铝合金内冷壳体消失模加工工艺，使得铝合金内冷壳体产品实现低成本、高精度、高效率加工成为了可能。
发明内容
本发明目的就在于克服上述不足，提供一种铝合金电动汽车用内冷电机壳铸造成型工艺及其制备工艺。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：
一种铝合金电动汽车用内冷电机壳铸造成型工艺包括以下步骤：
第一步，3D打印蜡模，根据电机壳体设备图纸及生产工艺要求，使用3D打印设备将石蜡通过逐层打印方式对电机壳体进行打印加工，制备得到完成的电动机壳体蜡模，在蜡模加工中，对电机壳体中的水道位置进行预留，并在水道位置处预留若干石膏浇铸孔，并使石膏浇铸口与水道相互连通，且石膏浇铸口轴线与水道轴线垂直并相交；
第二步，蜡模插管，完成第一步加工并得到电动机壳体蜡模后，根据蜡模表面预留的各石膏浇铸孔位置，分别为每一个石膏浇铸孔插接一个石膏浇铸导流管，使石膏浇铸导流管与石膏浇铸孔同轴分布，且石膏浇铸导流管下端面与水道壁平齐；
第三步，制备石膏模，将完成第二步处理的电动机壳体蜡模和安装在电动机壳体蜡模上的石膏浇铸导流管一同嵌于到金属砂箱中并定位，并在电动机壳体蜡模水道的进水口和出水口在水道中内置若干拉丝，拉丝两端与水道进水口、出水口对应的电动机壳体蜡模连接，然后将石膏液一方面浇铸到金属砂箱内，对电动机壳体蜡模外表面进行整体包覆，另一方面将石膏液通过石膏浇铸导流管直接浇铸到电动机壳体蜡模的水道中，然后在16℃-28℃的环境温度条件下，使金属砂箱内的石膏浆液自然凝固，并在石膏处于半凝固状态时，将石膏浇铸导流管拆除，并在拆除过程中将石膏浇铸导流管内的石膏在石膏浇铸孔处断开，然后用厚度为3~5mm的冷铁金属块对石膏浇铸孔进行覆盖填充，并在完成石膏完全凝固获得毛坯石膏模后将金属砂箱静置备用；
第四步，型壳焙烧，将第三步制备得到的成品金属砂箱转运至焙烧炉内，通过焙烧将金属砂箱内的电动机壳体蜡模熔融并从毛坯石膏模中排出并获得成品石膏模，其中焙烧过程中，使焙烧炉以10℃—50℃/h的速度对焙烧炉进行升温，并在焙烧炉温度达到140℃—170℃时，焙烧炉保温5—8小时，然后以10℃—50℃/h的速度对焙烧炉进行升温，并分别在焙烧炉温度上升至350℃—400℃、500℃——550℃时各保温6-8小时，焙烧炉温度上升至600℃时保温0—3小时，焙烧炉温度上升至690℃—730℃时保温时间8小时-12小时，然后对焙烧炉进行降温至200℃—300℃后保温8—10小时期间即可获得成品型壳，其中降温时的温度下降速度每小时为20℃—50℃；
第五步，浇铸成型，将完成第四步焙烧作业的金属砂箱转移到浇铸成型设备处，并通过工装定位，然后在气压为0.5~0.6个大气压下，环境温度为常温，型壳温度300摄氏度的条件下，在20~30S时间内完成熔融态铝合金浇铸成型作业，然后在常压下将经过浇铸作业的金属砂箱自然冷却至常温，并在完成冷却后静置时间不小于6小时；
第六步，石膏模清理，将经过第五步加工后的金属砂箱拆除并清理冒口，然后将包覆在铝合金电机壳体表面的石膏层进行清理，抽出水道预置的铁丝，然后以压力为600Kpa、频率为28KHZ的超声波水对铝合金电机壳体水道内的石膏芯进行清理，即可获得成品铝合金电机壳体产品工件。
进一步的，所述的第一步中，在打印加工过程中，相邻两层石蜡层打印加工的起始位置相同，填充底层厚度为1mm，每层石蜡打印层厚度为0.1mm，打印速度60mm/S,喷嘴孔径采用0.4mm。
进一步的，所述的第二步中，石膏浇铸导流管包括管体、手柄及切断刃，所述的管体为横截面呈等腰梯形的空心管状结构，其上端面直径为末端面直径的1.1—3倍，所述的手柄至少两个，环绕管体轴线均布在管体侧壁上端位置，所述的切断刃嵌于管体下端面，其两端分别与管体内侧壁连接，并与管体轴线垂直且相交，所述的管体侧壁下端位置均布若干导流口，所述的导流口环绕管体轴线均布，并与管体轴线垂直分布。
进一步的，所述的第四步中进行型壳焙烧时，第二步制备得到的石膏模在摆放到焙烧炉内时，各金属砂箱浇冒口朝下，且相邻金属砂箱间的行距大于100mm、二层装炉时浇冒口位置一定对准下一层的空挡部位。
进一步的，第五步浇铸成型时，金属砂箱处于惰性气体保护环境中进行，环境空气中氧气含量低于5%。
本发明加工工艺相对简单，加工精度高，一方面可提高铝合金内冷电动机壳体铸造加工的工作效率和精度，并可根据使用需要，灵活调整铝合金内冷电动机壳体内水道结构及分布位置，从而极大的提高铝合金内冷电动机壳体产品铸造加工的灵活性和可靠性，另一方面可有效的提高铸件表面质量和精度，在有效提高铸件脱模工作效率的同时，另有效的降低铸件表面清理及后续精加工的工作量及劳动强度，从而达到提高铝合金内冷电动机壳体铸造加工灵活性、可靠性和产品质量的同时，另有效的降低加工成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为石膏浇铸导流管结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1和2所示，一种铝合金电动汽车用内冷电机壳铸造成型工艺包括以下步骤：
第一步，3D打印蜡模，根据电机壳体设备图纸及生产工艺要求，使用3D打印设备将石蜡通过逐层打印方式对电机壳体进行打印加工，制备得到完成的电动机壳体蜡模，在蜡模加工中，对电机壳体中的水道位置进行预留，并在水道位置处预留若干石膏浇铸孔，并使石膏浇铸口与水道相互连通，且石膏浇铸口轴线与水道轴线垂直并相交；
第二步，蜡模插管，完成第一步加工并得到电动机壳体蜡模后，根据蜡模表面预留的各石膏浇铸孔位置，分别为每一个石膏浇铸孔插接一个石膏浇铸导流管，使石膏浇铸导流管与石膏浇铸孔同轴分布，且石膏浇铸导流管下端面与水道壁平齐；
第三步，制备石膏模，将完成第二步处理的电动机壳体蜡模和安装在电动机壳体蜡模上的石膏浇铸导流管一同嵌于到金属砂箱中并定位，并在电动机壳体蜡模水道的进水口和出水口在水道中内置若干拉丝，拉丝两端与水道进水口、出水口对应的电动机壳体蜡模连接，然后将石膏液一方面浇铸到金属砂箱内，对电动机壳体蜡模外表面进行整体包覆，另一方面将石膏液通过石膏浇铸导流管直接浇铸到电动机壳体蜡模的水道中，然后在20℃的环境温度条件下，使金属砂箱内的石膏浆液自然凝固，并在石膏处于半凝固状态时，将石膏浇铸导流管拆除，并在拆除过程中将石膏浇铸导流管内的石膏在石膏浇铸孔处断开，然后用厚度为4mm的冷铁金属块对石膏浇铸孔进行覆盖填充，并在完成石膏完全凝固获得毛坯石膏模后将金属砂箱静置备用；
第四步，型壳焙烧，将第三步制备得到的成品金属砂箱转运至焙烧炉内，通过焙烧将金属砂箱内的电动机壳体蜡模熔融并从毛坯石膏模中排出并获得成品石膏模，其中焙烧过程中，使焙烧炉以30℃/h的速度对焙烧炉进行升温，并在焙烧炉温度达到150℃时，焙烧炉保温6小时，然后以30℃/h的速度对焙烧炉进行升温，并分别在焙烧炉温度上升至380℃、530℃时各保温7小时，焙烧炉温度上升至600℃时保温2小时，焙烧炉温度上升至700℃时保温时间9小时，然后对焙烧炉进行降温至260℃后保温7小时期间即可获得成品型壳，其中降温时的温度下降速度每小时为40℃；
第五步，浇铸成型，将完成第四步焙烧作业的金属砂箱转移到浇铸成型设备处，并通过工装定位，然后在气压为0.55个大气压，环境温度为常温，型壳温度300摄氏度的条件下，在25S时间内完成熔融态铝合金浇铸成型作业，然后在常压下将经过浇铸作业的金属砂箱自然冷却至常温，并在完成冷却后静置时间为12小时；
第六步，石膏模清理，将经过第五步加工后的金属砂箱拆除并清理冒口，然后将包覆在铝合金电机壳体表面的石膏层进行清理，抽出水道预置的铁丝，然后以压力为600Kpa、频率为28KHZ的超声波水对铝合金电机壳体水道内的石膏芯进行清理，即可获得成品铝合金电机壳体产品工件。
本实施例中，所述的第一步中，在打印加工过程中，相邻两层石蜡层打印加工的起始位置相同，填充底层厚度为1mm，每层石蜡打印层厚度为0.1mm，打印速度60mm/S,喷嘴孔径采用0.4mm。
本实施例中，所述的第二步中，石膏浇铸导流管包括管体、手柄及切断刃，所述的管体为横截面呈等腰梯形的空心管状结构，其上端面直径为末端面直径的1.1—3倍，所述的手柄至少两个，环绕管体轴线均布在管体侧壁上端位置，所述的切断刃嵌于管体下端面，其两端分别与管体内侧壁连接，并与管体轴线垂直且相交，所述的管体侧壁下端位置均布若干导流口，所述的导流口环绕管体轴线均布，并与管体轴线垂直分布。
本实施例中，所述的第四步中进行型壳焙烧时，第二步制备得到的石膏模在摆放到焙烧炉内时，各金属砂箱浇冒口朝下，且相邻金属砂箱间的行距大于100mm、二层装炉时浇冒口位置一定对准下一层的空挡部位。
本实施例中，第五步浇铸成型时，金属砂箱处于惰性气体保护环境中进行，环境空气中氧气含量低于5%。
实施例2
一种铝合金电动汽车用内冷电机壳铸造成型工艺包括以下步骤：
第一步，3D打印蜡模，根据电机壳体设备图纸及生产工艺要求，使用3D打印设备将石蜡通过逐层打印方式对电机壳体进行打印加工，制备得到完成的电动机壳体蜡模，在蜡模加工中，对电机壳体中的水道位置进行预留，并在水道位置处预留若干石膏浇铸孔，并使石膏浇铸口与水道相互连通，且石膏浇铸口轴线与水道轴线垂直并相交；
第二步，蜡模插管，完成第一步加工并得到电动机壳体蜡模后，根据蜡模表面预留的各石膏浇铸孔位置，分别为每一个石膏浇铸孔插接一个石膏浇铸导流管，使石膏浇铸导流管与石膏浇铸孔同轴分布，且石膏浇铸导流管下端面与水道壁平齐；
第三步，制备石膏模，将完成第二步处理的电动机壳体蜡模和安装在电动机壳体蜡模上的石膏浇铸导流管一同嵌于到金属砂箱中并定位，并在电动机壳体蜡模水道的进水口和出水口在水道中内置若干拉丝，拉丝两端与水道进水口、出水口对应的电动机壳体蜡模连接，然后将石膏液一方面浇铸到金属砂箱内，对电动机壳体蜡模外表面进行整体包覆，另一方面将石膏液通过石膏浇铸导流管直接浇铸到电动机壳体蜡模的水道中，然后在28℃的环境温度条件下，使金属砂箱内的石膏浆液自然凝固，并在石膏处于半凝固状态时，将石膏浇铸导流管拆除，并在拆除过程中将石膏浇铸导流管内的石膏在石膏浇铸孔处断开，然后用厚度为5mm的冷铁金属块对石膏浇铸孔进行覆盖填充，并在完成石膏完全凝固获得毛坯石膏模后将金属砂箱静置备用；
第四步，型壳焙烧，将第三步制备得到的成品金属砂箱转运至焙烧炉内，通过焙烧将金属砂箱内的电动机壳体蜡模熔融并从毛坯石膏模中排出并获得成品石膏模，其中焙烧过程中，使焙烧炉以50℃/h的速度对焙烧炉进行升温，并在焙烧炉温度达到170℃时，焙烧炉保温8小时，然后以50℃/h的速度对焙烧炉进行升温，并分别在焙烧炉温度上升至400℃、550℃时各保温8小时，焙烧炉温度上升至600℃时保温3小时，焙烧炉温度上升至730℃时保温时间12小时，然后对焙烧炉进行降温至300℃后保温10小时期间即可获得成品型壳，其中降温时的温度下降速度每小时为50℃；
第五步，浇铸成型，将完成第四步焙烧作业的金属砂箱转移到浇铸成型设备处，并通过工装定位，然后在气压为0.6个大气压，环境温度为常温，型壳温度300摄氏度的条件下，在30S时间内完成熔融态铝合金浇铸成型作业，然后在常压下将经过浇铸作业的金属砂箱自然冷却至常温，并在完成冷却后静置时间为10小时；
第六步，石膏模清理，将经过第五步加工后的金属砂箱拆除并清理冒口，然后将包覆在铝合金电机壳体表面的石膏层进行清理，抽出水道预置的铁丝，然后以压力为600Kpa、频率为28KHZ的超声波水对铝合金电机壳体水道内的石膏芯进行清理，即可获得成品铝合金电机壳体产品工件。
本实施例中，所述的第一步中，在打印加工过程中，相邻两层石蜡层打印加工的起始位置相同，填充底层厚度为1mm，每层石蜡打印层厚度为0.1mm，打印速度60mm/S,喷嘴孔径采用0.4mm。
本实施例中，所述的第二步中，石膏浇铸导流管包括管体、手柄及切断刃，所述的管体为横截面呈等腰梯形的空心管状结构，其上端面直径为末端面直径的1.1—3倍，所述的手柄至少两个，环绕管体轴线均布在管体侧壁上端位置，所述的切断刃嵌于管体下端面，其两端分别与管体内侧壁连接，并与管体轴线垂直且相交，所述的管体侧壁下端位置均布若干导流口，所述的导流口环绕管体轴线均布，并与管体轴线垂直分布。
本实施例中，所述的第四步中进行型壳焙烧时，第二步制备得到的石膏模在摆放到焙烧炉内时，各金属砂箱浇冒口朝下，且相邻金属砂箱间的行距大于100mm、二层装炉时浇冒口位置一定对准下一层的空挡部位。
本实施例中，第五步浇铸成型时，金属砂箱处于惰性气体保护环境中进行，环境空气中氧气含量低于5%。
实施例3
一种铝合金电动汽车用内冷电机壳铸造成型工艺包括以下步骤：
第一步，3D打印蜡模，根据电机壳体设备图纸及生产工艺要求，使用3D打印设备将石蜡通过逐层打印方式对电机壳体进行打印加工，制备得到完成的电动机壳体蜡模，在蜡模加工中，对电机壳体中的水道位置进行预留，并在水道位置处预留若干石膏浇铸孔，并使石膏浇铸口与水道相互连通，且石膏浇铸口轴线与水道轴线垂直并相交；
第二步，蜡模插管，完成第一步加工并得到电动机壳体蜡模后，根据蜡模表面预留的各石膏浇铸孔位置，分别为每一个石膏浇铸孔插接一个石膏浇铸导流管，使石膏浇铸导流管与石膏浇铸孔同轴分布，且石膏浇铸导流管下端面与水道壁平齐；
第三步，制备石膏模，将完成第二步处理的电动机壳体蜡模和安装在电动机壳体蜡模上的石膏浇铸导流管一同嵌于到金属砂箱中并定位，并在电动机壳体蜡模水道的进水口和出水口在水道中内置若干拉丝，拉丝两端与水道进水口、出水口对应的电动机壳体蜡模连接，然后将石膏液一方面浇铸到金属砂箱内，对电动机壳体蜡模外表面进行整体包覆，另一方面将石膏液通过石膏浇铸导流管直接浇铸到电动机壳体蜡模的水道中，然后在16℃的环境温度条件下，使金属砂箱内的石膏浆液自然凝固，并在石膏处于半凝固状态时，将石膏浇铸导流管拆除，并在拆除过程中将石膏浇铸导流管内的石膏在石膏浇铸孔处断开，然后用厚度为3mm的冷铁金属块对石膏浇铸孔进行覆盖填充，并在完成石膏完全凝固获得毛坯石膏模后将金属砂箱静置备用；
第四步，型壳焙烧，将第三步制备得到的成品金属砂箱转运至焙烧炉内，通过焙烧将金属砂箱内的电动机壳体蜡模熔融并从毛坯石膏模中排出并获得成品石膏模，其中焙烧过程中，使焙烧炉以10℃/h的速度对焙烧炉进行升温，并在焙烧炉温度达到140℃时，焙烧炉保温5小时，然后以10℃/h的速度对焙烧炉进行升温，并分别在焙烧炉温度上升至350℃和500℃时各保温6小时，焙烧炉温度上升至600℃时保温1小时，焙烧炉温度上升至690℃时保温时间8小时，然后对焙烧炉进行降温至200℃后保温8小时期间即可获得成品型壳，其中降温时的温度下降速度每小时为20℃；
第五步，浇铸成型，将完成第四步焙烧作业的金属砂箱转移到浇铸成型设备处，并通过工装定位，然后在气压为0.5个大气压，环境温度为常温，型壳温度300摄氏度的条件下，在20S时间内完成熔融态铝合金浇铸成型作业，然后在常压下将经过浇铸作业的金属砂箱自然冷却至常温，并在完成冷却后静置时间为6小时；
第六步，石膏模清理，将经过第五步加工后的金属砂箱拆除并清理冒口，然后将包覆在铝合金电机壳体表面的石膏层进行清理，抽出水道预置的铁丝，然后以压力为600Kpa、频率为28KHZ的超声波水对铝合金电机壳体水道内的石膏芯进行清理，即可获得成品铝合金电机壳体产品工件。
本实施例中，所述的第一步中，在打印加工过程中，相邻两层石蜡层打印加工的起始位置相同，填充底层厚度为1mm，每层石蜡打印层厚度为0.1mm，打印速度60mm/S,喷嘴孔径采用0.4mm。
本实施例中，所述的第二步中，石膏浇铸导流管包括管体、手柄及切断刃，所述的管体为横截面呈等腰梯形的空心管状结构，其上端面直径为末端面直径的1.5倍，所述的手柄至少两个，环绕管体轴线均布在管体侧壁上端位置，所述的切断刃嵌于管体下端面，其两端分别与管体内侧壁连接，并与管体轴线垂直且相交，所述的管体侧壁下端位置均布若干导流口，所述的导流口环绕管体轴线均布，并与管体轴线垂直分布。
本实施例中，所述的第四步中进行型壳焙烧时，第二步制备得到的石膏模在摆放到焙烧炉内时，各金属砂箱浇冒口朝下，且相邻金属砂箱间的行距大于100mm、二层装炉时浇冒口位置一定对准下一层的空挡部位。
本实施例中，第五步浇铸成型时，金属砂箱处于惰性气体保护环境中进行，环境空气中氧气含量低于5%。
本发明加工工艺相对简单，加工精度高，一方面可提高铝合金内冷电动机壳体铸造加工的工作效率和精度，并可根据使用需要，灵活调整铝合金内冷电动机壳体内水道结构及分布位置，从而极大的提高铝合金内冷电动机壳体产品铸造加工的灵活性和可靠性，另一方面可有效的提高铸件表面质量和精度，在有效提高铸件脱模工作效率的同时，另有效的降低铸件表面清理及后续精加工的工作量及劳动强度，从而达到提高铝合金内冷电动机壳体铸造加工灵活性、可靠性和产品质量的同时，另有效的降低加工成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种铝合金电动汽车用内冷电机壳铸造成型工艺，其特征在于：所述的铝合金电动汽车用内冷电机壳铸造成型工艺包括以下步骤：
第一步，3D打印蜡模，根据电机壳体设备图纸及生产工艺要求，使用3D打印设备将石蜡通过逐层打印方式对电机壳体进行打印加工，制备得到完成的电动机壳体蜡模，在蜡模加工中，对电机壳体中的水道位置进行预留，并在水道位置处预留若干石膏浇铸孔，并使石膏浇铸口与水道相互连通，且石膏浇铸口轴线与水道轴线垂直并相交；
第二步，蜡模插管，完成第一步加工并得到电动机壳体蜡模后，根据蜡模表面预留的各石膏浇铸孔位置，分别为每一个石膏浇铸孔插接一个石膏浇铸导流管，使石膏浇铸导流管与石膏浇铸孔同轴分布，且石膏浇铸导流管下端面与水道壁平齐；
第三步，制备石膏模，将完成第二步处理的电动机壳体蜡模和安装在电动机壳体蜡模上的石膏浇铸导流管一同嵌于到金属砂箱中并定位，并在电动机壳体蜡模水道的进水口和出水口在水道中内置若干拉丝，拉丝两端与水道进水口、出水口对应的电动机壳体蜡模连接，然后将石膏液一方面浇铸到金属砂箱内，对电动机壳体蜡模外表面进行整体包覆，另一方面将石膏液通过石膏浇铸导流管直接浇铸到电动机壳体蜡模的水道中，然后在16℃-28℃的环境温度条件下，使金属砂箱内的石膏浆液自然凝固，并在石膏处于半凝固状态时，将石膏浇铸导流管拆除，并在拆除过程中将石膏浇铸导流管内的石膏在石膏浇铸孔处断开，然后用厚度为3~5mm的冷铁金属块对石膏浇铸孔进行覆盖填充，并在完成石膏完全凝固获得毛坯石膏模后将金属砂箱静置备用；
第四步，型壳焙烧，将第三步制备得到的成品金属砂箱转运至焙烧炉内，通过焙烧将金属砂箱内的电动机壳体蜡模熔融并从毛坯石膏模中排出并获得成品石膏模，其中焙烧过程中，使焙烧炉以10℃—50℃/h的速度对焙烧炉进行升温，并在焙烧炉温度达到140℃—170℃时，焙烧炉保温5—8小时，然后以10℃—50℃/h的速度对焙烧炉进行升温，并分别在焙烧炉温度上升至350℃—400℃、500℃——550℃时各保温6-8小时，焙烧炉温度上升至600℃时保温0—3小时，焙烧炉温度上升至690℃—730℃时保温时间8小时-12小时，然后对焙烧炉进行降温至200℃—300℃后保温8—10小时期间即可获得成品型壳，其中降温时的温度下降速度每小时为20℃—50℃；
第五步，浇铸成型，将完成第四步焙烧作业的金属砂箱转移到浇铸成型设备处，并通过工装定位，然后在气压为0.5~0.6个大气压下，环境温度为常温，型壳温度300摄氏度的条件下，在20~30S时间内完成熔融态铝合金浇铸成型作业，然后在常压下将经过浇铸作业的金属砂箱自然冷却至常温，并在完成冷却后静置时间不小于6小时；
第六步，石膏模清理，将经过第五步加工后的金属砂箱拆除并清理冒口，然后将包覆在铝合金电机壳体表面的石膏层进行清理，抽出水道预置的铁丝，然后以压力为600Kpa、频率为28KHZ的超声波水对铝合金电机壳体水道内的石膏芯进行清理，即可获得成品铝合金电机壳体产品工件。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金电动汽车用内冷电机壳铸造成型工艺，其特征在于：所述的第一步中，在打印加工过程中，相邻两层石蜡层打印加工的起始位置相同，填充底层厚度为1mm，每层石蜡打印层厚度为0.1mm，打印速度60mm/S,喷嘴孔径采用0.4mm。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金电动汽车用内冷电机壳铸造成型工艺，其特征在于：所述的第二步中，石膏浇铸导流管包括管体、手柄及切断刃，所述的管体为横截面呈等腰梯形的空心管状结构，其上端面直径为末端面直径的1.1—3倍，所述的手柄至少两个，环绕管体轴线均布在管体侧壁上端位置，所述的切断刃嵌于管体下端面，其两端分别与管体内侧壁连接，并与管体轴线垂直且相交，所述的管体侧壁下端位置均布若干导流口，所述的导流口环绕管体轴线均布，并与管体轴线垂直分布。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金电动汽车用内冷电机壳铸造成型工艺，其特征在于：所述的第四步中进行型壳焙烧时，第二步制备得到的石膏模在摆放到焙烧炉内时，各金属砂箱浇冒口朝下，且相邻金属砂箱间的行距大于100mm、二层装炉时浇冒口位置一定对准下一层的空挡部位。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金电动汽车用内冷电机壳铸造成型工艺，其特征在于：第五步浇铸成型时，金属砂箱处于惰性气体保护环境中进行，环境空气中氧气含量低于5%。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112589049A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-02 | 柳州智云科技有限公司 | 一种基于3d打印模样的精密铸造工艺 |
| CN112692233A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-23 | 重庆怡之驰机械有限公司 | 一种汽车四柱发动机箱盖的加工工艺 |
| CN114082890A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-02-25 | 苏州美迈快速制造技术有限公司 | 一种大尺寸点阵机构件的制作方法 |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4972897A (en) * | 1990-02-02 | 1990-11-27 | Mds Products Inc. | Spiral sprue loop |
| JPH11156484A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-15 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 成形用金型の作成方法及びそれに用いる石膏鋳型 |
| FR2835207A1 (fr) * | 2002-01-28 | 2003-08-01 | Microcast | Moule a sechage rapide destine a la fonderie a la cire perdue ainsi que le procede de fabrication d'un tel moule |
| KR100764237B1 (ko) * | 2007-06-08 | 2007-10-05 | 김진용 | 자연소재를 이용한 귀금속 장신구의 정밀주조용 금속원형제조방법 |
| KR20070102815A (ko) * | 2006-04-17 | 2007-10-22 | (주)예지쥬얼리 | 보석의 거들 세팅용 난집 대량 생산 방법과 그 장신구 |
| CN103111585A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-22 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种镁合金铸造陶瓷石膏复合铸型的制备工艺 |
| CN106424587A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-02-22 | 苏州东吴黄金文化发展有限公司 | 一种素金空心路路通的制作方法 |
| CN106623786A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-10 | 浙江萌宠日记信息科技股份有限公司 | 用于珠宝生产的3d打印机及其打印方法 |
| KR20170079937A (ko) * | 2015-12-31 | 2017-07-10 | 박찬홍 | 3d 프린팅 금형을 활용한 로스트왁스 주조방법 |
| CN107282886A (zh) * | 2016-04-05 | 2017-10-24 | 福建聚能机械制造有限公司 | 一种内置螺旋盘管水道的铝合金消失模铸造工艺 |
| CN107498025A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-12-22 | 福建聚能机械制造有限公司 | 一种内置螺旋盘管水道的铝合金电机壳低压铸造方法 |
| CN207039357U (zh) * | 2017-08-22 | 2018-02-23 | 福建聚能机械制造有限公司 | 一种内置铝合金螺旋盘管水道的铸造铝合金电机壳 |
| CN107838373A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-03-27 | 西北工业大学 | 超薄壁复杂密闭铝合金箱体壳体铸件精密铸造成型方法 |
| CN107838402A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-03-27 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种复杂镁合金结构件的制造方法 |
| CN107931527A (zh) * | 2017-12-23 | 2018-04-20 | 安徽鑫宏机械有限公司 | 一种高强度石膏熔模型壳制备工艺 |
| CN108044037A (zh) * | 2017-12-23 | 2018-05-18 | 安徽鑫宏机械有限公司 | 一种石膏砂型复合熔模型壳铸造工艺 |
| CN108115088A (zh) * | 2017-12-23 | 2018-06-05 | 安徽鑫宏机械有限公司 | 一种石膏复合聚合物粘性砂浆的熔模型壳铸造工艺 |
-
2018
- 2018-07-12 CN CN201810766236.4A patent/CN108927493B/zh active Active
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4972897A (en) * | 1990-02-02 | 1990-11-27 | Mds Products Inc. | Spiral sprue loop |
| JPH11156484A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-15 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 成形用金型の作成方法及びそれに用いる石膏鋳型 |
| FR2835207A1 (fr) * | 2002-01-28 | 2003-08-01 | Microcast | Moule a sechage rapide destine a la fonderie a la cire perdue ainsi que le procede de fabrication d'un tel moule |
| KR20070102815A (ko) * | 2006-04-17 | 2007-10-22 | (주)예지쥬얼리 | 보석의 거들 세팅용 난집 대량 생산 방법과 그 장신구 |
| KR100764237B1 (ko) * | 2007-06-08 | 2007-10-05 | 김진용 | 자연소재를 이용한 귀금속 장신구의 정밀주조용 금속원형제조방법 |
| CN103111585A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-22 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种镁合金铸造陶瓷石膏复合铸型的制备工艺 |
| KR20170079937A (ko) * | 2015-12-31 | 2017-07-10 | 박찬홍 | 3d 프린팅 금형을 활용한 로스트왁스 주조방법 |
| CN107282886A (zh) * | 2016-04-05 | 2017-10-24 | 福建聚能机械制造有限公司 | 一种内置螺旋盘管水道的铝合金消失模铸造工艺 |
| CN106424587A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-02-22 | 苏州东吴黄金文化发展有限公司 | 一种素金空心路路通的制作方法 |
| CN106623786A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-10 | 浙江萌宠日记信息科技股份有限公司 | 用于珠宝生产的3d打印机及其打印方法 |
| CN107498025A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-12-22 | 福建聚能机械制造有限公司 | 一种内置螺旋盘管水道的铝合金电机壳低压铸造方法 |
| CN207039357U (zh) * | 2017-08-22 | 2018-02-23 | 福建聚能机械制造有限公司 | 一种内置铝合金螺旋盘管水道的铸造铝合金电机壳 |
| CN107838373A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-03-27 | 西北工业大学 | 超薄壁复杂密闭铝合金箱体壳体铸件精密铸造成型方法 |
| CN107838402A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-03-27 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种复杂镁合金结构件的制造方法 |
| CN107931527A (zh) * | 2017-12-23 | 2018-04-20 | 安徽鑫宏机械有限公司 | 一种高强度石膏熔模型壳制备工艺 |
| CN108044037A (zh) * | 2017-12-23 | 2018-05-18 | 安徽鑫宏机械有限公司 | 一种石膏砂型复合熔模型壳铸造工艺 |
| CN108115088A (zh) * | 2017-12-23 | 2018-06-05 | 安徽鑫宏机械有限公司 | 一种石膏复合聚合物粘性砂浆的熔模型壳铸造工艺 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112589049A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-02 | 柳州智云科技有限公司 | 一种基于3d打印模样的精密铸造工艺 |
| CN112692233A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-23 | 重庆怡之驰机械有限公司 | 一种汽车四柱发动机箱盖的加工工艺 |
| CN114082890A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-02-25 | 苏州美迈快速制造技术有限公司 | 一种大尺寸点阵机构件的制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108927493B (zh) | 2023-08-29 |
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