CN109617293A - 冷却水套及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种冷却水套及其制造方法，制造方法包括：提供筒体，所述筒体呈柱状，所述筒体具有贯穿筒体两端的内腔；提供连接件，所述连接件呈环状；将所述连接件固定套设于所述筒体上，且所述连接件位于所述筒体的一端，形成所述冷却水套。本发明能够降低制造冷却水套的加工成本。

Description

冷却水套及其制造方法

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种冷却水套及其制造方法。

背景技术

相较于传统汽车，新能源车的起步、加速及高速行驶等操作对电机的依赖度更高，导致新能源车行驶过程中电机内耗大。由于电机内耗一般以热量方式释放，因此如果电机得不到有效地冷却，电机内部温度会不断升高，导致电机效率下降，如果温度过高，则会造成电机内部烧蚀甚至击穿。

通常采用水冷及匹配的散热系统对新能源车的电机进行冷却。新能源车的电机定子外侧配有冷却水套，冷却水套通过法兰螺栓连接至电机壳体上。电机产生的热量，首先通过传导方式传送到电机外表面，然后借辐射和对流作用将热量从电机外表面散发到冷却水套内的冷却介质中去。冷却介质一般选用水、防冻液或油等。

但是，现有技术中冷却水套的制造方法仍有待改进。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种冷却水套及其制造方法，有利于降低制造冷却水套的加工成本。

为解决上述问题，本发明提供一种冷却水套制造方法，包括：提供筒体，所述筒体呈柱状，所述筒体具有贯穿筒体两端的内腔；提供连接件，所述连接件呈环状；将所述连接件固定套设于所述筒体上，且所述连接件位于所述筒体的一端，形成所述冷却水套。

可选的，采用冲压工艺将所述连接件固定套设于所述筒体上。

可选的，进行所述冲压工艺前，所述连接件具有内周面，所述内周面内具有凹槽，所述凹槽的数量为多个，多个所述凹槽沿连接件周向方向排布；所述冲压工艺过程中，所述筒体材料填充所述凹槽以将所述连接件固定套设于所述筒体上。

可选的，进行所述冲压工艺前，所述筒体的一端具有环形挡阶；所述冲压工艺过程中，所述挡阶与所述连接件相抵设。

可选的，进行所述冲压工艺前，所述筒体一端的端面上具有凸起，所述凸起的形状与所述凹槽的形状相匹配；所述连接件套设于所述筒体上时，所述凸起嵌设于所述凹槽内；所述冲压工艺过程中，对所述凸起进行冲压，以实现所述连接件与所述筒体的固定连接。

可选的，采用焊接工艺将所述连接件固定套设于所述筒体上；所述焊接工艺为摩擦焊接工艺或电阻焊接工艺。

相应的，本发明还提供一种采用上述方法所形成的冷却水套，包括：筒体，所述筒体呈柱状，所述筒体具有贯穿筒体两端的内腔；连接件，所述连接件呈环状，所述连接件套设于所述筒体上，所述连接件位于所述筒体的一端，且所述连接件与所述筒体固定连接。

可选的，所述连接件具有内周面，所述内周面内具有凹槽，所述凹槽的数量为多个，多个所述凹槽沿连接件周向方向排布；所述筒体的材料填充于所述凹槽内，以使所述连接件固定套设于所述筒体上。

可选的，所述筒体的一端具有挡阶，所述挡阶与所述连接件相抵设。

可选的，位于所述筒体一端的端面上具有凸起，所述凸起的材料填充于所述凹槽内，以实现所述连接件与所述筒体的固定连接。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明提供的冷却水套制造方法的技术方案中，包括提供筒体以及提供连接件，即形成筒体的工艺步骤与形成连接件的工艺步骤分开进行。然后将所述连接件固定套设于所述筒体上，且所述连接件位于所述筒体的一端，以形成冷却水套。形成筒体的工艺步骤与形成连接件的工艺步骤分开进行，有助于降低形成筒体及连接件的材料用量，可避免加工余量大导致的材料浪费，因而能够降低制造冷却水套的加工成本。

附图说明

图1至图3是一种冷却水套制造方法中各步骤对应的结构示意图；

图4至图10是本发明冷却水套制造方法一实施例中各步骤对应的结构示意图；

图11至图15是本发明冷却水套制造方法另一实施例中各步骤对应的结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术中冷却水套的形成方法仍有待改进。

现结合一种冷却水套的形成方法进行分析，形成冷却水套的工艺步骤主要包括：

参考图1，提供金属管10；

参考图2，图2显示了筒体20及连接部30的轴截面示意图；采用热弯工艺在金属管10(参考图1)的一端形成连接部30，所述连接部30呈圆环状，且所述连接部30的中心轴线与所述金属管10的中心轴线重合，剩余所述金属管10作为筒体20。

参考图3，对所述连接部30(参考图2)进行加工，形成连接件31；所述连接件31与所述筒体20形成冷却水套50。

制造上述冷却水套50的加工成本高，分析其原因在于：

由于所述金属管10的侧壁厚度大，导致对金属管10进行热弯工艺，热弯最小半径大。参考图2，图中虚线40显示了热弯工艺后金属管10拐角位置处的形状。在所述热弯工艺完成后，且在对所述连接部30进行加工前，还需要对拐角位置处的金属管10材料进行切削，以使得所述连接部30的厚度能够满足工艺要求，因而造成部分金属管10材料成为加工余料而被浪费，导致加工成本高。此外，对拐角位置处的金属管10材料进行切削，对精度的要求高，容易影响冷却水套50的制造效率，使得冷却水套50的制造效率低。

为解决上述技术问题，本发明提供一种冷却水套制造方法，包括：提供筒体，所述筒体呈柱状，所述筒体具有贯穿筒体两端的内腔；提供连接件，所述连接件呈环状；将所述连接件固定套设于所述筒体上，且所述连接件位于所述筒体的一端，形成所述冷却水套。

形成所述筒体及所述连接件的工艺步骤分开进行，有助于减少加工余量，从而可降低制造冷却水套的加工成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图4至图10为本发明一实施例提供的冷却水套制造方法的结构示意图。

参考图4及图5，图4是筒体100的立体结构示意图，图5是图4所示的筒体100的轴截面示意图；提供筒体100，所述筒体100呈柱状，所述筒体100具有贯穿筒体100两端的内腔101。

所述筒体100具有第一端部110和第二端部120，所述第一端部110和第二端部120为所述筒体100的两端。后续将所述第一端部110与连接件固定连接以形成冷却水套。

本技术方案中，所述筒体100的形状呈圆柱状，所述内腔101贯穿所述筒体100的两个底面，其中，位于所述第一端部110的所述底面为所述筒体100的固定底面111。在其他技术方案中，所述筒体的形状还可以呈棱柱状。

本技术方案中，所述筒体100的厚度为1mm～6mm，所述筒体100的厚度适当，一方面，保证所述筒体100的强度及刚度符合性能要求；另一方面，有助于降低所述筒体100材料的使用量，从而降低生产成本，并且使得所述筒体100的体积适当，避免所述筒体100占用的空间过大。

所述筒体100的材料为钢材料。

本技术方案中，采用车削工艺形成所述筒体100。所述车削工艺易于实施，因而所述筒体100的制造效率高。

所述筒体100的一端具有环形挡阶130。本技术方案中，所述挡阶130位于所述筒体100的第一端部110。

后续采用冲压工艺将连接件固定套设于所述筒体100上，在所述冲压工艺过程中，所述挡阶130能够起到限位作用，避免所述连接件沿所述筒体100的中心轴线方向移动，有利于保证所述冲压工艺的顺利进行。

在垂直于所述筒体100的中心轴线方向的剖面上，所述挡阶130的形状为圆环状，且所述挡阶130的中心轴线与所述筒体100的中心轴线重合。

所述挡阶130具有抵设面131，所述抵设面131垂直于所述筒体100的中心轴线方向。

所述挡阶130的数量为多个，在经过所述筒体100的中心轴线的剖面上，多个所述挡阶130呈阶梯状排列。

本技术方案中，沿所述筒体100的中心轴线方向，由所述第一端部110指向所述第二端部120，所述挡阶130的外径逐渐增加。

所述挡阶130的数量为多个，为后续所述筒体100与内径大小不同的连接件配合提供支持，有助于满足不同的工艺需求，且能够降低工艺成本。

本技术方案中，采用车削工艺形成所述挡阶130。

参考图6，提供连接件200，所述连接件200呈环状。

所述连接件200具有内周面211及外周面212。本技术方案中，所述内周面211为圆形曲面。

本技术方案中，所述内周面211内具有凹槽210，所述凹槽210的数量为多个，多个所述凹槽210沿所述连接件200周向方向排布。

在后续的冲压工艺过程中，所述筒体100的材料填充所述凹槽210以将所述连接件200固定套设于所述筒体100上，所述凹槽210能够起到固定所述筒体100与所述连接件200相对位置的作用，从而可提高所述筒体100与所述连接件200间传递的扭矩。

本技术方案中，所述凹槽210沿所述连接件200周向方向等间距排布，后续采用冲压工艺形成冷却水套，可以保证所述连接件200与所述筒体100的相互连接位置分布均匀，使得沿所述连接件200周向方向，所述连接件200的不同部分均与所述筒体100紧密连接，防止冷却水套内的冷却介质通过所述连接件200与所述筒体100间的空隙泄漏，从而能够改善所述冷却水套的质量。

本技术方案中，在垂直于所述内周面211的中心轴线的剖面上，所述凹槽210的形状为圆弧状。

本技术方案中，采用冲压成型工艺形成所述凹槽210。

所述连接件200的内径大于或等于所述筒体100的外径，且所述连接件200的内径小于所述挡阶130(参考图5)的外径。

所述连接件200具有第一连接底面(图中未示出)和第二连接底面222，所述第一连接底面和第二连接底面222均垂直于所述内周面211的中心轴线方向。后续将所述连接件200套设于所述筒体100上，所述第一连接底面与所述抵设面131(参考图5)相贴合。

所述连接件200的厚度为所述第一连接底面与所述第二连接底面222间的距离。本技术方案中，所述连接件200的厚度为1mm～6mm，所述连接件200的厚度适当，一方面，保证所述连接件200的强度及刚度符合性能要求；另一方面，有助于降低所述连接件200材料的使用量，从而降低生产成本，并且使得所述连接件200的体积适当，避免所述连接件200占用的空间过大。

所述连接件200的材料与所述筒体100的材料相同。本技术方案中，所述连接件200的材料为钢材料。

采用冲压成型工艺形成所述连接件200，采用冲压成型工艺形成所述连接件200的生产效率高，有利于提高所述冷却水套的生产制造效率。

所述连接件200具有凸耳部230，所述凸耳部230凸出于所述连接件200的外周面212，所述凸耳部230内具有通孔231。后续通过所述通孔231及螺栓将所述冷却水套固定至电机壳体上。

本技术方案中，所述凸耳部230的数量为多个，多个所述凸耳部230沿所述连接件200的周向方向设置。

所述凸耳部230与所述连接件200采用一体成型方式固定连接。本技术方案中，采用冲压成型工艺形成所述凸耳部230。

参考图7至图9，将所述连接件200套设于所述筒体100上。

其中，图7是所述筒体100与连接件200的组合示意图；图8是图7所示的筒体100及连接件200沿A1A2方向的剖视图；图9是图7所示的筒体100及连接件200沿B1B2方向的剖视图。

本技术方案中，所述连接件200位于所述筒体100的第一端部110(参考图4)，且所述挡阶130与所述连接件200相抵设，所述第一连接底面与所述抵设面131(参考图5)相贴合。

在将所述连接件200套设于所述筒体100上后，所述第二连接底面222(参考图6)与所述固定底面111(参考图5)的距离为第一距离W1，所述第一距离W1为2mm～10mm。后续对位于所述第二连接底面222与所述固定底面111间的筒体100材料进行冲压，所述第一距离W1适当，一方面，保证可用于冲压的筒体100材料充足，以使得冲压后的筒体100的材料填充满所述凹槽210，有助于提高所述筒体100与所述连接件200的连接强度，改善冲压效果；另一方面，使得形成所述冷却水套后，所述连接件200与所述筒体100的相对位置适当，有助于保证形成所述冷却水套后，能够方便的实现所述连接件200与电机壳体的固定连接，避免所述连接件200过于远离所述固定底面111导致所述固定连接困难。

参考图10，将所述连接件200固定套设于所述筒体100上，且所述连接件200位于所述筒体100的一端，形成所述冷却水套300。

本技术方案中，采用冲压工艺将所述连接件200固定套设于所述筒体100上。

对位于所述第二连接底面222(参考图6)与所述固定底面111(参考图5)间的筒体100材料进行冲压，冲压方向沿所述筒体100的中心轴线方向，且从所述第一端部110(参考图4)指向所述第二端部120(参考图4)。所述冲压工艺的工艺时间短，产生的冲击力大，所述筒体100在冲击力作用下产生塑性变形，使得所述筒体100的材料填充于所述凹槽210(参考图9)内，以达到固定连接所述筒体100与所述连接件200的目的。

在将所述冷却水套300固定至电机壳体上后，所述筒体100的内腔101(参考图4)与电机定子外径过盈配合。受电机转子转动影响，电机定子有转动的趋势。所述冷却水套300能够起到抗扭转的作用，以避免电机定子发生转动。所述筒体100与所述连接件200的固定连接强度影响所述冷却水套300的抗扭转能力。所述筒体100与所述连接件200相互连接的强度越大，越有助于提高所述冷却水套300的抗扭转性能。

本技术方案中，通过所述冲压工艺使得所述筒体100产生塑性变形，以使得所述筒体100的材料填充于所述凹槽210，所述筒体100与所述连接件200的连接强度大，有助于提高所述筒体100与所述连接件200间传递的扭矩，从而可改善所述冷却水套300的抗扭转性能。

本技术方案中，所述冲压工艺在常温下进行，具体的，所述冲压工艺的工艺温度为23℃～27℃。所述冲压工艺在常温下进行，便于实施，有利于提高所述冷却水套300的生产制造效率。

其他技术方案中，还可以采用焊接工艺将所述连接件固定套设于所述筒体上。具体的，所述焊接工艺为摩擦焊接工艺或电阻焊接工艺。

图11至图15为本发明另一实施例提供的冷却水套制造方法的结构示意图。

参考图11，提供筒体100，所述筒体100呈柱状，所述筒体100具有贯穿筒体100两端的内腔101。

与前一技术方案不同的是，所述筒体100一端的端面上具有凸起140。

后续将所述连接件套设于所述筒体100上，所述凸起140适于嵌设于所述连接件的凹槽内；后续冲压工艺过程中，对所述凸起140进行冲压，以实现所述连接件与所述筒体100的固定连接。

本技术方案中，所述凸起140位于所述固定底面111上，所述凸起140的数量为多个。多个所述凸起140沿所述筒体100的周向方向设置。

本技术方案中，所述凸起140沿所述筒体100的周向方向等间距排布，后续采用冲压工艺形成冷却水套，有助于保证所述连接件200与所述筒体100连接的密封效果，从而避免冷却水套内的冷却介质通过所述连接件200与所述筒体100间的空隙泄漏。

在垂直于所述筒体100的中心轴线的剖面上，所述凸起140的形状呈扇环状。

参考图12，图12是图11所示的凸起140在垂直于所述筒体100的中心轴线方向上的剖视图；所述凸起140的两个侧边的延长线在圆心O处相交，所述两个侧边的延长线间的夹角为第一角度θ。本技术方案中，所述第一角度θ的角度范围为3°～30°，所述第一角度θ的大小适当，使得在垂直于所述筒体100的中心轴线方向的剖面上，所述凸起140的面积适当，便于后续对所述凸起140进行冲压工艺，有助于提高冲压操作的精准性，避免所述凸起140的面积过小导致冲压困难。

参考图11，沿所述筒体100的中心轴线方向，所述凸起140的长度为第二距离W2，本技术方案中，所述第二距离W2大于或等于所述连接件200的厚度。后续对所述凸起140进行冲压，以使所述凸起140的材料充分填充于所述连接件的凹槽内，所述第二距离W2适当，以保证可用于冲压的凸起140材料充足，有助于提高所述筒体100与所述连接件200的连接强度，改善冲压效果。

本技术方案中，采用铣削工艺形成所述凸起140。

参考图13，提供连接件200，所述连接件200呈环状。

所述连接件200具有内周面211，所述内周面211内具有凹槽210，所述凹槽210的形状与所述凸起140的形状相匹配。

所述凹槽210的数量为多个，所述凹槽210的数量与所述凸起140的数量相同，所述凹槽210沿所述连接件200的周向方向排布。

本技术方案中，在垂直于所述内周面211的中心轴线的剖面上，所述凹槽210的形状呈扇环状，所述凹槽210的形状与所述凸起140(参考图11)的形状相同，其中，所述凸起140的形状为所述凸起140在垂直于所述筒体100的中心轴线的剖面上的形状。

参考图14，将所述连接件200套设于所述筒体100上。

本技术方案中，使所述凹槽210(参考图12)对准所述凸起140，对所述连接件200及所述筒体100进行组合，组合后的所述连接件200位于所述筒体100的第一端部110(参考图11)。

将所述连接件200套设于所述筒体100上后，所述凸起140与所述凹槽210(参考图12)间具有缝隙，后续对所述凸起140进行冲压，使凸起140产生塑性变形，从而填充所述缝隙，以使所述凸起140的材料充分填充于所述凹槽210内。

参考图15，将所述连接件200固定套设于所述筒体100上，且所述连接件200位于所述筒体100的一端，形成所述冷却水套300。

本技术方案中，采用冲压工艺将所述连接件200固定套设于所述筒体100上。

对所述凸起140进行冲压，冲压方向沿所述筒体100的中心轴线方向，且从所述第一端部110(参考图11)指向所述第二端部120(参考图11)。所述凸起140在冲击力作用下产生塑性变形，使得所述凸起140的材料充分填充于所述凹槽210内，以实现所述筒体100与所述连接件200的固定连接，从而形成所述冷却水套300。

其他技术方案中，还可以采用焊接工艺将所述连接件固定套设于所述筒体上。所述焊接工艺为摩擦焊接工艺或电阻焊接工艺。

综上，相较于对金属管进行热弯工艺以在同一步骤中形成筒体及连接件，本发明的技术方案中，形成筒体100的工艺步骤与形成连接件200的工艺步骤分开进行，可以减少加工余量，有助于降低形成筒体100及连接件200的材料用量，因而能够降低制造冷却水套300的加工成本。此外，由于省去了对拐角位置处的金属管材料进行切削的工艺步骤，因而本发明的技术方案还有助于提高冷却水套300的生产制造效率。

参照图10，本发明还提供一种采用上述制造方法获得的冷却水套300，所述冷却水套300包括：筒体100，所述筒体100呈柱状，所述筒体100具有贯穿筒体100两端的内腔；连接件200，所述连接件200呈环状，所述连接件200套设于所述筒体100上，所述连接件200位于所述筒体100的一端，且所述连接件200与所述筒体100固定连接。

所述连接件200具有内周面，所述内周面内具有凹槽，所述凹槽的数量为多个，多个所述凹槽沿连接件200周向方向排布；所述筒体100的材料填充于所述凹槽内，以使所述连接件200固定套设于所述筒体100上。

本技术方案中，所述筒体100的一端具有挡阶，所述挡阶与所述连接件200相抵设。

参考图15，其他技术方案中，位于所述筒体100一端的端面上具有凸起，所述凸起的材料填充于所述凹槽内，所述连接件200与所述筒体100通过所述凸起及凹槽固定连接。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种冷却水套制造方法，其特征在于，包括：

提供筒体，所述筒体呈柱状，所述筒体具有贯穿筒体两端的内腔；

提供连接件，所述连接件呈环状；

将所述连接件固定套设于所述筒体上，且所述连接件位于所述筒体的一端，形成所述冷却水套。

2.如权利要求1所述的冷却水套制造方法，其特征在于，采用冲压工艺将所述连接件固定套设于所述筒体上。

3.如权利要求2所述的冷却水套制造方法，其特征在于，进行所述冲压工艺前，所述连接件具有内周面，所述内周面内具有凹槽，所述凹槽的数量为多个，多个所述凹槽沿连接件周向方向排布；所述冲压工艺过程中，所述筒体的材料填充所述凹槽以将所述连接件固定套设于所述筒体上。

4.如权利要求3所述的冷却水套制造方法，其特征在于，进行所述冲压工艺前，所述筒体的一端具有环形挡阶；所述冲压工艺过程中，所述挡阶与所述连接件相抵设。

5.如权利要求3所述的冷却水套制造方法，其特征在于，进行所述冲压工艺前，所述筒体一端的端面上具有凸起，所述凸起的形状与所述凹槽的形状相匹配；所述连接件套设于所述筒体上时，所述凸起嵌设于所述凹槽内；所述冲压工艺过程中，对所述凸起进行冲压，以实现所述连接件与所述筒体的固定连接。

6.如权利要求1所述的冷却水套制造方法，其特征在于，采用焊接工艺将所述连接件固定套设于所述筒体上；所述焊接工艺为摩擦焊接工艺或电阻焊接工艺。

7.一种冷却水套，其特征在于，包括：

筒体，所述筒体呈柱状，所述筒体具有贯穿筒体两端的内腔；

连接件，所述连接件呈环状，所述连接件套设于所述筒体上，所述连接件位于所述筒体的一端，且所述连接件与所述筒体固定连接。

8.如权利要求7所述的冷却水套，其特征在于，所述连接件具有内周面，所述内周面内具有凹槽，所述凹槽的数量为多个，多个所述凹槽沿连接件周向方向排布；所述筒体的材料填充于所述凹槽内，以使所述连接件固定套设于所述筒体上。

9.如权利要求8所述的冷却水套，其特征在于，所述筒体的一端具有挡阶，所述挡阶与所述连接件相抵设。

10.如权利要求8所述的冷却水套，其特征在于，位于所述筒体一端的端面上具有凸起，所述凸起的材料填充于所述凹槽内，以实现所述连接件与所述筒体的固定连接。