CN110935858A - 一种新能源汽车驱动电机模具浇排系统设计方法 - Google Patents

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杨德诚
徐光周
何风华
郎利辉
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • B22D17/22—Dies; Die plates; Die supports; Cooling equipment for dies; Accessories for loosening and ejecting castings from dies
    • B22D17/2272—Sprue channels

Abstract

本发明提供了一种新能源汽车驱动电机模具浇排系统设计方法，包括填充模式、填充时间和填充速度，通过环形进浇的填充模式，以合适的填充时间和合适的速度保证金属液充满型腔，使金属流形成与型腔基本一致的金属液柱，从一端顺利地充满型腔，从另一端排出气体和废料，同时将填充时间公式化，便于填充时间的确定，通过浇排系统设计，可以有效避免孔隙的形成，提高了零件的强度和气密性，进而保证了产品质量达到技术要求。

Description

一种新能源汽车驱动电机模具浇排系统设计方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车制造领域，尤其涉及一种新能源汽车驱动电机模具浇排系统设计方法。
背景技术
新能源汽车驱动电机壳体轻量化及高散热性市场需求，采用铝合金压铸成型工艺成为首选。因为其效率高，成本低。但相较于重力铸造或者挤压型材熔焊工艺来说压铸是最复杂的，因为压铸容易产生孔隙(气孔、缩孔)等内部缺陷，会极大的降低零件的强度和气密性。电机壳体属于厚壁、结构复杂类零件，是压铸中最难成型的产品类别。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有铝合金压铸成型技术中容易产生孔隙(气孔、缩孔)等内部缺陷，会极大的降低零件的强度和气密性的问题，本发明提供了一种新能源汽车驱动电机模具浇排系统设计方法来解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新能源汽车驱动电机模具浇排系统设计方法，包括填充模式、填充时间和填充速度。
进一步地：所述填充模式为环形进浇的填充模式。
进一步地：所述填充时间公式的形式为：
Figure RE-GDA0002374428390000011
其中，t是填充时间，k是根据模具钢材的经验常量，Ti是金属液在填充前，处于浇口位置的温度，Tf是金属液可以流动的最低温度，Td是金属液进入型腔瞬间，模具的表面温度，S是压铸结束后，固态所占铸件的体积比例，Z 是单位转换因子，T是铸件的壁厚。
本发明的有益效果是，本发明一种新能源汽车驱动电机模具浇排系统设计方法通过环形进浇的填充模式，以合适的填充时间和合适的速度保证金属液充满型腔，使金属流形成与型腔基本一致的金属液柱，从一端顺利地充满型腔，从另一端排出气体和废料，同时将填充时间公式化，便于填充时间的确定，通过浇排系统设计，可以有效避免孔隙的形成，提高了零件的强度和气密性，进而保证了产品质量达到技术要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是Ti，Tf，Td，S参数的常见数值；
图2是k值对照表；
图3是内浇口速度的经验值。
具体实施方式
以下所述是本发明实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明实施例的保护范围。
压铸件的气孔、冷隔、流痕等缺陷都是由于金属充填型腔时产生的涡流和裹气所引起的。因此，理想充填形态的获得，应以最短的填充时间和合适的速度保证金属液充满型腔，使金属流形成与型腔基本一致的金属液柱，从一端顺利地充满型腔，从另一端排出气体和废料。根据电机壳体铸件的结构特点，圆筒深腔加工余量大，壁厚差异大，底部有较多厚大部位，有很多肋位和倒扣，典型的深腔结构，外形由四个滑块成型。因此采用环形进浇的填充模式最为方便和合理。
具体分析，结合图1和图2所示，外形尺寸为406*2762*271mm,壁厚 4.2-8.5mm,平均壁厚5.5mm,大内筒直径220mm,深231mm。金属液从开始进入模具型腔到充满型腔所需要的时间称为填充时间。根据铸件的大小和壁厚，使用以下公式进行计算：
Figure RE-GDA0002374428390000031
T壁厚通常取内浇口附近的最薄厚度。此处为4.5mm。
查以上表格确定相关的参数为：k＝0.0346，Ti＝650，Tf＝570，Td＝340，Z＝4.8
Figure RE-GDA0002374428390000032
计算得出结果t＝0.066s(即填充时间为0.066秒)。
结合图3所示，结合此产品的平均壁厚4.5mm,以及气密性的要求，选取填充速度为35m/s。
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 (3)

1.一种新能源汽车驱动电机模具浇排系统设计方法，其特征在于：包括填充模式、填充时间和填充速度。
2.如权利要求1所述的一种新能源汽车驱动电机模具浇排系统设计方法，其特征在于：所述填充模式为环形进浇的填充模式。
3.如权利要求1所述的一种新能源汽车驱动电机模具浇排系统设计方法，其特征在于：所述填充时间公式的形式为：
Figure 394955DEST_PATH_IMAGE002
其中，t是填充时间， k是根据模具钢材的经验常量，Ti是金属液在填充前，处于浇口位置的温度，Tf是金属液可以流动的最低温度，Td是金属液进入型腔瞬间，模具的表面温度，S是压铸结束后，固态所占铸件的体积比例， Z是单位转换因子，T是铸件的壁厚。
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