CN112974765A - 一种汽车电动机壳体的铸造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种汽车电动机壳体的铸造装置,涉及新能源电机技术领域,其技术方案要点是:包括机架及安装于机架内的流道系统,包括压铸管、进液管和稳压管,压铸管呈竖直安装,压铸管上端用于与模具连接;进液管呈水平,一端与压铸管联通,另一端设置有进液活塞,进液活塞通过压铸机构推动,在进液管内往复滑动;进液管的中段上部开设用于原料注入的缺口;进液活塞朝向压铸管的一侧形成倾斜的活塞斜面一,进液活塞通过导向机构导向,在进液活塞向压铸管移动过程中,使活塞斜面一从向上倾斜翻转为向下倾斜。本发明能够减少压铸装置的流道内热量散发,提高铝合金压铸过程中的稳定性,提升铸造后电动机壳体的性能质量。
Description
技术领域
本发明涉及新能源电机技术领域,更具体地说,它涉及一种汽车电动机壳体的铸造装置。
背景技术
随着人们生活水平的提高,以及现在提倡的环保、节能、绿色生态地球的趋势,电动汽车在国家的大力支持下,发展越来越壮大,应用越来越广泛。在电动汽车技术当中,车辆的电池组件以及电动机组件是最为重要的核心技术,其直接决定车辆的续航里程、动力参数,其中新能源的电池技术是目前行业当中大部分研发团队主要攻克的方向,在电池更轻、更小的情况下达到更大的电池容量,从而达到更长的续航历程。
但是,目前新能源汽车技术当中,对于新能源电动机的研发较少,新能源汽车电机需要具有足够的强度性能,就有较强的稳定性,能够满足长时间连续工作,以及长数年,十数年甚至数十年的使用寿命,以及车辆数十万公里的连续行驶要求;为了达到更高的电动机性能要求,目前的新能源汽车电动机往往采用更加坚实的壳体,往往采用较厚的铝合金材料铸造而成,铝合金具有轻质高强的性能,能够减小电机壳体的壁厚,并在壳体内部预布置冷却管路,达到电机运行过程中散热的要求,因此,在电机壳体的局部位置的壁厚较薄,需要较高的铸造加工精度。
目前新能源电机壳体在铸造过程中,为了提高电机壳体整体的力学性能,往往采用半固态的压铸方式进行铸造,能够减少其凝固收缩,提高壳体的力学性能;但是半固态压铸过程中,对于压铸过程的温度控制更为重要,传统的压铸过程中,铝合金液会在流道当中预冷,导致铝合金的流动性下降,导致铸造过程中产生较多的缺陷,影响新能源电机壳体的质量。
因此,需要提出一种新的方案来解决这个问题。
发明内容
本发明的目的就在为了解决上述的问题而提供一种汽车电动机壳体的铸造装置,能够减少压铸装置的流道内热量散发,提高铝合金压铸过程中的稳定性,提升铸造后电动机壳体的性能质量。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种汽车电动机壳体的铸造装置,包括机架及安装于机架内的流道系统,所述流道系统包括压铸管、进液管和稳压管,所述压铸管呈竖直安装,压铸管上端用于与模具连接;所述压铸管下端连接稳压管,稳压管内设置可上下调节的稳压活塞;所述进液管呈水平,一端与压铸管联通,另一端设置有进液活塞,进液活塞通过压铸机构推动,在进液管内往复滑动;进液管的中段上部开设用于原料注入的缺口;所述进液活塞朝向压铸管的一侧形成倾斜的活塞斜面一,所述进液活塞通过导向机构导向,在进液活塞向压铸管移动过程中,使活塞斜面一从向上倾斜翻转为向下倾斜。
本发明进一步设置为:所述导向机构包括固定连接于进液管末端的转向套,所述进液活塞连接有压铸推杆,压铸推杆从转向套内圈穿过,压铸推杆的外周壁上开设的螺旋槽,螺旋槽形成180度的螺旋结构,螺旋槽的前后两端联通有导向滑槽一,导向滑槽一与压铸推杆的长度平行;转向套的内周形成向内凸出的导向凸起一,导向凸起一滑动连接与螺旋槽和导向滑槽一内。
本发明进一步设置为:所述压铸推杆与压铸机构的伸缩端之间通过接头一和接头二转动连接,接头一固定连接于压铸推杆的末端,接头二固定连接于压铸机构的伸缩端,接头一和接头二之间相互套接形成转动连接结构。
本发明进一步设置为:所述压铸管的外周安装保温加热装置一,进液管的外周安装保温加热装置二,稳压管的外部设置电磁搅拌装置。
本发明进一步设置为:所述稳压管和进液管的管径均大于压铸管的管径,所述进液管与压铸管的连接处形成向压铸管方向倾斜的弧度。
本发明进一步设置为:所述稳压活塞通过推动机构推动,所述推动机构包括液压杆和伺服驱动组件,所述液压杆朝上的伸缩端上安装推动板,所述伺服驱动组件安装于推动板的上部,用于调节稳压活塞的高度。
本发明进一步设置为:所述伺服驱动组件包括伺服电机、螺杆、螺套、齿轮组以及轴承组,所述螺杆通过轴承组转动安装在推动板上,所述伺服电机通过齿轮组带动螺杆旋转,所述螺套螺纹连接与螺杆的上端,螺套的上端从稳压管的下端伸入与稳压活塞连接;所述螺套与稳压管之间通过导向筋实现导滑。
本发明进一步设置为:所述轴承组包括两个推力轴承和两个深沟球轴承,所述推动板上设有用承载推力轴承和深沟球轴承的支撑座,所述螺杆的下端插入两个深沟球轴承的内圈,所述深沟球轴承的外圈则安装于支撑座,螺杆伸入支撑座内腔的位置固定连接有固定块,所述推力轴承分别套接在螺杆的固定块两侧的外置,两个推力轴承分别与支撑座内腔的上下端面相抵。
本发明进一步设置为:所述压铸机组件还包括储液炉,所述储液炉内设置坩埚,坩埚的外周设置加热装置,所述坩埚的中间位置设置压力筒,压力筒呈上端敞开的圆柱状结构,下端位置连接一压力管,压力管向上延伸与稳压管的上端位置,所述压力筒靠近上端的侧壁上设置进口,所述压力筒内设置通过动力机构推动增压塞。
本发明进一步设置为:所述压力管上设置用于开闭的浮锁机构
综上所述,本发明具有以下有益效果:
通过设置可翻转的进液活塞以及活塞上的活塞斜面一,铝水从缺口注入,能够与倾斜的活塞斜面一相接触,使其流动更加平缓,减少铝水直接与水平的进液管底部产生冲击,从而减少铝水的飞溅,提高铝水入水的平稳性;
进液活塞推动过程中,通过翻转能够提前对缺口进行阻挡封闭,减少推动过程中进液活塞与铝水之间产生冲击而造成铝水的飞溅,并且能够对缺口位置及时封闭,减少进液过程热量的散发;并配合压铸管和进液管外的保温加热装置,能够维持铝水的温度,从而确保其具有良好的流动性,利于电机壳体的铸造。
附图说明
图1为本发明一种汽车电动机壳体的铸造装置的结构示意图;
图2为本发明的稳压管和浮锁机构的结构示意图;
图3为本发明的进液管的结构示意图;
图4为本发明的压铸推杆和转向套的连接结构示意图;
图5为本发明的压铸机构与压铸推杆的连接结构示意图;
图6为本发明的推动机构的结构示意图;
图7为本发明的储液炉的结构示意图;
图8为本发明的模座机构与模具的连接结构示意图;
图9为图8中A处的放大图。
附图标记:1、机架;101、工作台;102、压铸台;103、压力机构;104、合模锁机构;
2、模座机构;201、安装座;202、进液口;203、锥形面一;204、出液口;205、支撑阶;206、过滤网;207、锥形面二;208、支撑套;209、限位孔;210、限位滑杆;211、限位块;212、挡环;213、限位弹簧;
3、压铸管;301、保温加热装置一;302、锥形面三;
4、进液管;401、进液活塞;402、保温加热装置二;403、活塞斜面一;404、缺口;405、压铸推杆;406、转向套;407、螺旋槽;408、导向凸起一;409、推动套;410、导向凸起二;411、导向滑槽二;412、导向滑槽一;
5、稳压管;501、稳压活塞;502、电磁搅拌装置一;503、活塞斜面二;504、螺套;505、导向筋;506、螺杆;
6、压铸机构;601、接头一;602、接头二;
7、储液炉;701、坩埚;702、压力筒;703、压力管;704、增压塞;705、增压杆;706、进口;707、增压板;708、导杆一;709、滑套一;710、加热装置;711、保温加热装置三;712、滑套二;713、滑杆二;
8、浮锁机构;801、套筒;802、升降杆;803、推动斜面;804、导液孔;805、支撑弹簧;806、支撑塞;807、伸缩杆;
9、推动机构;901、液压杆;902、推动板;903、支撑座;904、深沟球轴承;905、固定块;906、推力轴承;907、从动齿轮;908、主动齿轮;909、伺服电机;
10、压铸模具;1001、浇口;1002、锥形面四。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-9所示,本实施例公开一种汽车电动机壳体的铸造装置,包括熔炼炉和压铸机组件,压铸机组件以机架1作为支撑,机架1的上部安装压铸工作台101,以供安装压铸模具10的下模;在工作台101的正上方安装压铸台102,压铸台102通过导滑柱进行导滑,通过液压驱动的压力机构103进行升降驱动,形成浮动升降的结构,在压铸台102的下部安装压铸模具10的下模,上、下模合模进行压铸;在压铸台102的上部安装合模锁机构104,对上、下模合模后的位置进行锁定,提高合模后的稳定性。
本实施例还公开一种新能源汽车电动机壳体的压铸流道系统,请参阅图1-2所示,可配合安装在上述铸造装置当中,机架1下部位置安装该压铸流道系统,该流道系统包括压铸管3、进液管4和稳压管5,三者联通对铝合金水进行输送,将从熔炼炉输入的铝水进行导流、增压和稳压等步骤,将熔融的铝水压射进入模具当中进行压铸。
压铸管3竖直安装于工作台101的下部,上端与模具安装连接,用于将铝水注入模具当中,并在压铸管3的外周安装保温加热装置710一301对其中的铝水进行保温加热,使其维持一定的温度范围,压铸管3的中间段连接进液管4,进液管4能够将铝水输入到压铸管3当中,实现铝水的供给,而在压铸管3下端连接稳压管5,能够对压铸管3内腔的铝水压铸的压力进行增压以及补充稳压,从而提高铝水压铸过程中的压力精度。
进液管4呈水平安装布置,其管径较压铸管3更大,在压铸管3的外周安装保温加热装置710二402,能够对进液管4当中的铝合金水进行保温加热,能够在压铸过程中维持其相对恒定的温度;进液管4的一端与压铸管3联通,在连接处形成向压铸管3方向略微倾斜的弧度,便于将铝水流入压铸管3当中;进液管4的中段上部开设缺口404,通过缺口404能够将熔炼炉当中加热融化的铝合金水注入到进液管4当中,实现铝水的补充;在进液管4另一端的内部安装进液活塞401,进液活塞401通过压铸机构6进行压力推动,将进液管4当中的铝水溶液压入压铸管3;
稳压管5也呈竖直进行安装布置,位于压铸管3的下部位置,稳压管5的上端与压铸管3联通,其管径较压铸管3更大,能够在其中容纳一定量的铝合金水,并在稳压管5的外部布置电磁搅拌装置,电磁搅拌装置采用高频线圈,能够对稳压管5内部的铝水进行持续性加热,并在其中形成一定的持续流动,对铝合金水形成一定侧持续搅拌转动,并将稳压管5当中存积的部分铝水与进液管4当中注入的铝水进行搅拌混合,搅拌过程中减缓铝合金水当中结晶固化,稳定维持铝合金水当中半固态的状态。
为了提高进液管4进液过程中的稳定性,对可对进液活塞401的装配结构进行进一步优化,请参阅图3-5所示,进液活塞401朝向压铸管3的一侧形成倾斜的活塞斜面一403,进液活塞401的另一侧连接压铸推杆405,压铸推杆405与压铸机构6连接实现传动;在对液活塞推动过程中,通过导向机构进行导向,使其能够在经过进液管4上缺口404的过程中实现180度的翻转,使其活塞斜面一403从向上倾斜翻转为向下倾斜的状态;
导向机构具体为转向套406,转向套406固定安装于进液管4的端部位置,进液活塞401上连接的压铸推杆405从转向套406当中穿过,转向套406与压铸推杆405之间形成两组导向滑道,导向滑道包括在压铸推杆405的外周壁上开设导向的螺旋槽407,每道螺旋槽407形成180度的螺旋结构,并在螺旋槽407的前后两端继续联通导向滑槽一412,导向滑槽一412与压铸推杆405的长度平行,转向套406的内周形成向内凸出的导向凸起一408,导向凸起一408能够嵌入到螺旋槽407和导向滑槽一412当中,从而压铸推杆405滑动过程中实现导向翻转,带动进液活塞401的翻转;
在压铸推杆405与压铸机构6的伸缩端之间通过接头一601和接头二602实现连接,其中接头一601固定连接于压铸推杆405的末端,接头二602固定连接于压铸机构6的伸缩端,接头一601和接头二602之间相互套接形成转动连接的结构,从而实现轴向推力的转动,并能够供进液活塞401和压铸推杆405的自由旋转;
当进液活塞401位于最外端时,活塞斜面一403朝上,并且部分活塞斜面一403伸入进液管4的缺口404处位置,铝水从缺口404注入,能够与倾斜的活塞斜面一403相接触,使其流动更加平缓,减少铝水直接与水平的进液管4底部产生冲击,从而减少铝水的飞溅,提高铝水入水的平稳性;当压铸机构6推动进液活塞401过程中,转向套406当中的导向凸起一408首先在一侧的导向滑槽一412当中滑动,推动过程中导向凸起一408开始进入到螺旋槽407当中,压铸推杆405受到螺旋的作用,开始转动,并同步带动进液活塞401旋转,产生螺旋的推进,进液活塞401上的活塞斜面一403开始朝下旋转,由于进液活塞401上较长的端面开始向进液管4上缺口404的位置翻转,能够先对缺口404进行阻挡封闭,减少推动过程中进液活塞401与铝水之间产生冲击而造成铝水的飞溅,并且能够对缺口404位置及时封闭,减少进液过程热量的散发,直至活塞斜面一403的上下完全翻转颠倒,将缺口404完全封闭后,转向套406当中的导向凸起一408落入另一侧的导向滑槽一412当中,进行水平推动的导向,对进液管4当中的铝水进行平稳输送。
本实施例还公开一种新能源汽车电动机壳体的铸造稳压装置,请参阅图1、2、6所示,该铸造稳压装置配合安装在压铸流道当中,安装在稳压管5的下端,具体结构包括稳压活塞501以及推动机构9;稳压管5的内部安装有稳压活塞501,稳压活塞501通过推动机构9进行推动,稳压活塞501能够向上对稳压管5内的铝水进行增压,通过传感器获取压铸过程中压铸管3内的压力参数,并将其压铸过程中的铝水压力稳定于预设参数,提高压铸过程中的稳定性。
该推动机构9采用液压推动和电动推动进行组合驱动,具体包括一组液压杆901和一组伺服驱动组件,各液压杆901呈直立状态安装在机架1稳压管5的下部位置,并在液压杆901的朝上的伸缩端上安装推动板902,通过液压杆901对稳压活塞501进行驱动;伺服驱动组件则安装在推动板902的上部,推动板902与稳压活塞501之间通过伺服驱动组件实现联动,通过伺服驱动对稳压活塞501进行精准调节,从而准确控制压铸过程中的压力大小,提高压铸的稳定性。
伺服驱动组件包括伺服电机909、螺杆506、螺套504、齿轮组以及轴承组,其中螺杆506通过轴承组转动安装在推动板902上,螺杆506呈竖直状态安装,对螺杆506的轴向和周向进行旋转支撑,伺服电机909安装在推动板902上,在伺服电机909的旋转轴和螺杆506之间安装齿轮组,使得伺服电机909能够驱动螺杆506转动;螺套504则螺纹连接与螺杆506的上端,螺套504的上端从稳压管5的下端伸入,螺套504的外周上设置有沿长度方向分布的导向筋505,在稳压管5的下端的内壁上开设与导向筋505滑动适配的导向槽,对螺套504的转动进行限制,并将螺套504与推动活塞之间连接,使推动活塞与螺套504同步升降,在螺杆506转动过程中,与螺套504之间产生螺纹转动,通过螺纹将周向转动转化为轴向的移动,从而实现推动活塞的升降动作,螺纹间的传动方式能够提高伺服电机909驱动升降过程中的准确性和稳定性。
该轴承组包括两个推力轴承906和两个深沟球轴承904进行组合承载,在推动板902上安装支撑座903,对各轴承进安装,螺杆506的下端穿过支撑座903,并插入两个深沟球轴承904的内圈当中,深沟球轴承904的外圈则安装在支撑座903当中进行支撑,对螺杆506的旋转进行稳定承载;螺杆506伸入支撑座903内腔的一段位置固定安装有固定块905,固定块905可通过焊接或螺纹连接的方式安装;将量推力轴承906分别套接在螺杆506的固定块905两侧的外置,并将两推力轴承906分别与支撑座903内腔的上下端面进行抵压,对螺杆506上的轴向的载荷进行支撑,螺杆506上的载荷能够通过螺杆506,传递至固定块905,再通过推力轴承906传递至支撑座903和推动板902上进行承载,从而能够对抗压铸过程中稳压管5内的压力,使得稳压活塞501能够实现稳定地推动升降。
在推力机构推动稳压活塞501过程中,通过液压杆901带动推动板902上升,带动稳压管5内的稳压活塞501同步上升,对稳压管5及压铸管3内进行增压,当传感器检测到压铸管3内的压力接近预设值时,液压杆901停止动作,实现快速增压的动作;而后伺服电机909带动螺杆506转动,螺杆506、螺套504之间通过螺纹件的转动,带动螺杆506上端的稳压活塞501的升降微调,能够对压铸过程中的压力进行准确调节,并且螺杆506和螺母件的螺纹能够实现螺纹自锁,即螺套504上的轴向载荷无法驱动螺杆506转动,从而能够在调节稳定后利于载荷的维持;通过液压杆901和伺服推动的结合,能够实现稳压活塞501的快速调节,实现压铸压力的稳定控制,从而能够有效提高压铸生产过程中铸件质量的稳定性。
本实施例还公开一种新能源汽车电动机壳体的循环熔炼铸造系统,请参阅图1、2、7所示,可对上述压铸流道系统进行进一步优化,提高铸造过程的稳定性,提高壳体结构的产品性能效果;为了维持稳压腔的内部具有足量的暂存铝液,并确保铝液具有更加恒定的温度,在机架1的内部安装小型的循环熔炼系统;该循环熔炼系统的主体为储液炉7,储液炉7当中安装大小适当的坩埚701,在坩埚701的外周安装加热装置710对坩埚701进行加热,使其中的铝液维持的相对恒定的温度,该加热装置710可选用高频线圈,在加热的同时能够对铝液进行搅拌,减少铝合金液当中晶枝的凝结,维持铝液当中的流动性;
该坩埚701的内腔呈往下逐渐缩小的类倒锥结构,在坩埚701的中间位置设置向上竖立的压力筒702,压力筒702的上端呈敞开的圆柱状结构,下端位置连接一压力管703,压力管703与沿着坩埚701的壁向上延伸与稳压管5的上端位置联通,以供铝液的流通,并在压力管703的外周布置保温加热装置710,减少输送过程中的降温情况;在压力筒702的内部设置适配的增压塞704,在压力筒702上靠近上端的侧壁上开设进口706,供铝液能够从坩埚701注入到压力筒702当中;该增压塞704通过动力机构进行推动,该增压塞704动作的动力机构可采用液压缸、气压缸或者其他机构,能够实现增压塞704的升降即可;增压塞704向上的形成的位置超过进口706的高度,使得铝液能够注入到压力筒702下端的位置,增压塞704下行,通过压力将压力筒702底部的铝液从压力管703压入稳压管5当中,从而向增压腔内部补充相对恒温的铝液,将从上端进液管4当中注入后余留的铝液与坩埚701中注入的铝液相互混合,而后通过电磁搅拌装置进行加热搅拌,维持铝液较佳的流动性。
为了使得稳压管5当中存积的铝液能够排出,在稳压管5内稳压活塞501的上端面预设呈斜面,形成活塞斜面二503,并且该活塞斜面二503朝稳压管5与压力管703相连筒的一侧倾斜,并且稳压活塞501在稳压管5当中升降活动中,稳压活塞501的位于最上端位置时,稳压活塞501上活塞斜面二503的最下端恰好处于压力管703的接口位置,从而能够受到重力的作用,稳压管5、压铸管3以及进液管4当中的铝合金水均能够回流至坩埚701当中,将压铸流道当中的铝水排空。
为了便于对稳压管5内压力的控制,在压力管703上设置浮锁机构8,实现压力管703的开闭切换;该浮锁机构8包括主要套筒801、升降杆802以及伸缩杆807,该套筒801呈上下走向的竖直状态,并且套筒801与压力管703交叉联通,形成类十字接头结构;升降杆802插入套筒801当中,其杆径与套筒801的内径相适配,能够对压力管703进行封堵,并且升降杆802上开设导液孔804,当升降杆802的导液孔804移动至压力管703接头的位置,能够将压力管703接通,当升降杆802的导液孔804移动至偏移压力管703接头的位置,能够将压力管703封闭,从而实现压力管703的打开、封闭的切换;
在套筒801的下端安装伸缩杆807,该伸缩杆807可采用多种动力进行驱动,伸缩杆807的伸缩端伸入套筒801与升降杆802连接,实现升降杆802的上下驱动,从而对压力管703的开关状态进行调节。
本实施例还公开另一种新能源汽车电动机壳体的循环熔炼铸造系统,在上述循环熔炼铸造系统的基础上,能够实现增压塞704的泵送与稳压管5内的稳压活塞501联动,实现稳压管5循环补液;在推动板902的部安装滑杆二713,对推动板902与增压塞704之间进行传动;在储液炉7的上部安装两个导杆一708,在导杆一708上升降滑动连接增压板707,并在增压板707上安装滑套一709,与导杆一708实现导滑和限位,通过增压杆705连接增压板707和增压塞704,通过增压板707的升降同步带动增压塞704的动作;再通过滑杆二713将增压板707和推动板902固定连接,从而使得推动板902能够同时带动稳压活塞501和增压塞704的运动;滑杆二713通过安装在机架1上的滑套二712实现限位和导滑,提高传动过程中的稳定性;
推力机构带动推动板902上下升降,推动板902从下上升过程中,此时为压铸过程中,可调节浮锁机构8,将压力管703封闭,稳压活塞501向上拖动铝液,进行增压压铸,而增压塞704也同步上升,增压塞704超过进口706的高度,坩埚701当中的铝液从进口706注入到增压筒当中;推动板902从上端回落过程中,稳压活塞501和增压塞704跟随向下移动,并且此时浮锁机构8将压力管703打开,增压塞704向下推动增压筒当中的铝液,将铝液从增压管当中泵送至稳压管5当中,稳压活塞501也向下活动,使得稳压管5的内腔当中能够容纳更多的铝液,恰好能够承接从增压管当中挤出的铝液,从而使得压铸过程中能够存有较大量的,且温度相对恒定的铝液,能够与新注入的铝液进行混合,维持在流道当中维持相对恒定的稳定,避免新注入的半固化的铝液在流道当中停留而固化,导致流动性降低的情况,整体上提高整个压铸过程中的稳定性。
为了进一步实现进液管4的进液情况与稳压管5的补液情况进行控制,将升降杆802的升降与进液活塞401实现联动。在进液管4的下侧的内壁上开设形成导向滑槽二411,导向滑槽二411与进液管4的延伸方向一致,并在压铸推杆405靠近进液活塞401的位置安装推动套409,推动套409与推动杆转动连接并且轴向限位;在推动套409的下部位置设置导向凸起二410,导向凸起二410能够嵌入导向滑槽二411当中,形成稳定的滑移结构;
在伸缩杆807的伸缩端安装支撑塞806,在支撑塞806与升降杆802之间连接支撑弹簧805,从而对伸缩杆807的升降进行弹性支撑;将套筒801的上端与进液管4靠近压铸管3的一侧联通,套筒801当中的升降杆802的上端伸入到进液管4下侧的导向滑槽二411当中,并且在绳索伸缩杆807的上端面上设置推动斜面803,推动斜面803朝向推动活塞的一侧向下倾斜,并且该推动斜面803的最下端位置为未伸入导向滑槽二411内;当进液活塞401以及导向凸起二410移动至升降杆802的上端位置时,导向凸起二410能够推动推动斜面803,压缩支撑弹簧805,带动升降杆802向下缩入套筒801当中,升降杆802上导液孔804的位置与压力管703接口相互错位,升降杆802将压力管703封闭,从而使得稳压管5当中的铝液无法从压力管703回流,从而能够使得稳压管5当中的压力能够相对稳定,便于稳压管5内压力的控制,提高压铸过程中的稳定性。
本实施例还公开一种新能源汽车电动机壳体的压铸模具10,其作为上述压铸系统的重要组成部分,请参阅图1、8、9所示,在铸造时两者协同使用;该压铸系统的压铸模具10通过模座机构2进行安装,将压铸模具10的上模安装于压铸台102,下模安装于工作台101;模座机构2包括安装座201,安装座201的下侧开设进液口202,进液口202与压铸管3向上伸出的上端相互套接,在压铸管3的上端外周预设锥形面三302,而进液口202的内周壁设置锥形面一203,锥形面一203和锥形面三302之间相互套接,形成紧密配合的装配结构,并起到一定的自定位作用;
在安装座201上端中间位置向上隆起,形成筒状的支撑结构,并在其中开设出液口204,出液口204与进液口202之间相互联通,供铝水注入模具当中;安装座201的出液口204与下模的浇口1001装配连接,在出液口204上端的外周面呈锥形面二207,而在下模的浇口1001处呈锥形面四1002;下模的浇口1001与出液口204之间相互装配,锥形面四1002和锥形面二207之间套接,形成相对紧密的连接结构,从而能够提高铝液流经中的稳定性;在安装座201的部设置支撑套208,支撑套208呈环形结构,能够与浇口1001的外周面相互套接支撑,从而提高下模安装后的支撑强度和稳定性。
在压铸过程,为了减少铝水当中的杂质,提高电机壳体压铸件的质量,在安装座201与下模连接处处的出液口204当中安装过滤网206;在安装座201的进液口202和出液口204之间预设向内侧凸起的支撑阶205,该支撑阶205能够对出液口204当中的过滤网206进行支撑,压铸时,将过滤网206进行预安装,消除部分铝水当中的杂质。
由于压铸过程中铝液具有一定的压力,铝液从往上进入出液口204时,会对过滤网206产生向上的冲击,会导致过滤网206产生翻转和偏移,导致过滤网206无法完全覆盖铝液的通道,铝液当中混杂的部分杂质就可能进入到模具当中,导致电机壳体产品当中存在一些缺陷和不良;为了提高过滤网206安装的稳定性,确保过滤网206能够始终覆盖铝液流道,在出液口204的表面外周壁上设置限位机构对过滤网206的活动空间进行限位,提高压铸过程中过滤网206位置的稳定性。
该限位机构包括限位滑杆210和限位块211,在出液口204的外周边上开设限位孔209,限位杆从限位孔209穿过,一端位于出液口204的外周,形成半球形的接触面,另一端位伸入出液口204当中并连接限位块211,能够对出液口204当中的过滤网206进行阻挡;该限位块211也可以采用拆卸更换的结构,能够对限位块211进行更换,以适应不同尺寸类型的过滤网206;在限位滑杆210上预设向外突出的挡块,并在挡环212与限位块211内的阶梯面之间弹性抵压限位弹簧213,对限位杆的位置进行弹性维持,使得限位滑杆210向浇口1001的外侧滑动。
当下模的浇口1001与出液口204装配连接过程中,浇口1001内侧的锥形面四1002抵压限位滑杆210的端部,将限位滑杆210向出液口204内部滑动,限位滑杆210末端的限位块211伸出对过滤网206进行抵压限位,从而使得过滤网206在压铸过程中维持于相对稳定的状态,能够持续起到良好的过滤。
本实施例还公开一种新能源汽车电动机壳体的铸造方法,采用上述铸造装置进行铸造,请参阅图1-9所示,铸造生产前对模具以及铸造装置进行清洁,适当喷涂脱模剂;
根据待生产加工的电机壳体的规格,选择适当的模具,将模具的上模安装与压铸台102上,将模具的下模安装在安装座201上;在安装下模前,将适当规格的过滤网206放置于出液口204内的支撑阶205上,安装下模时,下模浇口1001推动限位滑杆210将过滤网206抵压限位,避免压铸过程中过滤网206产生翻转偏移;
向储液炉7内的坩埚701当中加热铝合金原料,通过加热装置710对坩埚701内的铝合金进行熔炼,使其维持熔融状态;通过调节伸缩杆807,调整升降杆802的位置高度,使是升降杆802上的导液孔804能够将增压管导通,供铝液顺畅流通;通过驱动机构带动增压塞704泵送,推动机构9带动稳压活塞501的运动,使得熔融的铝液能够对流道当中的各条管路进行预热,并通过对于的保温加热装置710,使其维持在较高的温度,避免铝液流经时产生过大的温降,而导致铝液的流动性下降;
通过熔炼炉对铝合金原料进行熔炼,为了提升汽车电机壳体的强度以及轻量化,一般采用镁铝合金原料,形成熔融的铝合金液,铝合金液的温度维持在铝合金液的半固态状态,并在熔炼过程中,在铝合金液当中进行强烈的搅拌,使其中的树枝晶网络骨架被打碎而形成分散的颗粒状组织形态,保留分散的颗粒状组织形态,悬浮于液相当中,保持器流动性;通过半固态的铝合金液进行铸造,在成型过程凝固收缩减小,尺寸精度相对较高高,减少了机加工量,并具有更加的外形效果和力学性能;
根据待压铸的汽车电机壳体的规格,将熔炼炉当中熔炼的适量的铝合金液从进液管4的缺口404加入,铝合金液进入进液管4内腔当中,压铸机构6带动进液活塞401将进液管4当中的铝合金液压入压铸管3当中,向模具当中进行压铸;同时调整升降杆802的位置,将导液口与增压管相互错位,使增压管与稳压腔相互隔绝;
通过推动机构9带动,稳压活塞501向上推动,对稳压管5、压铸管3内部的铝合金液的进行增压,将铝合金液压射进入到模具内进行压铸,并维持稳压管5的压力,直至压铸完成;在压铸过程中,通过传感器获取稳压管5、压铸管3等管路内的铝合金液压力,根据实时压力和预设压力的情况,通过伺服电机909驱动对稳压活塞501进行准确的微调,使得稳压管5以及压铸管3在压铸过程中压力的相对稳定,从而提升压铸件的稳定性;
压铸完成后,压铸机构6带动进液活塞401复位,同时调节升降杆802复位,将增压管内的管路打开,流道内余量的铝合金液,受到稳压活塞501上端斜面的导向,从增压管回流至坩埚701当中,对铝合金液进行加热熔炼;通过推动机构9带动稳压活塞501回落,同时带动增压塞704将重新熔炼加热后的铝合金液泵送至稳压管5内,维持稳压管5的温度,重新开始下一件压铸;
稳压管5内能够始终存留一定量的高温铝合金液,能够维持铝合金流道内具有足够的高温,通过稳压管5进行暂存,主要起到缓冲和维持温度温度的效果,并且也能够对压铸过程中的原料进行缓冲,对从进液管4当中加热的原料的量进行补充或暂存;由于压铸过程中所加热的铝合金液原料,采用半固态的流体,温度对其影响较大,通过稳压管5和储液炉7当中对暂存的部分原料进行循环熔炼,能够维持流道当中整体的温度趋于稳定,保持压铸过程中半固态原料的流动性;而且由于进液管4当中所注入的半固态铝合金液直接加热到稳压管5内暂存铝合金液的上层,在压铸过程中,由上层的半固态铝合金液进入到模具当中成型,少量完全熔融的铝合金液参与成型,增加铝合金液在模具内的流动性,便于对汽车电机壳体的铸件进行成型。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种汽车电动机壳体的铸造装置,其特征在于:包括机架(1)及安装于机架(1)内的流道系统,所述流道系统包括压铸管(3)、进液管(4)和稳压管(5),所述压铸管(3)呈竖直安装,压铸管(3)上端用于与模具连接;所述压铸管(3)下端连接稳压管(5),稳压管(5)内设置可上下调节的稳压活塞(501);所述进液管(4)呈水平,一端与压铸管(3)联通,另一端设置有进液活塞(401),进液活塞(401)通过压铸机构(6)推动,在进液管(4)内往复滑动;进液管(4)的中段上部开设用于原料注入的缺口(404);所述进液活塞(401)朝向压铸管(3)的一侧形成倾斜的活塞斜面一(403),所述进液活塞(401)通过导向机构导向,在进液活塞(401)向压铸管(3)移动过程中,使活塞斜面一(403)从向上倾斜翻转为向下倾斜。
2.根据权利要求1所述的一种汽车电动机壳体的铸造装置,其特征在于,所述导向机构包括固定连接于进液管(4)末端的转向套(406),所述进液活塞(401)连接有压铸推杆(405),压铸推杆(405)从转向套(406)内圈穿过,压铸推杆(405)的外周壁上开设的螺旋槽(407),螺旋槽(407)形成180度的螺旋结构,螺旋槽(407)的前后两端联通有导向滑槽一(412),导向滑槽一(412)与压铸推杆(405)的长度平行;转向套(406)的内周形成向内凸出的导向凸起一(408),导向凸起一(408)滑动连接与螺旋槽(407)和导向滑槽一(412)内。
3.根据权利要求2所述的一种汽车电动机壳体的铸造装置,其特征在于,所述压铸推杆(405)与压铸机构(6)的伸缩端之间通过接头一(601)和接头二(602)转动连接,接头一(601)固定连接于压铸推杆(405)的末端,接头二(602)固定连接于压铸机构(6)的伸缩端,接头一(601)和接头二(602)之间相互套接形成转动连接结构。
4.根据权利要求2所述的一种汽车电动机壳体的铸造装置,其特征在于,所述压铸管(3)的外周安装保温加热装置(710)一(301),进液管(4)的外周安装保温加热装置(710)二(402),稳压管(5)的外部设置电磁搅拌装置。
5.根据权利要求4所述的一种汽车电动机壳体的铸造装置,其特征在于,所述稳压管(5)和进液管(4)的管径均大于压铸管(3)的管径,所述进液管(4)与压铸管(3)的连接处形成向压铸管(3)方向倾斜的弧度。
6.根据权利要求1所述的一种汽车电动机壳体的铸造装置,其特征在于,所述稳压活塞(501)通过推动机构(9)推动,所述推动机构(9)包括液压杆(901)和伺服驱动组件,所述液压杆(901)朝上的伸缩端上安装推动板(902),所述伺服驱动组件安装于推动板(902)的上部,用于调节稳压活塞(501)的高度。
7.根据权利要求6所述的一种汽车电动机壳体的铸造装置,其特征在于,所述伺服驱动组件包括伺服电机(909)、螺杆(506)、螺套(504)、齿轮组以及轴承组,所述螺杆(506)通过轴承组转动安装在推动板(902)上,所述伺服电机(909)通过齿轮组带动螺杆(506)旋转,所述螺套(504)螺纹连接与螺杆(506)的上端,螺套(504)的上端从稳压管(5)的下端伸入与稳压活塞(501)连接;所述螺套(504)与稳压管(5)之间通过导向筋(505)实现导滑。
8.根据权利要求7所述的一种汽车电动机壳体的铸造装置,其特征在于,所述轴承组包括两个推力轴承(906)和两个深沟球轴承(904),所述推动板(902)上设有用承载推力轴承(906)和深沟球轴承(904)的支撑座(903),所述螺杆(506)的下端插入两个深沟球轴承(904)的内圈,所述深沟球轴承(904)的外圈则安装于支撑座(903),螺杆(506)伸入支撑座(903)内腔的位置固定连接有固定块(905),所述推力轴承(906)分别套接在螺杆(506)的固定块(905)两侧的外置,两个推力轴承(906)分别与支撑座(903)内腔的上下端面相抵。
9.根据权利要求1所述的一种汽车电动机壳体的铸造装置,其特征在于,所述压铸机组件还包括储液炉(7),所述储液炉(7)内设置坩埚(701),坩埚(701)的外周设置加热装置(710),所述坩埚(701)的中间位置设置压力筒(702),压力筒(702)呈上端敞开的圆柱状结构,下端位置连接一压力管(703),压力管(703)向上延伸与稳压管(5)的上端位置,所述压力筒(702)靠近上端的侧壁上设置进口(706),所述压力筒(702)内设置通过动力机构推动增压塞(704)。
10.根据权利要求9所述的一种汽车电动机壳体的铸造装置,其特征在于,所述压力管(703)上设置用于开闭的浮锁机构(8)。
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CN202110175453.8A CN112974765A (zh) | 2021-02-07 | 2021-02-07 | 一种汽车电动机壳体的铸造装置 |
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CN116174677A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-05-30 | 泰州市巨久不锈钢有限公司 | 一种汽车拉索接头压铸设备 |
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- 2021-02-07 CN CN202110175453.8A patent/CN112974765A/zh not_active Withdrawn
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