CN113649541B - 一种新能源汽车电机壳体的多级变速压铸成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车电机壳体的多级变速压铸成型方法，根据产品及模具的特征，针对铝液流动的各过程，对活塞的速度进行了精确设计，使铝液在各过程的流动速度都达到了较优取值，避免了铝液流动为紊流进而卷入较多气体，避免了铝液暴露在空气中的时间较长进而增加铝液中氧化物杂质的含量；铝液在填充溢流口时活塞降速，减少了铝液的冲量，避免了铝液的冲量过大导致模具涨开，进而导致飞料和泄压。
Description
技术领域
本发明涉及一种压铸成型方法，具体涉及一种新能源汽车电机壳体的多级变速压铸成型方法。
背景技术
压铸是一种金属铸造工艺，属于特种铸造，相比于普通铸造，压铸的主要特点是通过模具内腔对熔融的金属施加高压，在较短时间内实现铸件成型。压铸的效率高，产品的尺寸精度高，产品的二次机械加工减少，产品的机械强度高，且压铸能生产普通铸造难以生产的薄壁零件，因此压铸在工业生产中得到了广泛的应用。压铸尤其适用于生产中小型铸件，新能源汽车电机壳体尺寸较小，且对其尺寸精度和机械强度都有较高要求，因此适合用压铸来生产新能源汽车电机壳体。
现有的压铸采用两级变速，即高速和低速，在熔液未到达模具型腔前，慢速推进活塞，在熔液到达模具型腔后，快速推进活塞。这样的方法存在一定不足，在熔液未到达模具型腔前，慢速推进活塞，这个阶段活塞的速度是固定的，但是熔液所通过的路径却有明显变化，熔液在不同路径的最佳速度也随之变化，因此用固定的速度慢速推进活塞存在一定不足：在部分路径，该速度可能过快，如此会导致熔液流动为紊流，熔液会卷入较多气体，最终导致产品气孔缺陷较多；在另一部分路径，该速度可能过慢，如此会导致熔液暴露在空气中的时间较长，增加了熔液中氧化物杂质的含量，最终导致产品夹渣缺陷较多。
发明内容
本发明是为了提供一种新能源汽车电机壳体的多级变速压铸成型方法，其采用多级变速，使熔液在各段路径均以适当的速度流动，减少熔液内卷入气体的量和熔液中氧化物杂质的含量，提高产品的质量。
本发明的技术方案是：
一种新能源汽车电机壳体的多级变速压铸成型方法，应用压铸机完成，包括以下步骤：
第一，汤勺将铝液注入料筒；
第二，活塞以速度V1=0.1m/s推进150mm，使铝液逐渐充满料筒；
第三，活塞以速度V2=0.2m/s推进200mm，使铝液开始进入主流道；
第四，活塞以速度V3=0.4m/s推进290mm，使铝液逐渐充满主流道；
第五，活塞以速度V4=4.5m/s推进280mm，使铝液迅速充满分流道和模具型腔；
第六，活塞以速度V5=3.5m/s推进20mm，使铝液降速充满溢流口；
第七，活塞端面压强增加至110MPa推进0.5mm，使铝液受压成型。
本方案的新能源汽车电机壳体的多级变速压铸成型方法，第一步，将铝液从汤勺注入料筒，此时熔液占据了料筒的部分空间，未充满料筒横截面；第二步，活塞以较慢速度V1推进150mm，使铝液逐渐充满料筒，即铝液充满料筒横截面，料筒的横截面积较大，因此该过程活塞速度需较慢，避免铝液流动为紊流进而卷入较多气体；第三步，活塞以较慢速度V2推进200mm，使铝液开始进入主流道，该段路径的横截面积有所减小，因此该过程活塞速度有所增加，应当可以理解，由于铝液温度很高，暴露在空气中容易被氧化，因此在避免铝液流动为紊流的情况下应尽可能取较大的流动速度，如此能减少铝液中氧化物杂质的含量；第四步，活塞以较慢速度V3推进290mm，使铝液逐渐充满主流道，该段路径的横截面积进一步减小，因此该过程活塞速度进一步增加；第五步，活塞以较快速度V4推进280mm，使铝液迅速充满分流道和模具型腔，通过一定压力使铝液迅速充满模具型腔，使铝液在凝固前充满模具型腔，尤其是能确保产品薄壁处的连续性，因此该过程活塞速度明显较快；第六步，活塞以较快速度V5推进20mm，使铝液降速充满溢流口，为确保铝液能充满模具型腔，必须设计溢流口，铝液充满模具型腔后，开始向溢流口流动，因铝液流动的路径横截面积急剧减小，铝液会产生巨大的冲量，为避免冲量过大导致模具涨开，进而导致飞料和泄压，该过程活塞速度相比于第五步时有所降低；第七步，活塞端面压强增加至110MPa推进0.5mm，使铝液受压成型，铝液充满溢流口后，铝液填充过程结束，活塞继续推进，使铝液在高压作用下迅速凝固成型。
本方案的新能源汽车电机壳体的多级变速压铸成型方法，根据产品及模具的特征，针对铝液流动的各过程，对活塞的速度进行了精确设计，如此铝液在各过程的流动速度都达到了较优取值，避免了铝液流动为紊流进而卷入较多气体，避免了铝液暴露在空气中的时间较长进而增加铝液中氧化物杂质的含量。
作为优选，所述汤勺注入料筒内的铝液质量为7.6kg。注入料筒内的铝液质量应根据产品及模具的特征严格控制，过多则会导致模具涨开，进而导致飞料和泄压，过少则会导致铝液填充不足进而导致产品缺陷。
作为优选，所述铝液从汤勺注入料筒内的时间为1.8~2.1s。铝液从汤勺注入料筒内的时间应适当选择，过短可能导致铝液飞溅损失或铝液震荡卷入气体，过长则铝液暴露在空气中的时间较长进而增加铝液中氧化物杂质的含量。
作为优选，所述主流道有两条，2条主流道分别连通模具型腔两侧。2条主流道分别连通模具型腔两侧有利于分散铝液，使铝液迅速充满模具型腔。
作为优选，所述主流道上设置多条分流道，分流道连接主流道和模具型腔。如此有利于分散铝液，使铝液迅速充满模具型腔。
作为优选，所述活塞从速度V3加速到速度V4的时间不超过0.8ms。活塞加速需要一定的时间，为确保铝液能迅速充满模具型腔，活塞必须在极短时间内从速度V3加速到速度V4，确保产品的质量。
作为优选，所述压铸机的锁模力为28000kN。压铸机的锁模力直接影响到铝液受压成型的质量，必须确保压铸机有足够的锁模力。
本发明的有益效果是：本发明根据产品及模具的特征，针对铝液流动的各过程，对活塞的速度进行了精确设计，使铝液在各过程的流动速度都达到了较优取值，避免了铝液流动为紊流进而卷入较多气体，避免了铝液暴露在空气中的时间较长进而增加铝液中氧化物杂质的含量；铝液在填充溢流口时活塞降速，减少了铝液的冲量，避免了铝液的冲量过大导致模具涨开，进而导致飞料和泄压。
附图说明
图1为本发明第一步的示意图。
图2为本发明第二步的示意图。
图3为本发明第三步的示意图。
图4为本发明第四步的示意图。
图5为本发明第五步的示意图。
图6为本发明第六步的示意图。
图7为本发明产品浇道的示意图。
图中：
汤勺1；
料筒2；
活塞3；
主流道4；
分流道5；
模具型腔6；
溢流口7。
具体实施方式
为使本发明技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本发明方案的限制。
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体:可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
具体实施例一：如图1至图7所示，一种新能源汽车电机壳体的多级变速压铸成型方法，应用压铸机完成，包括以下步骤：
第一，汤勺1将铝液注入料筒2；
第二，活塞3以速度V1=0.1m/s推进150mm，使铝液逐渐充满料筒2；
第三，活塞3以速度V2=0.2m/s推进200mm，使铝液开始进入主流道4；
第四，活塞3以速度V3=0.4m/s推进290mm，使铝液逐渐充满主流道4；
第五，活塞3以速度V4=4.5m/s推进280mm，使铝液迅速充满分流道5和模具型腔6；
第六，活塞3以速度V5=3.5m/s推进20mm，使铝液降速充满溢流口7；
第七，活塞3端面压强增加至110MPa推进0.5mm，使铝液受压成型。
本实施例的新能源汽车电机壳体的多级变速压铸成型方法，第一步，将铝液从汤勺1注入料筒2，此时熔液占据了料筒2的部分空间，未充满料筒2横截面；第二步，活塞3以较慢速度V1推进150mm，使铝液逐渐充满料筒2，即铝液充满料筒2横截面，料筒2的横截面积较大，因此该过程活塞3速度需较慢，避免铝液流动为紊流进而卷入较多气体；第三步，活塞3以较慢速度V2推进200mm，使铝液开始进入主流道4，该段路径的横截面积有所减小，因此该过程活塞3速度有所增加，应当可以理解，由于铝液温度很高，暴露在空气中容易被氧化，因此在避免铝液流动为紊流的情况下应尽可能取较大的流动速度，如此能减少铝液中氧化物杂质的含量；第四步，活塞3以较慢速度V3推进290mm，使铝液逐渐充满主流道4，该段路径的横截面积进一步减小，因此该过程活塞3速度进一步增加；第五步，活塞3以较快速度V4推进280mm，使铝液迅速充满分流道5和模具型腔6，通过一定压力使铝液迅速充满模具型腔6，使铝液在凝固前充满模具型腔6，尤其是能确保产品薄壁处的连续性，因此该过程活塞3速度明显较快；第六步，活塞3以较快速度V5推进20mm，使铝液降速充满溢流口7，为确保铝液能充满模具型腔6，必须设计溢流口7，铝液充满模具型腔6后，开始向溢流口7流动，因铝液流动的路径横截面积急剧减小，铝液会产生巨大的冲量，为避免冲量过大导致模具涨开，进而导致飞料和泄压，该过程活塞3速度相比于第五步时有所降低；第七步，活塞3端面压强增加至110MPa推进0.5mm，使铝液受压成型，铝液充满溢流口7后，铝液填充过程结束，活塞3继续推进，使铝液在高压作用下迅速凝固成型。
本实施例的新能源汽车电机壳体的多级变速压铸成型方法，根据产品及模具的特征，针对铝液流动的各过程，对活塞3的速度进行了精确设计，如此铝液在各过程的流动速度都达到了较优取值，避免了铝液流动为紊流进而卷入较多气体，避免了铝液暴露在空气中的时间较长进而增加铝液中氧化物杂质的含量。应当可以理解，活塞3推进的过程不可能完全按设计值进行，活塞3推进的过程中速度误差控制在10%以内，位置误差控制在1.5%以内，由于活塞3受到的铝液阻力时刻变化，因此速度精度相对较低，为保证最终产品的质量，必须严格要求活塞3的位置精度。
进一步的，汤勺1注入料筒2内的铝液质量为7.6kg。注入料筒2内的铝液质量应根据产品及模具的特征严格控制，过多则会导致模具涨开，进而导致飞料和泄压，过少则会导致铝液填充不足进而导致产品缺陷。
进一步的，铝液从汤勺1注入料筒2内的时间为1.8~2.1s。铝液从汤勺1注入料筒2内的时间应适当选择，过短可能导致铝液飞溅损失或铝液震荡卷入气体，过长则铝液暴露在空气中的时间较长进而增加铝液中氧化物杂质的含量。
进一步的，主流道4有两条，2条主流道4分别连通模具型腔6两侧。2条主流道4分别连通模具型腔6两侧有利于分散铝液，使铝液迅速充满模具型腔6。
进一步的，主流道4上设置多条分流道5，分流道5连接主流道4和模具型腔6。如此有利于分散铝液，使铝液迅速充满模具型腔，主流道4与分流道5的布置具体见图7，由于主流道4的横截面积较大，阻力较小，因此在第四步中，铝液逐渐充满主流道4时分流道5仅部分被铝液填充，到第五步时分流道5才被铝液填满。
进一步的，活塞3从速度V3加速到速度V4的时间不超过0.8ms。活塞3加速需要一定的时间，为确保铝液能迅速充满模具型腔6，活塞3必须在极短时间内从速度V3加速到速度V4，确保产品的质量。
进一步的，压铸机的锁模力为28000kN。压铸机的锁模力直接影响到铝液受压成型的质量，必须确保压铸机有足够的锁模力，避免出现飞料和泄压的情况。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种新能源汽车电机壳体的多级变速压铸成型方法，应用压铸机完成，其特征是，包括以下步骤：
第一，汤勺（1）将铝液注入料筒（2），所述汤勺（1）注入料筒（2）内的铝液质量为7.6kg，所述铝液从汤勺（1）注入料筒（2）内的时间为1.8~2.1s；
第二，活塞（3）以速度V1=0.1m/s推进150mm，使铝液逐渐充满料筒（2）；
第三，活塞（3）以速度V2=0.2m/s推进200mm，使铝液开始进入主流道（4）；
第四，活塞（3）以速度V3=0.4m/s推进290mm，使铝液逐渐充满主流道（4）；
第五，活塞（3）以速度V4=4.5m/s推进280mm，使铝液迅速充满分流道（5）和模具型腔（6）；
第六，活塞（3）以速度V5=3.5m/s推进20mm，使铝液降速充满溢流口（7）；
第七，活塞（3）端面压强增加至110MPa推进0.5mm，使铝液受压成型。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电机壳体的多级变速压铸成型方法，其特征是，所述主流道（4）有两条，2条主流道（4）分别连通模具型腔（6）两侧。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车电机壳体的多级变速压铸成型方法，其特征是，所述主流道（4）上设置多条分流道（5），分流道（5）连接主流道（4）和模具型腔（6）。
4.根据权利要求1至3中任一条所述的一种新能源汽车电机壳体的多级变速压铸成型方法，其特征是，所述活塞（3）从速度V3加速到速度V4的时间不超过0.8ms。
5.根据权利要求1至3中任一条所述的一种新能源汽车电机壳体的多级变速压铸成型方法，其特征是，所述压铸机的锁模力为28000kN。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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