CN114408085A

CN114408085A - 一种一体式铸嵌连接管与外壳及其制备工艺

Info

Publication number: CN114408085A
Application number: CN202210003495.8A
Authority: CN
Inventors: 陈柯
Original assignee: Wuxi Haoda Crafts Co ltd
Current assignee: Wuxi Haoda Crafts Co ltd
Priority date: 2022-01-04
Filing date: 2022-01-04
Publication date: 2022-04-29

Abstract

本发明涉及便携式中置电机外壳技术领域，具体涉及一种一体式铸嵌连接管与外壳及其制备工艺，旨在解决现有技术中便携式中置电机连接管与外壳在和车身的结合使用过程中，存在强度低、硬度低、易变形、易断裂的缺点，电机和车身连接处容易断裂的问题，包括铸嵌件，铸嵌件为连接管和位于连接管端部的止转结构件，连接管的外壁设有第一外壳体，止转结构件的外部设有第二外壳体，第二外壳体及第一外壳体通过压铸一体成型且同铸嵌件无缝贴合。本方案通过选用硬度大、耐磨损的铸嵌件及成本低、易加工的第一外壳体与第二外壳体，实现两种不同材料组件的无缝结合，确保整体部件在长时间、高负荷的运作条件，不会出现弯折变形的情况。

Description

一种一体式铸嵌连接管与外壳及其制备工艺

技术领域

本发明涉及便携式中置电机外壳技术领域，具体涉及一种一体式铸嵌连接管与外壳及其制备工艺。

背景技术

电机主要由磁芯、线圈绕组、外壳等部件组成，而电机第二外壳体作为电机外壳的重要组成部分，其质量的好坏直接影响到整个电机的正常运行。比如在电动自行车领域，人力骑行模式下，骑行者踩踏脚踏，通过曲柄带动中轴旋转，中轴再通过链条带动轮毂电机的外壳转动，电机外壳带动自行车后轮转动使车辆前行，此过程电机和车身连接处长时间受外力影响，容易损坏断裂，存在需要经常维护的缺点。

为解决这一问题，现有公告号为CN203172838U的中国专利公开了一种安装在普通自行车上的便捷式中置电机，包括沿左右方向水平布置的五通管、电机、以及连在五通管和电机之间的固定支架，所述电机的电机外壳上设置有一根穿入所述五通管内、且带有外螺纹的电机第一外壳体，该电机第一外壳体的一端与电机外壳连为一体且抵在五通管的右端，另一端伸出五通管外而位于五通管的左侧，所述固定支架紧贴五通管左侧布置且其上制有一个套在电机第一外壳体外的安装孔，所述电机第一外壳体上螺纹连接有将固定支架紧压固定在五通管左侧的锁紧螺母，所述固定支架上还制有至少两个连接孔，固定支架通过所述连接孔用螺钉与电机外壳固定连接。本实用新型的中置电机在普通自行车车架上即可安装，应用范围较广。

但是该方案实现的难度在于电机外壳上设置的一根穿入五通管内、且带有外螺纹的电机第一外壳体在骑行者踩踏过程中不断受力，该第一外壳体极容易从壳体断裂，在以往的试验过程中，纯铝/镁铸造成形的电机第一外壳体难以满足要求。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种一体式铸嵌连接管与外壳，解决便携式中置电机连接管与外壳在和车身的结合使用过程中，存在强度低、硬度低、易变形、易断裂的缺点，在长时间、高负荷的运作情况下，电机和车身连接处容易断裂，进而会影响电机使用耐久度与骑行人员生命安全的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种一体式铸嵌连接管与外壳，包括铸嵌件，所述铸嵌件为连接管和位于连接管端部的止转结构件，所述连接管的外壁设有第一外壳体，所述止转结构件的外部设有第二外壳体，所述第二外壳体及第一外壳体通过压铸一体成型且同所述铸嵌件无缝贴合。

可选地，所述铸嵌件为铁或钢冲压件，所述第一外壳体和第二外壳体为铝或镁铸件。

可选地，所述止转结构件上设有若干沿其周向阵列的燕尾槽。

可选地，所述第二外壳体远离第一外壳体一侧设有底槽。

本发明的另一目的在于提供一种上述结构的制备工艺。

一种一体式铸嵌连接管与外壳的制备工艺，包括以下步骤：

S1、将硬度大、强度高的钢或铁通过穿孔、退火、冷/热轧、锯切、车、冲压、等工艺得到铸嵌件；

S2、在设计铸造模具时，在模具内部预留出铸嵌件的位置，并在模具内部设定铸嵌件定位点或定位槽，以防止铸嵌件在模具内部跑位；

S3、铸嵌件经冷却、脱模、酸洗后通过预设的定位点或定位槽固定在第二模具内，合模后将成本低、质量轻、熔点低于铸嵌件的熔融材料定量浇到压铸机料筒内，然后通过冲头填充到第二模具与铸嵌件之间，调整压铸参数完成压铸，得到第一外壳体和第二外壳体；

S4、按预设时间进行冷却，以使第一外壳体和第二外壳体固化成型，并与铸嵌件无缝贴合为一体；

S5、脱模后，通过数控机床对第一外壳体和第二外壳体进行外部加工，使其满足设计要求。

本发明的有益效果：

1、通过选用硬度大、耐磨损的铸嵌件及成本低、易加工的第一外壳体与第二外壳体，实现两种不同材料组件的无缝结合，确保整体部件在长时间、高负荷的运作条件，不会出现弯折变形的情况，保证电动机的寿命与其运行的平稳性。

2、燕尾槽的设置，不仅提高了连接管轴向上的抗弯折性能，还能通过加大径向结合力，有效防止连接管以其轴心为圆心自转，相当于于结合部位做开槽开花处理，确保整体可以牢牢地贴合固定在一起。

3、底槽的设置，便于支撑稳定，降低架设面凸起对固定的影响，同时增加受力面积，降低制作成本的同时，可稳定对电机的支撑，也增加了电机外壳的散热面积，便于对电机及时冷却。

4、采用压铸工艺，无需切割，后续机加工余量也大大减小，节约了材料成本，缩短了工艺流程，而且合理设计和控制压铸工艺参数，所获得的压铸件结构致密，缺陷少，各项性能指标好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种实施方式的一体式铸嵌连接管与外壳的剖视图；

图2为本发明的一种实施方式的一体式铸嵌连接管与外壳的底视图。

附图标记说明：

1、铸嵌件；11、连接管；12、止转结构件；13、燕尾槽；21、第一外壳体；22、第二外壳体；23、底槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1：

一种一体式铸嵌连接管与外壳，如图1所示，包括一体成型的铸嵌件1，铸嵌件1为连接管11和位于连接管11端部的止转结构件12，其中，连接管11的外壁包裹有第一外壳体21，止转结构件12的外部包裹有第二外壳体22，该第二外壳体22及第一外壳体21通过压铸一体成型且同铸嵌件1无缝贴合。因此，本方案实现了两种不同材料组件的无缝结合，通过选用硬度大、耐磨损的铸嵌件1及成本低、易加工的第一外壳体21与第二外壳体22，确保整体部件在长时间、高负荷的运作条件，不会出现弯折变形的情况，保证电动机的寿命与其运行的平稳性。在本发明此实施例中，铸嵌件1为铁冲压件，第一外壳体21和第二外壳体22为铝铸件，在其他实施例中，亦可以选择硬度、强度较大的金属或合金作为铸嵌件1的原材料，选择成本较低、方便加工的金属或合金作为第一外壳体21和第二外壳体22的原材料。

如图1所示，止转结构件12上开设有若干沿其周向阵列的燕尾槽13，从而在铸嵌件1外侧压铸第一外壳体21与第二外壳体22时，高温下的铝水流入燕尾槽13定型，以增强连接处的强度，不仅提高了转动轴套轴向上的抗弯折性能，还能通过加大径向结合力，有效防止连接管以其轴心为圆心自转，在其他实施例中，相当于于结合部位做开槽开花处理，即孔或者槽在铸造过程中被高温铝液填充，冷却后与外壳成为一体，使在受到沿连接管轴向压脱/拉拔力时不容易与外壳分裂，使铸嵌件在受到沿连接管中心线为轴旋转形成的扭力时不容易与外壳分裂，确保整体可以牢牢地贴合固定在一起。

如图1和图2所示，第二外壳体22远离第一外壳体21一侧设有底槽23，底槽23的设置便于支撑稳定，降低架设面凸起对固定的影响，同时增加受力面积，降低制作成本的同时，可稳定对电机的支撑，也增加了电机外壳的散热面积，便于对电机及时冷却。

本一体式铸嵌连接管与外壳的工作原理：以铸嵌件1为铁冲压件，第一外壳体21和第二外壳体22为铝铸件为例，首先根据设计尺寸压铸铸嵌件1，然后将铸嵌件1定位在模具上，合模后压入铝水，待铝水冷却凝固后，该铁铸件被包裹在铝铸件内，实现铸嵌件1同第一外壳体21、第二外壳体22无缝结合，确保整体部件在长时间、高负荷的运作条件，不会出现弯折变形的情况，保证电动机的寿命与其运行的平稳性，同时成本低、工艺简单、易操作。

实施例2：

一种一体式铸嵌连接管与外壳的制备工艺，如图1和图2所示，包括以下步骤：

S1、将硬度大、强度高的钢或铁通过穿孔、退火、冷/热轧、锯切、车、冲压、等工艺得到铸嵌件1；

S2、在设计铸造模具时，在模具内部预留出铸嵌件1的位置，并在模具内部设定铸嵌件1定位点或定位槽，以防止铸嵌件1在模具内部跑位；

S3、铸嵌件1经冷却、脱模、酸洗后通过预设的定位点或定位槽固定在第二模具内，合模后将成本低、质量轻的铝水定量浇到压铸机料筒内，然后通过冲头填充到第二模具与铸嵌件1之间，调整压铸参数完成压铸，得到第一外壳体21和第二外壳体22；

压铸参数为一块位置：180mm，二块位置：260mm，增压位置：285mm，快速压力：120bar，压射时间：5.0，冷却时间2.5s；

S4、按预设时间进行冷却，以使第一外壳体21和第二外壳体22固化成型，并与铸嵌件1无缝贴合为一体；

S5、脱模后，通过数控机床对第一外壳体21和第二外壳体2进行外部加工，使其满足设计要求。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种一体式铸嵌连接管与外壳，其特征在于，包括铸嵌件(1)，所述铸嵌件(1)为连接管(11)和位于连接管(11)端部的止转结构件(12)，所述连接管(11)的外壁设有第一外壳体(21)，所述止转结构件(12)的外部设有第二外壳体(22)，所述第二外壳体(22)及第一外壳体(21)通过压铸一体成型且同所述铸嵌件(1)无缝贴合。

2.根据权利要求1所述的一种一体式铸嵌连接管与外壳，其特征在于，所述铸嵌件(1)为铁或钢冲压件，所述第一外壳体(21)和第二外壳体(22)为铝或镁铸件。

3.根据权利要求1所述的一种一体式铸嵌连接管与外壳，其特征在于，所述止转结构件(12)上设有若干沿其周向阵列的燕尾槽(13)。

4.根据权利要求1所述的一种一体式铸嵌连接管与外壳，其特征在于，所述第二外壳体(22)远离第一外壳体(21)一侧设有底槽(23)。

5.一种一体式铸嵌连接管与外壳的制备工艺，其特征在于，基于如权利要求1-4中任一权利要求所述的一体式铸嵌连接管与外壳，包括以下步骤：

S1、将硬度大、强度高的钢或铁通过穿孔、退火、冷/热轧、锯切、车、冲压、等工艺得到铸嵌件(1)；

S2、在设计铸造模具时，在模具内部预留出铸嵌件(1)的位置，并在模具内部设定铸嵌件(1)定位点或定位槽，以防止铸嵌件(1)在模具内部跑位；

S3、铸嵌件(1)经冷却、脱模、酸洗后通过预设的定位点或定位槽固定在第二模具内，合模后将成本低、质量轻、熔点低于铸嵌件(1)的熔融材料定量浇到压铸机料筒内，然后通过冲头填充到第二模具与铸嵌件(1)之间，调整压铸参数完成压铸，得到第一外壳体(21)和第二外壳体(22)；

S4、按预设时间进行冷却，以使第一外壳体(21)和第二外壳体(22)固化成型，并与铸嵌件(1)无缝贴合为一体；

S5、脱模后，通过数控机床对第一外壳体(21)和第二外壳体(22)进行外部加工，使其满足设计要求。