CN115533032A - 一种采用消失模生产的新能源水冷电机壳体工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车零部件加工技术领域，公开了一种采用消失模生产的新能源水冷电机壳体工艺，包括预发泡、制作内模、振动造型、浇筑、取出铸件步骤，其中振动造型使用造型器完成，造型器包括底座和滑动连接在底座上的底板，底座内设有驱动底板振动的振动器，底板上设置有砂箱，底座设置有凹陷槽，凹陷槽内设置有盛料箱，盛料箱的顶部滑动连接有密封板，密封板与底板的下表面相贴，底板上位于砂箱的内部设置有若干出砂口。本发明解决了现有技术在铸件成型后，不易将铸件取出的问题。

Description

一种采用消失模生产的新能源水冷电机壳体工艺

技术领域

本发明属于汽车零部件加工技术领域，具体涉及一种采用消失模生产的新能源水冷电机壳体工艺。

背景技术

新能源汽车是现目前的重点发展方向，其中电机是新能源汽车必不可少的部件，而汽车在运行时，电机会产生大量的热量，若不能及时散热，在长时间使用后，电机容易出现固定。因此通常会设置风冷的散热部件对电机进行散热，但是这种方式的冷却、散热效果较低。现目前为了提高散热的效果，会在电机壳体上开设冷却流道，通过冷却液在冷却流道内流动，来实现对电机的快速散热。

由于这类壳体的结构相对较为复位，通常是使用消失模铸造工艺来完成的。消失模铸造工艺是将与铸件尺寸形状一致的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，涂刷耐火涂料并烘干后，埋在石英砂中振动造型，再在负压下浇筑，使模型汽化，再使用液体金属占据模型位置，冷却凝固后形成铸件。

但是现目前的消失模铸造工艺在铸件凝固完成后，不易将铸件取出，而且铸件表面会沾附较多的石英砂，影响后续的加工。

发明内容

本发明意在提供一种采用消失模生产的新能源水冷电机壳体工艺，本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种采用消失模生产的新能源水冷电机壳体工艺，包括以下步骤：

步骤一，预发泡

将泡珠珠粒加入到模具中进行预发泡，并对预发泡后的泡珠珠粒置于料仓内熟化；

步骤二，制作内模

将经熟化后的泡珠珠粒填充至模具型腔内，并对型腔加热，使得泡珠珠粒软化，并在模具内冷却成型，形成内模坯件；对内模坯件外部涂覆涂料，且涂覆两次涂料，烘干后形成内模；

步骤三，振动造型

将内模置于造型器内，造型器包括底座和滑动连接在底座上的底板，底座内设有驱动底板振动的振动器，底板上设置有砂箱，底座设置有凹陷槽，凹陷槽内设置有盛料箱，盛料箱的顶部滑动连接有密封板，密封板与底板的下表面相贴，底板上位于砂箱的内部设置有若干出砂口；

待内模放置完成后，向砂箱内加入石英砂，并启动振动器，使得石英砂振动紧实，再利用薄膜将砂箱密封，并利用真空泵将砂箱内抽真空；

步骤四，浇筑

向砂箱内输入浇筑液，内模在高温下软化、分解，因此浇筑液位于内模的位置处，并冷却成型；

步骤五，取出铸件

滑动密封板，使得出砂口与盛料箱连通，再启动振动器，使得砂石发生振动，并且砂石从出砂口掉落至盛料箱内，再将成型的新能源水冷电机壳体铸件取出。

在本发明的另一种优选实施方式中，振动器包括固定在底座内的电机，电机的输出轴上同轴设置有凸轮，底板上固定有推杆，推杆上固定有移动块，移动块与凸轮的外壁相抵；底座上远离电机的一侧设置有限位杆，限位杆与底板之间设置有振动弹簧。

在本发明的另一种优选实施方式中，底板位于砂箱内部处转动连接有转轴，转轴的顶部设置有支撑台，转轴的外周设置有打散杆，还包括驱动转轴转动的驱动件。

在本发明的另一种优选实施方式中，底板的侧壁设置有凹槽，转轴的底部位于凹槽内，且转轴的底部同轴固定有从动齿轮，凹槽内还转动连接有与从动齿轮啮合的主动齿轮，从动齿轮的一侧位于凹槽外；底座上滑动连接有可与主动齿轮啮合的齿条，齿条与密封板之间设置有连动杆。

在本发明的另一种优选实施方式中，底板的底部竖向滑动连接有驱动柱，驱动柱的顶部设置有矩形块，转轴的底部设置有可与矩形块配合的矩形槽，凹槽的底部设置有供矩形块放置的放置槽；驱动柱的底部呈楔面。

在本发明的另一种优选实施方式中，转轴内设置有空腔，空腔内竖向滑动连接有驱动块，驱动块上转动连接有驱动轴，驱动轴与转轴的上部螺纹连接，且驱动轴与转轴之间的螺纹副不满足自锁条件，驱动轴上缠绕有拉绳，拉绳的一端固定在驱动轴上；打散杆的一端位于空腔内，且拉绳的另一端与打散杆固定，打散杆与空腔壁之间设置有弹簧，驱动块为磁铁块，密封板上设置有与磁铁块相互排斥的磁性层，驱动轴上套设有扭簧，扭簧的两端分别与驱动轴和转轴固定。

在本发明的另一种优选实施方式中，底座上还固定有储气筒，砂箱的上部设置有流道，储气筒上连通有与流道连通的导流管，导流管上设置有阀门，砂箱的内部设置有多个与流道连通的导出口，导出口均从外至内向下倾斜设置。

在本发明的另一种优选实施方式中，储气筒与真空泵连通。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例中使用的造型器纵向剖视图。

图2是图1中A-A向剖视图。

说明书附图中的附图标记包括：底座1、底板2、盛料箱3、密封板4、电机5、凸轮6、出砂口7、推杆8、移动块9、限位杆10、振动弹簧11、凹槽12、转轴13、支撑台14、从动齿轮15、主动齿轮16、齿条17、连动杆18、驱动柱19、矩形块20、放置槽21、空腔22、驱动块23、驱动轴24、砂箱25、拉绳26、打散杆27、储气筒28、导流管29、流道30、导出口31。

具体实施方式

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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

本发明提供了一种采用消失模生产的新能源水冷电机壳体工艺，包括以下步骤：

步骤一，预发泡

将用于预发泡的模具在70-80℃下预热1min，再将泡珠珠粒放置到模具中进行预发泡，预发泡温度为35-45℃，蒸汽压力控制在0.1-0.2Mpa。发泡完成后，将泡珠珠粒置于料仓内，使料仓保持通风和干燥，熟化10-40h。

步骤二，制作内模

对制备内模的模具在85-95℃下预热40-60s，再将熟化后的泡珠珠粒置于模具型腔内，模具型腔与待制作的新能源水冷电机壳体一致；再将模具在85-95℃下保温、保压15-25s，使得泡珠珠粒软化，再冷却成型，形成内模坯件。

再对内模坯件喷涂涂料，先喷涂一次，并烘干后，再次喷涂，烘干后形成内模。

步骤三，振动造型，

利用造型器进行振动造型，结合图1所示，造型器包括底座1和横向滑动连接在底座1上表面的底板2，具体为，底座1上设置有横向的滑槽，底板2的底部设置有位于滑槽内的滑块，能够实现底板2沿着底座1发生横向的滑动。

底座1上表面的中部设置有凹陷槽，凹陷槽的后侧与外部连通，凹陷槽内滑动连接有盛料箱3，盛料箱3的顶部滑动连接有密封板4，密封板4的上表面与底板2的底面相贴。底板2的上表面固定有砂箱25，底板2上位于砂箱25内部设置有若干出砂口7。密封板4滑动至凹陷槽内时，通过密封板4与底板2紧贴，能实现对出砂口7进行密封。

还包括用于带动底板2振动的振动器，振动器包括固定在底座1右部内的电机5，电机5的输出轴上通过联轴器固定有转动轴，转动轴上固定有凸轮6。本实施例中为了提高振动的效果，沿前后布置有多个电机5，优选3个电机5，电机5上均固定有转动轴和凸轮6。底板2的右侧固定有三根推杆8，推杆8的右端均固定有移动块9，且移动块9分别与三个凸轮6相抵。底座1上位于底板2的固定有限位杆10，限位杆10的右侧与底板2的左侧之间固定有振动弹簧11。

底板2的前侧（图2中的左侧）设置有凹槽12，凹槽12与底板2前侧的外部连通。底板2上位于砂箱25内转动连接有转轴13，转轴13的底部位于凹槽12内，转轴13的顶部设置有支撑台14，还包括驱动转轴13转动的驱动件。底板2上位于凹槽12处未设置出砂口7。

结合图2所示，驱动件包括同轴固定在转轴13底部的从动齿轮15和转动连接在凹槽12内的主动齿轮16，主动齿轮16与从动齿轮15啮合，主动齿轮16位于从动齿轮15的左侧。底座1上位于底板2的左侧横向滑动连接有齿条17，齿条17可与主动齿轮16啮合。齿条17与密封板4之间设置有连动杆18，连动杆18呈U形，且连动杆18的两端分别与齿条17和密封板4固定，连动杆18的底部贯穿底座1且与底座1横向滑动连接。

底板2的底部竖向滑动连接有贯穿其底部的驱动柱19，驱动柱19的顶部固定有矩形块20，矩形块20的横截面尺寸大于驱动柱19的横截面尺寸。底板2上设置有与凹槽12连通的放置槽21，矩形块20可位于放置槽21内，转轴13的底部设置有与矩形块20配合的矩形槽。驱动柱19的底端的右侧为楔面，可在密封板4向左滑入凹陷槽内时，挤压驱动柱19的楔面并实现驱动柱19上移。

转轴13内设置有空腔22，空腔22内竖向滑动连接有驱动块23，驱动块23的顶部转动连接有驱动轴24，驱动轴24的顶部与转轴13的顶部螺纹连接，且驱动轴24的顶部与转轴13之间构成的螺纹副不满足自锁条件，即驱动块23带动驱动轴24发生竖向移动时，驱动轴24会发生转动。

转轴13上位于支撑台14下方设置有打散杆27，打散杆27贯穿转轴13并位于空腔22内，打散杆27与转轴13横向滑动连接。驱动轴24上缠绕有拉绳26，拉绳26的两端分别与打散杆27和驱动轴24固定。打散杆27与空腔22壁之间设置有弹簧，本实施例中使用的弹簧和振动弹簧11均选用压簧，具体型号根据实际需求进行选择。

驱动块23为磁铁块，密封板4上设置有与磁铁块相互排斥的磁性层。驱动轴24上套设有扭簧，扭簧的两端分别与驱动轴24和转轴13固定。

底座1上还固定有储气筒28，储气筒28与用于抽真空的抽气泵连通。砂箱25的上部设置有流道30，砂箱25的内壁设置有多个均与流道30连通的导出口31，导出口31均从内至外向下倾斜设置。砂箱25与储气筒28内设置有导流管29，导流管29将流道30与储气筒28连通，导流管29上设置有阀门。

造型时，滑动密封板4将出砂口7密封，此时，密封板4挤压驱动柱19，带动矩形块20进入矩形槽内对转轴13进行限制，避免转轴13发生转动。同时，密封板4上的磁性层排斥驱动块23，使得驱动块23带动驱动轴24上移并转动，缠绕拉绳26，带动打散杆27向空腔22内滑动，减少对石英砂变紧实造成的影响。

再向砂箱25内加入石英砂，使得石英砂没过支撑台14。启动电机5，电机5带动凸轮6转动，间歇的挤压底板2向左移动，而在底板2向左移动时，会挤压左侧的振动弹簧11，配合振动弹簧11的复位，能实现底板2带动砂箱25振动，进而使得石英砂变紧实。

再将内模放入砂箱25内，并再次加入石英砂，将内模覆盖。再次启动电机5，带动砂箱25振动，完成将石英砂振动紧实。

利用薄膜将砂箱25密封，并利用真空泵将砂箱25内抽真空。抽出的气体进入储气筒28内进行储存。

步骤四，浇筑

向砂箱25内注入浇筑液，内模在高温下软化分解，进而实现内模与浇筑液的替换，待冷却后，在砂箱25内形成新能源水冷电机5壳体铸件。

步骤五，取出铸件

向右滑（图2的图示方向）动密封板4，使得出砂口7被打开，同时带动齿条17向右移动，完成齿条17与主动齿轮16啮合。而且此时密封板4的磁性层远离驱动块23，会使得驱动轴24在扭簧的作用下复位，松开拉绳26，打散杆27会在弹簧的作用下滑出空腔22内。

再启动电机5，带动带动底板2发生振动，振动过程中实现石英砂从出砂口7掉落。而且此时主动齿轮16会相对于齿条17发生移动，因此能实现主动齿轮16转动，进而带动从动齿轮15转动，实现转轴13带动打散杆27转动，能够将紧实的石英砂打散，方便石英砂的掉落，进而方便将铸件取出。

待砂箱25内石英砂落至铸件下方后，打开导气管上的阀门，使得储气筒28内的气体进入砂箱25内的流道30内，并通过导出口31排出，冲刷铸件外沾附的石英砂，实现对铸件的清理。待石英砂全部掉落完成后，将成型的新能源水冷电机5壳体铸件取出。

在本说明书的描述中，参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1. 一种采用消失模生产的新能源水冷电机壳体工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，预发泡

将泡珠珠粒加入到模具中进行预发泡，并对预发泡后的泡珠珠粒置于料仓内熟化；

步骤二，制作内模

将经熟化后的泡珠珠粒填充至模具型腔内，并对型腔加热，使得泡珠珠粒软化，并在模具内冷却成型，形成内模坯件；对内模坯件外部涂覆涂料，且涂覆两次涂料，烘干后形成内模；

步骤三，振动造型

将内模置于造型器内，造型器包括底座和滑动连接在底座上的底板，底座内设有驱动底板振动的振动器，底板上设置有砂箱，底座设置有凹陷槽，凹陷槽内设置有盛料箱，盛料箱的顶部滑动连接有密封板，密封板与底板的下表面相贴，底板上位于砂箱的内部设置有若干出砂口；

待内模放置完成后，向砂箱内加入石英砂，并启动振动器，使得石英砂振动紧实，再利用薄膜将砂箱密封，并利用真空泵将砂箱内抽真空；

步骤四，浇筑

向砂箱内输入浇筑液，内模在高温下软化、分解，因此浇筑液位于内模的位置处，并冷却成型；

步骤五，取出铸件

滑动密封板，使得出砂口与盛料箱连通，再启动振动器，使得砂石发生振动，并且砂石从出砂口掉落至盛料箱内，再将成型的新能源水冷电机壳体铸件取出。

2.根据权利要求1所述的一种采用消失模生产的新能源水冷电机壳体工艺，其特征在于：振动器包括固定在底座内的电机，电机的输出轴上同轴设置有凸轮，底板上固定有推杆，推杆上固定有移动块，移动块与凸轮的外壁相抵；底座上远离电机的一侧设置有限位杆，限位杆与底板之间设置有振动弹簧。

3.根据权利要求2所述的一种采用消失模生产的新能源水冷电机壳体工艺，其特征在于：底板位于砂箱内部处转动连接有转轴，转轴的顶部设置有支撑台，转轴的外周设置有打散杆，还包括驱动转轴转动的驱动件。

4.根据权利要求3所述的一种采用消失模生产的新能源水冷电机壳体工艺，其特征在于：底板的侧壁设置有凹槽，转轴的底部位于凹槽内，且转轴的底部同轴固定有从动齿轮，凹槽内还转动连接有与从动齿轮啮合的主动齿轮，从动齿轮的一侧位于凹槽外；底座上滑动连接有可与主动齿轮啮合的齿条，齿条与密封板之间设置有连动杆。

5.根据权利要求4所述的一种采用消失模生产的新能源水冷电机壳体工艺，其特征在于：底板的底部竖向滑动连接有驱动柱，驱动柱的顶部设置有矩形块，转轴的底部设置有可与矩形块配合的矩形槽，凹槽的底部设置有供矩形块放置的放置槽；驱动柱的底部呈楔面。

6.根据权利要求5所述的一种采用消失模生产的新能源水冷电机壳体工艺，其特征在于：转轴内设置有空腔，空腔内竖向滑动连接有驱动块，驱动块上转动连接有驱动轴，驱动轴与转轴的上部螺纹连接，且驱动轴与转轴之间的螺纹副不满足自锁条件，驱动轴上缠绕有拉绳，拉绳的一端固定在驱动轴上；打散杆的一端位于空腔内，且拉绳的另一端与打散杆固定，打散杆与空腔壁之间设置有弹簧，驱动块为磁铁块，密封板上设置有与磁铁块相互排斥的磁性层，驱动轴上套设有扭簧，扭簧的两端分别与驱动轴和转轴固定。

7.根据权利要求6所述的一种采用消失模生产的新能源水冷电机壳体工艺，其特征在于：底座上还固定有储气筒，砂箱的上部设置有流道，储气筒上连通有与流道连通的导流管，导流管上设置有阀门，砂箱的内部设置有多个与流道连通的导出口，导出口均从外至内向下倾斜设置。

8.根据权利要求7所述的一种采用消失模生产的新能源水冷电机壳体工艺，其特征在于：储气筒与真空泵连通。

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