CN116365813A - 一种水道内嵌式机壳及其制造方法 - Google Patents

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王坤
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Abstract

本发明提供一种水道内嵌式机壳及其制造方法，该水道内嵌式机壳的制造方法中将衬套和冷却管装配成一个整体；将衬套和冷却管装配成的整体作为机壳压铸模的内嵌件，采用高压铸造模具铸造壳体，以使内嵌件和壳体一次铸造成型；与现有技术相比，本发明中的的衬套、冷却管、和壳体形成的三层结构形式构成电机机壳，整个机壳结构尺寸紧凑，可适用于电机外形尺寸比较紧凑的场合；衬套选用钢件，借用钢材质变形小的特性，可以采用机加工方式将衬套做成薄壁件；冷却管采用中空的金属管沿螺旋方向绕制而成，螺距等于金属管的外径，制造方便；制造过程采用高压铸造的形式，将机壳一次铸造成型，批量制造简单且制造成本低。

Description

一种水道内嵌式机壳及其制造方法
技术领域
本发明属于电机制造技术领域，特别涉及一种水道内嵌式机壳及其制造方法。
背景技术
目前，在电动汽车电机、电主轴、力矩电机和主轴电机等细分行业中，由于电机定转子在运行过程中会产生铜耗和铁耗，导致电机定子温度过高，因此在进行机壳设计时，通常需要采用液冷方式来带走电机本体产生的热量。
通常的机壳的设计及制造方法有两种，一种是采用整体式机壳方案，这就需要采用砂型铸造的工艺方法进行水道的压铸成型，此种方法的缺点是砂芯制造过程繁琐，且在机壳铸造成型后，难以从机壳中排出。这就导致此方法批量生产效率低、价格昂贵且水道中会残留砂粒。另一种方法是采用分体式机壳，机壳一般由内外两层壳体组成，冷却水道由壳体之间的间隙组成，此种方法的缺点是内外壳体的导致机壳在径向的空间占用增大，而且为保证水道的密封性，内外壳体的机加工艺和密封工艺较复杂，制造成本高。
因此，需要提出一种新的水道内嵌式机壳及其制造方法，以解决上述技术问题中采用高压铸造一次成型，无法实现大批量生产，不适用于电机外形尺寸比较紧凑的场合的技术问题。
发明内容
本发明提供一种水道内嵌式机壳及其制造方法，可保证电机壳体及水道采用高压铸造一次成型，容易实现大批量生产，而且适用于电机外形尺寸比较紧凑的场合。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明实施例提供一种水道内嵌式机壳的制造方法，所述方法包括：
步骤S1，选用国家标准尺寸的钢板作为衬套，再采用车削加工所述衬套内壁，形成圆环接触面；
步骤S2，采用中空的金属管沿螺旋方向绕制以形成螺旋状金属管，将螺旋状金属管作为冷却管；
步骤S3，所述衬套和所述冷却管在圆环接触面上采用过盈配合，在轴向上所述冷却管与所述衬套的轴肩相接触位置进行定位，以使所述衬套和所述冷却管装配成一个整体；
步骤S4，将所述衬套和所述冷却管装配成的整体作为机壳压铸模的内嵌件，采用高压铸造模具铸造壳体，以使所述内嵌件和所述壳体一次铸造成型。
根据本发明一可选实施例，步骤S2中绕制过程采用数控折弯工艺，将金属管折弯成预设形状。
根据本发明一可选实施例，步骤S4中的铸造过程中，铸造工装内撑所述衬套以实现轴向和径向的平行定位；用活动顶针插入到所述冷却管的进/出水孔中以实现冷却管的圆周方向的旋转定位。
依据上述实施例中的水道内嵌式机壳的制造方法，本发明还提供一种水道内嵌式机壳，所述机壳包括壳体、位于所述壳体内腔的冷却管、以及包裹所述冷却管的衬套；
所述冷却管为螺旋状金属管，所述衬套为中空捅状钢板，所述衬套的内壁设置有圆环接触面，所述冷却管嵌设在所述圆环接触面上；所述衬套和所述冷却管作为机壳压铸模的内嵌件，所述内嵌件和所述壳体为一次铸造成型。
根据本发明一可选实施例，所述冷却管的两端分别设置有进水孔和出水孔，所述壳体上设置有第一水嘴和第二水嘴，所述进水孔与所述第一水嘴连通，所述出水孔与所述第二水嘴连通。
根据本发明一可选实施例，所述冷却管以过盈配合方式设置在所述衬套的圆环接触面上；延所述壳体的轴向上，所述冷却管与所述衬套的轴肩相接触位置处设置固定件。
根据本发明一可选实施例，所述冷却管为铜管或者不锈钢管绕制而成螺旋状结构；所述螺旋状结构的螺距等于铜管或者不锈钢管的外径。
根据本发明一可选实施例，所述衬套的厚度为0.2mm～4mm。
本发明的有益效果：本发明实施例提供一种水道内嵌式机壳及其制造方法，该水道内嵌式机壳的制造方法包括：步骤S1，选用国家标准尺寸的钢板作为衬套，再采用车削加工所述衬套内壁，形成圆环接触面；步骤S2，采用中空的金属管沿螺旋方向绕制以形成螺旋状金属管，将螺旋状金属管作为冷却管；步骤S3，所述衬套和所述冷却管在圆环接触面上采用过盈配合，在轴向上所述冷却管与所述衬套的轴肩相接触位置进行定位，以使所述衬套和所述冷却管装配成一个整体；步骤S4，将所述衬套和所述冷却管装配成的整体作为机壳压铸模的内嵌件，采用高压铸造模具铸造壳体，以使所述内嵌件和所述壳体一次铸造成型。与现有技术相比，本发明中的的衬套、冷却管、和壳体形成的三层结构形式构成电机机壳，整个机壳结构尺寸紧凑，可适用于电机外形尺寸比较紧凑的场合；衬套选用钢件，借用钢材质变形小的特性，可以采用机加工方式将衬套做成薄壁件；冷却管采用中空的金属管沿螺旋方向绕制而成，螺距等于金属管的外径，制造方便；制造过程采用高压铸造的形式，将机壳一次铸造成型，批量制造简单且制造成本低。
附图说明
为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种水道内嵌式机壳的立体结构示意图。
图2为本申请实施例提供的一种水道内嵌式机壳的分解结构示意图。
图3为本申请实施例提供的一种水道内嵌式机壳的正视结构示意图。
图4为本申请实施例提供的一种水道内嵌式机壳的剖面结构示意图。
具体实施方式
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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本申请中，“/”表示“或者”的意思。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示，图中虚线表示在结构中并不存在的，仅仅说明结构的形状和位置。本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
针对现有砂芯制造过程繁琐且在机壳铸造成型后，难以从机壳中排出，还有内外壳体的导致机壳在径向的空间占用增大，而且为保证水道的密封性，内外壳体的机加工艺和密封工艺较复杂，制造成本高的问题，本发明实施例能够解决上述问题。
为此，本发明实施例提供一种水道内嵌式机壳的制造方法，所述方法包括：
步骤S1，选用国家标准尺寸的钢板作为衬套，再采用车削加工所述衬套内壁，形成圆环接触面；
步骤S2，采用中空的金属管沿螺旋方向绕制以形成螺旋状金属管，将螺旋状金属管作为冷却管；
步骤S3，所述衬套和所述冷却管在圆环接触面上采用过盈配合，在轴向上所述冷却管与所述衬套的轴肩相接触位置进行定位，以使所述衬套和所述冷却管装配成一个整体；
步骤S4，将所述衬套和所述冷却管装配成的整体作为机壳压铸模的内嵌件，采用高压铸造模具铸造壳体，以使所述内嵌件和所述壳体一次铸造成型。
优选地，步骤S2中绕制过程采用数控折弯工艺，将金属管折弯成预设形状。优选地，步骤S4中的铸造过程中，铸造工装内撑所述衬套以实现轴向和径向的平行定位；用活动顶针插入到所述冷却管的进/出水孔中以实现冷却管的圆周方向的旋转定位。
以上，本发明实施例提供一种水道内嵌式机壳的制造方法，在制造方法中衬套、冷却管、和壳体形成的三层结构形式构成电机机壳，整个机壳结构尺寸紧凑，可适用于电机外形尺寸比较紧凑的场合；衬套选用钢件，借用钢材质变形小的特性，可以采用机加工方式将衬套做成薄壁件；冷却管采用中空的金属管沿螺旋方向绕制而成，螺距等于金属管的外径，制造方便。制造过程采用高压铸造的形式，将机壳一次铸造成型，批量制造简单且制造成本低。
依据上述实施例中的水道内嵌式机壳的制造方法，如图1至图4所示，本发明还提供一种水道内嵌式机壳，机壳包括壳体3、位于壳体3内腔的冷却管2、以及包裹冷却管2的衬套1；冷却管2为螺旋状金属管，衬套1为中空捅状钢板，衬套1的内壁设置有圆环接触面，冷却管2嵌设在圆环接触面上；衬套1、冷却管2作为机壳压铸模的内嵌件，内嵌件和壳体3为一次铸造成型。本实施例中的衬套1与冷却管2作为内嵌件，镶嵌到壳体3内部构成冷却水道。
如图2所示，冷却管2的两端分别设置有进水孔2-1和出水孔2-2，壳体3上设置有第一水嘴4-1和第二水嘴4-2，进水孔2-1与第一水嘴4-1连通，出水孔2-2与第二水嘴4-2连通。
如图3和图4所示，本实施例中的冷却管2以过盈配合方式设置在衬套1的圆环接触面；延壳体的轴向上，冷却管2与衬套1的轴肩相接触位置设置固定件5，固定件5为凸台，在其他实施例中的固定件5为螺栓或顶针。冷却管2为铜管或者不锈钢管绕制而成螺旋状结构；螺旋状结构的螺距等于铜管或者不锈钢管的外径。螺旋状结构为中空结构，螺旋状结构中容纳腔用于储存水或其他可以导热的液体。衬套1的厚度为0.5mm～4mm。衬套1的材料一般采用钢材，借用钢材质变形小的特性，可以采用机加工方式将衬套1做成薄壁件。壳体3上设置有第一水嘴4-1和第二水嘴4-2，第一水嘴4-1和第二水嘴4-2均中空结构。
以上，本发明实施例提供一种水道内嵌式机壳，衬套1、冷却管2和壳体3为一次铸造成型，适用批量制造简单且制造成本低，解决了现有技术中水道的密封性额外需要内外壳体的机加工艺和进一步密封工艺的问题，衬套1、冷却管2、和壳体3形成一体化电机机壳，整个机壳结构尺寸紧凑，可适用于电机外形尺寸比较紧凑的场合，解决现有砂芯制造过程繁琐且在机壳铸造成型后，难以从机壳中排出，还有内外壳体的导致机壳在径向的空间占用增大的问题。
综上，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种水道内嵌式机壳的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1，选用国家标准尺寸的钢板作为衬套，再采用车削加工所述衬套内壁，形成圆环接触面；
步骤S2，采用中空的金属管沿螺旋方向绕制以形成螺旋状金属管，将螺旋状金属管作为冷却管；
步骤S3，所述衬套和所述冷却管在圆环接触面上采用过盈配合，在轴向上所述冷却管与所述衬套的轴肩相接触位置进行定位，以使所述衬套和所述冷却管装配成一个整体；
步骤S4，将所述衬套和所述冷却管装配成的整体作为机壳压铸模的内嵌件，采用高压铸造模具铸造壳体，以使所述内嵌件和所述壳体一次铸造成型。
2.根据权利要求1所述的水道内嵌式机壳的制造方法，其特征在于，步骤S2中绕制过程采用数控折弯工艺，将金属管折弯成预设形状。
3.根据权利要求1所述的水道内嵌式机壳的制造方法，其特征在于，步骤S4中的铸造过程中，铸造工装内撑所述衬套以实现轴向和径向的平行定位；用活动顶针插入到所述冷却管的进/出水孔中以实现冷却管的圆周方向的旋转定位。
4.一种水道内嵌式机壳，其特征在于，所述机壳包括壳体、位于所述壳体内腔的冷却管、以及包裹所述冷却管的衬套；
所述冷却管为螺旋状金属管，所述衬套为中空捅状钢板，所述衬套的内壁设置有圆环接触面，所述冷却管嵌设在所述圆环接触面上；所述衬套和所述冷却管作为机壳压铸模的内嵌件，所述内嵌件和所述壳体为一次铸造成型。
5.根据权利要求4所述的水道内嵌式机壳，其特征在于，所述冷却管的两端分别设置有进水孔和出水孔，所述壳体上设置有第一水嘴和第二水嘴，所述进水孔与所述第一水嘴连通，所述出水孔与所述第二水嘴连通。
6.根据权利要求4所述的水道内嵌式机壳，其特征在于，所述冷却管以过盈配合方式设置在所述衬套的圆环接触面上；
延所述壳体的轴向上，所述冷却管与所述衬套的轴肩相接触位置处设置固定件。
7.根据权利要求4所述的水道内嵌式机壳，其特征在于，所述冷却管为铜管或者不锈钢管绕制而成螺旋状结构；所述螺旋状结构的螺距等于铜管或者不锈钢管的外径。
8.根据权利要求4所述的水道内嵌式机壳，其特征在于，所述衬套的厚度为0.2mm～4mm。
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