一种新能源汽车水冷式电机机壳及其摩擦焊工艺制造技术

技术编号:14133547 阅读:190 留言:0更新日期:2016-12-10 00:40
本发明专利技术公开了一种新能源汽车水冷式电机机壳及其摩擦焊工艺,水冷式电机机壳包括电机外壳,在电机外壳内部设有冷却水道,冷却水道为螺旋水道,在电机机壳外表面设有水道槽,水道槽的长度与电机机壳轴线方向一致,水道槽的底部设有与螺旋水道圈数一致的孔,每个孔与螺旋水道连通,水道槽与盖板配合,其摩擦焊工艺为:搅拌摩擦焊专机加工毛坯焊接面—冲压盖板—焊接—测试气密性—转后续加工工序到成品入库。本发明专利技术中的电机机壳不仅结构简单,而且方便用于电机降温,提高电机的冷却效率,有效防止相邻水道之间漏水情况的发生,同时焊接工艺节省了打坡口及清洗对接面等工序,减少了现场周转,提高了生产效率,降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源汽车电机加工
,尤其是一种新能源汽车水冷式电机机壳及其摩擦焊工艺
技术介绍
目前,新能源汽车用水冷电机壳的生产领域,主要的工艺方法有两种,一种是内壳和外壳两体焊接的方法,该工艺方法需要分别铸造内壳和外壳,然后分别机械加工,在内壳上加工出螺旋水道,然后再整体焊接,费工费时,效率低下,成本高,并且质量不稳定,容易出现焊缝漏水。另一种是预埋铜管或不锈钢管嵌铸在电机壳内部的方法,该工艺的弊端是水道与本体材质不同,导热系数和膨胀系数均不同,且嵌铸后无法形成一体,导致水冷机壳的散热性能差,无法满足新能源汽车用水冷电机的要求。目前在电机壳加工企业中,都是采用人工或机器人氩弧焊焊接工艺,但是该产品为中空式水循环冷却方式,一是对气密性要求较高,一般为:0.8mpa,10min;二是焊接面要求平整顺滑无凸起、夹渣、气泡、咬边、缩松等缺陷。人工或机器人氩弧焊过程中,必须对毛坯件及辅助件打坡口后进行焊接。目前工艺为:机加工毛坯焊接前焊接面并打坡口—辅助工件(盖板)加工并打坡口—清洗焊接对接面—焊接(人工焊接)—机加工焊接后焊接面—测试气密性—(转后续加工工序到成品入库)。上述焊接工艺在具体实施时,主要存在一下缺陷:(1)成型差,有裂纹,气孔,烧穿,未焊透,夹渣;(2)需要大量辅助材料,如:焊条(焊丝),保护气体,清洗剂等;(3)安全隐患的存在,如:起弧飞溅,有害烟尘吸入,对接面力学性能差局断裂;(4)现场多次周转,生产效率低下,致生产成本上升。以上缺点由于焊接技术人员技能高低不同,设备辅材质量差异而不可避免产生,使其产品不能100%的满足技术要求,且存在运行后的漏水风险。由于环保方面的要求,国家对新能源汽车领域的支持和发展,使其该产品发展空间较大,今年产量增幅较大,为适应大批量生产的要求,需要对该类产品焊接工艺进行了优化,使其能够满足客户的技术要求,同时提高生产效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种新能源汽车水冷式电机机壳及其摩擦焊工艺,该电机机壳不仅结构简单,而且方便用于电机降温,提高电机的冷却效率,有效防止相邻水道之间漏水情况的发生,同时焊接工艺节省了打坡口及清洗对接面等工序,减少了现场周转,提高了生产效率,降低生产成本。为解决上述技术问题,本专利技术所采取的技术方案是:一种新能源汽车水冷式电机机壳,包括电机外壳,在电机外壳内部设有冷却水道,其特征在于所述的冷却水道为螺旋水道,所述的螺旋水道的水道出水口和水道进水口均位于电机机壳的外侧,其中水道进水口与螺旋水道相切,水道出水口与螺旋水道垂直,在电机机壳外表面设有水道槽,所述的水道槽的长度与电机机壳轴线方向一致,水道槽的底部设有与螺旋水道圈数一致的孔,每个孔与螺旋水道连通,水道槽与盖板配合。对上述结构作进一步限定,所述的电机外壳两侧设有连接用的连接法兰,在电机外壳侧面设有固定座和接线盒。对上述结构作进一步限定,所述的螺旋水道的螺旋圈数为3-4圈。对上述结构作进一步限定,所述的水道槽位于电机外壳外侧表面,并且水道槽与水道出水口和水道进水口的开口方向背离。对上述结构作进一步限定,所述的水道槽、水道出水口和水道进水口之间的相位夹角为120°。一种新能源汽车水冷式电机机壳摩擦焊工艺,其特征在于包括如下步骤:(1)利用低压铸造或重力铸造的工艺,对电机外壳进行铸造成型,其中螺旋水道为浇铸砂芯成型,其中砂芯采用内含溃散剂的高强度覆膜砂制作,通过射芯机将覆膜砂成形;(2)利用搅拌摩擦专用焊机,配合辅助焊接工装,对盖板的焊接面进行加工,使其与电机外壳形成一体;(3)把电机外壳置于密封性检测试验台,检测螺旋水道的密封性,若有漏水,则返回步骤2;(4)对盖板表面、电机外壳表面以及两者的焊缝处利用铣刀进行精车,使焊接面的粗糙度达到电机外壳的要求,同时对螺旋水道的密封性,若有漏水,则返回步骤2;(5)最后把电机外壳清洗、包装、入库。对上述工艺作进一步补充,所述的辅助焊接工装包括工作平台,在工作平台上固定方形的定位垫块和直角基座,其中定位垫块支撑电机外壳上的固定座,直角基座套设在电机外壳的中心孔外侧,在直角基座和电机外壳之间通过定位盘固定连接,在中心孔内穿过电机轴,电机轴的一端与直角基座固定,另一端通过圆筒形的垫块和锁紧螺母压紧电机外壳,在直角基座上设有用于对定位盘定位的定位销。对上述工艺作进一步补充,所述的密封性检测试验台包括可以移动的双层平台,在平台的上层设置电机外壳,其中电机外壳的水道出水口设置出水开关,电机外壳的水道进水口设置进水开关,其中进水开关通过进水管与电动试压泵连接,出水开关通过出水管与回水收集箱连接,在进水管终端设置压力表和第二气缸,出水开关分支管与第一气缸连接。采用上述技术方案所产生的有益效果在于:(1)本专利技术中的电机外壳内部采用螺旋水道进行电机散热,螺旋水道中的进水口和出水口设置在电机外壳表面,与冷却水系统形成一个闭循环,从而实现快速散热,同时螺旋水道上设置与之相连通的水道槽,方便螺旋水道铸造时排除砂芯,水道槽与盖板配合,有效防止相邻水道之间漏水情况的发生。该电机机壳不仅结构简单,而且方便用于电机降温,提高电机的冷却效率,(2)本专利技术中的摩擦焊工艺是利用摩擦焊的方式对盖板和电机外壳之间进行焊接,保证两者之间不存在漏水,该工艺利用搅拌摩擦焊专用焊机,配合辅助焊接工装进行焊接,同时利用密封性检测试验台进行分布检测螺旋水道的密封性,该焊接工艺节省了打坡口及清洗对接面等工序,减少了现场周转,提高了生产效率,降低生产成本,同时解决了漏水及漏水风险问题。附图说明图1是本专利技术中电机壳体的结构示意图;图2是图1另一个角度的示意图;图3是本专利技术中的螺旋水道结构示意图;图4是本专利技术中的盖板与水道槽连接的示意图;图5是图4另一个角度的示意图;图6是本专利技术中辅助焊接工装的结构示意图;图7是本专利技术中密封性检测试验台的结构示意图;图中:1、连接法兰,2、电机外壳,3、水道出水口,4、水道进水口,5、接线盒,6、固定座,7、中心孔,8、盖板,9、螺旋水道,10、水道槽;11、摩擦焊头,12、定位盘,13、垫块,14、锁紧螺母,15、工作平台,16、定位销,17、直角基座,18、定位垫块;21、回水收集箱,22、出水管,23、第一气缸,24、出水开关,25、进水开关,26、第二气缸,27、进水管,28、压力表,29、电动试压泵。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。根据附图1-3可以看出,具体为一种新能源汽车水冷式电机机壳,包括电机外壳2,在电机外壳2内部设有冷却水道,冷却水道为螺旋水道9,螺旋水道9的螺旋圈数为3-4圈,本实施例中为3圈,其中螺旋水道9的断面为椭圆或扁圆形,其中轴向尺寸大于径向尺寸。螺旋水道9的水道出水口3和水道进水口4均位于电机机壳2的外侧,其中水道进水口4与螺旋水道9相切,水道出水口3与螺旋水道9垂直。水道进水口4和水道进水口3与冷却水系统进行串联,形成封闭水道,利用外部动力对电机外壳持续供水进行冷却。在该实施例中,冷却水由水道进水口4进入,绕电机外壳2三圈后,有电机外壳2的另一侧的水道出水口3排除,从而保证电机座壳各部分的降温均匀,而不会集中在进水管区域,提高冷却效率。同时,采用螺纹状水道还可以保证在电机热涨冷缩本文档来自技高网
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一种新能源汽车水冷式电机机壳及其摩擦焊工艺

【技术保护点】
一种新能源汽车水冷式电机机壳,包括电机外壳(2),在电机外壳(2)内部设有冷却水道,其特征在于所述的冷却水道为螺旋水道(9),所述的螺旋水道(9)的水道出水口(3)和水道进水口(4)均位于电机机壳(2)的外侧,其中水道进水口(4)与螺旋水道(9)相切,水道出水口(3)与螺旋水道(9)垂直,在电机机壳(2)外表面设有水道槽(10),所述的水道槽(10)的长度与电机机壳(2)轴线方向一致,水道槽(10)的底部设有与螺旋水道(9)圈数一致的孔,每个孔与螺旋水道(9)连通,水道槽(10)与盖板(8)配合。

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车水冷式电机机壳,包括电机外壳(2),在电机外壳(2)内部设有冷却水道,其特征在于所述的冷却水道为螺旋水道(9),所述的螺旋水道(9)的水道出水口(3)和水道进水口(4)均位于电机机壳(2)的外侧,其中水道进水口(4)与螺旋水道(9)相切,水道出水口(3)与螺旋水道(9)垂直,在电机机壳(2)外表面设有水道槽(10),所述的水道槽(10)的长度与电机机壳(2)轴线方向一致,水道槽(10)的底部设有与螺旋水道(9)圈数一致的孔,每个孔与螺旋水道(9)连通,水道槽(10)与盖板(8)配合。2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车水冷式电机机壳,其特征在于:所述的电机外壳(2)两侧设有连接用的连接法兰(1),在电机外壳(2)侧面设有固定座(6)和接线盒(5)。3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车水冷式电机机壳,其特征在于:所述的螺旋水道(9)的螺旋圈数为3-4圈。4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车水冷式电机机壳,其特征在于:所述的水道槽(10)位于电机外壳(2)外侧表面,并且水道槽(10)与水道出水口(3)和水道进水口(4)的开口方向背离。5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车水冷式电机机壳,其特征在于:所述的水道槽(10)、水道出水口(3)和水道进水口(4)之间的相位夹角为120°。6.如权利要求1所述的电机机壳的摩擦焊工艺,其特征在于包括如下步骤:(1)利用低压铸造或重力铸造的工艺,对电机外壳(2)进行铸造成型,其中螺旋水道(9)为浇铸砂芯成型,其中砂芯采用内含溃散剂的高强度覆膜砂制作,通过射芯机将覆膜砂成形;(2)利用搅拌摩擦专用焊机,配...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴克桦罗应涛卢官平
申请(专利权)人:广州市锐美汽车零部件有限公司广州市攀森机械设备制造有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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