水冷箱体结构及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种水冷箱体结构及其生产工艺，主要针对高度较低的箱体，按照需求加工前边框、左边框、后边框、右边框和进出水结构，进出水结构包括进水嘴、出水嘴和水冷板，进水嘴和出水嘴焊接在前边框上，水冷板上开设有水道，水道分别与进水嘴和出水嘴连通，水冷板两侧与前边框和后边框通过FSW焊接成一体，在漏点处加工缺口并用TIG焊方式封堵缺口，左边框和右边框通过FSW和CMT焊接在水冷板的左右两侧形成水冷箱体结构，并后续加工完善。通过上述方式，本发明专利技术水冷箱体结构及其生产工艺将箱体和水冷板集中成一体，在前后边框与水冷板的FSW漏点处采用加工缺口并用TIG焊封堵方式保证气密性合格率，提高批量生产效率，降低生产成本。

Structure and production technology of water-cooled box

【技术实现步骤摘要】
水冷箱体结构及其生产工艺
本专利技术涉及汽车零部件
，特别是涉及一种水冷箱体结构及其生产工艺。
技术介绍
近几年新能源汽车行业迅猛发展，铝挤压型材被大量应用在新能源汽车电池托盘上，以实现提高新能源整车的轻量化水平。目前市场上商用大巴电动化需求量很大，这就需要更多的铝合金商用大巴电池箱体。现有的电池箱体主要还是钣金箱体，前期开发成本很大，需要开冲压模，周期长，并且重量偏重，无法满足汽车轻量化的要求。铝合金箱体将是未来的趋势，相对钣金箱体只要开发几款铝合金挤压模具，成本低，周期短。现有铝合金标准箱方案结构如图1~图2所示，包括有：1'、前边框，2'、后边框，3'、左边框，4'、右边框，5'、底板，6'、套筒，7'、吊耳，8'、上盖安装孔，9'、模组安装孔，10'、BMS支架，11'、钎焊冷板，将上述结构进行组装，其中水冷大多数是钎焊冷板，与箱体互相独立，设计成装配关系，然后用组装好的结构安装到模组下方，安装之前涂上导热胶和缓冲胶，保证电池的散热。目前行业商用大巴上的箱体大多数是采用此方案，只是箱体的外形、高度和内部排布等有差异。上述铝合金标准箱方案主要缺点是：需要单独开发电池箱体，同时钎焊水冷板，工艺复杂，成本也高。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种水冷箱体结构及其生产工艺，主要针对高度较低的箱体，将箱体和水冷板集中成一体，同时在前后边框与水冷板的FSW漏点处采用加工缺口并用TIG焊封堵方式保证气密性合格率，提高了批量生产效率，降低了生产成本。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种水冷箱体结构，包括：前边框、左边框、后边框、右边框和进出水结构，进出水结构包括进水嘴、出水嘴和水冷板，进水嘴和出水嘴焊接在前边框上，水冷板上开设有水道，水道的一端与进水嘴连通，水道的另一端与出水嘴连通，水冷板的前后两侧分别与前边框和后边框通过FSW焊接成一体，然后左边框和右边框通过FSW和CMT焊接在水冷板的左右两侧形成水冷箱体结构。在本专利技术一个较佳实施例中，前边框的左右两侧开设有可与进水嘴和出水嘴适配的三角形水口，三角形水口的内部空间形成存水过渡区，存水过渡区内布设有水道孔。在本专利技术一个较佳实施例中，进水嘴和出水嘴分别焊接前边框左右两侧的三角形水口内，采用TIG焊接方式沿着三角形水口与进水嘴和出水嘴相接处满焊一圈。在本专利技术一个较佳实施例中，前边框上与水冷板相连的一侧设置有搅拌焊支撑块，用于插入水冷板，水冷板上的水道通过搅拌支撑块进行分隔。在本专利技术一个较佳实施例中，水冷板的前后两侧分别插入前边框和后边框，水冷板与前边框和后边框的拼接缝采用双面FSW焊接。在本专利技术一个较佳实施例中，水冷箱体结构的外侧接入水管，水流通过进水嘴注入水冷板的水道后，沿着水道内的既定流向进行流动，然后向着出水嘴流出，形成一个水冷循环系统。在本专利技术一个较佳实施例中，前边框和后边框与水冷板双面FSW焊接的深度为2mm。在本专利技术一个较佳实施例中，前边框和后边框与水冷板通过双面FSW焊接后的侧边形成有4处缺口，将4处缺口开设形成半圆扇形缺口。在本专利技术一个较佳实施例中，半圆扇形缺口通过TIG满焊进行封堵后再平面打磨平。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种水冷箱体结构的生产工艺，包括如下步骤：a、前边框加工：按照实际的需求对铝合金型材进行加工，得到前边框，然后在前边框上加工三角形水口，三角形水口的内部空间采用深空钻加工贯穿的水道孔，最后在前边框与水冷板相连的一侧安装搅拌焊支撑块；b、后边框加工：按照实际的需求对铝合金型材进行加工，得到后边框；c、水冷板加工：按照实际的需求对铝合金型材进行加工，得到水冷板，在水冷板上加工相应的水道；d、前边框和后边框与水冷板FSW焊接：将水冷板的一侧插入前边框上搅拌焊支撑块内，另一侧插入后边框内，然后在拼接缝处采用双面FSW；e、水冷板加工缺口：水冷板与前边框和后边框通过双面FSW焊接后侧边形成有4处缺口，将4处缺口进行加工形成半圆扇形缺口，直至看到内部小洞，方便焊枪头操作尺寸为最佳；f、焊接水嘴和缺口：将进水嘴和出水嘴分别插入前边框上的三角形水口内，并采用TIG焊接方式沿着三角形水口与进水嘴和出水嘴相接处满焊一圈，然后将步骤e中半圆扇形缺口内目视看到的小洞采用TIG焊封堵，不可形成气孔，如果有气孔需要打磨掉再重新焊接，确认没问题后采用TIG焊堆焊疤半圆扇形缺口填满，最后将高出平面的焊疤打磨平；g、气密测试：在水冷板内通入0.3MPa压缩空气，保持1分种，如果压降小于100Pa，则满足水冷箱体的关键指标；h、后工序：水冷板气密测试合格后，将左边框和右边框与水冷板进行双面FSW焊接，再依次进行内部CMT焊接、TIG满焊、箱体精加工、焊接吊耳和拉铆上牙套，实现整体水冷箱体结构的加工制造。本专利技术的有益效果是：本专利技术水冷箱体结构及其生产工艺主要针对高度较低的箱体，将箱体和水冷板集中成一体，同时在前后边框与水冷板的FSW漏点处采用加工缺口并用TIG焊封堵方式保证气密性合格率，提高了批量生产效率，降低了生产成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它的附图，其中：图1是现有方案的铝合金标准箱方案一较佳实施例的结构示意图；图2是现有方案的铝合金标准箱方案中钎焊冷板一较佳实施例的结构示意图；图3是本专利技术针对高度较低的水冷箱体结构一较佳实施例的结构示意图；图4是本专利技术的水冷箱体结构中前边框一较佳实施例结构示意图；图5是本专利技术的水冷箱体结构中前边框另一较佳实施例结构示意图；图6是本专利技术的水冷箱体结构中水冷板与前后边框相连一较佳实施例结构示意图；图7是本专利技术的水冷箱体结构中水冷板与前后边框FSW双面焊后的结构示意图；图8是图7中A局部放大图；图9是图7中A局部放大的主视图；附图中各部件的标记如下：：1'、前边框，2'、后边框，3'、左边框，4'、右边框，5'、底板，6'、套筒，7'、吊耳，8'、上盖安装孔，9'、模组安装孔，10'、BMS支架，11'、钎焊冷板，1、前边框，101、三角形水口，102、水道孔，103、搅拌焊支撑块，2、后边框，3、左边框，4、右边框，5、水冷板，501、水道，6、进水嘴，7、出水嘴，8、半圆扇形缺口，9、小洞。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水冷箱体结构，其特征在于，包括： 前边框、左边框、后边框、右边框和进出水结构，/n进出水结构包括进水嘴、出水嘴和水冷板，进水嘴和出水嘴焊接在前边框上，水冷板上开设有水道，水道的一端与进水嘴连通，水道的另一端与出水嘴连通，/n水冷板的前后两侧分别与前边框和后边框通过FSW焊接成一体，然后左边框和右边框通过FSW和CMT焊接在水冷板的左右两侧形成水冷箱体结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种水冷箱体结构，其特征在于，包括：前边框、左边框、后边框、右边框和进出水结构，
进出水结构包括进水嘴、出水嘴和水冷板，进水嘴和出水嘴焊接在前边框上，水冷板上开设有水道，水道的一端与进水嘴连通，水道的另一端与出水嘴连通，
水冷板的前后两侧分别与前边框和后边框通过FSW焊接成一体，然后左边框和右边框通过FSW和CMT焊接在水冷板的左右两侧形成水冷箱体结构。


2.根据权利要求1所述的水冷箱体结构，其特征在于，前边框的左右两侧开设有可与进水嘴和出水嘴适配的三角形水口，三角形水口的内部空间形成存水过渡区，存水过渡区内布设有水道孔。


3.根据权利要求2所述的水冷箱体结构，其特征在于，进水嘴和出水嘴分别焊接前边框左右两侧的三角形水口内，采用TIG焊接方式沿着三角形水口与进水嘴和出水嘴相接处满焊一圈。


4.根据权利要求1所述的水冷箱体结构，其特征在于，前边框上与水冷板相连的一侧设置有搅拌焊支撑块，用于插入水冷板，水冷板上的水道通过搅拌支撑块进行分隔。


5.根据权利要求1所述的水冷箱体结构，其特征在于，水冷板的前后两侧分别插入前边框和后边框，水冷板与前边框和后边框的拼接缝采用双面FSW焊接。


6.根据权利要求1所述的水冷箱体结构，其特征在于，水冷箱体结构的外侧接入水管，水流通过进水嘴注入水冷板的水道后，沿着水道内的既定流向进行流动，然后向着出水嘴流出，形成一个水冷循环系统。


7.根据权利要求5所述的水冷箱体结构，其特征在于，前边框和后边框与水冷板双面FSW焊接的深度为2mm。


8.根据权利要求1所述的水冷箱体结构，其特征在于，前边框和后边框与水冷板通过双面FSW焊接后的侧边形成有4处缺口，将4处缺口开设形成半圆扇形缺口。...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海东，刘伟，
申请(专利权)人：纽维科精密制造江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32