一种水冷电机壳体及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种水冷电机壳体及其加工方法，包括壳体，壳体外壁与壳体内壁之间还设置有与壳体一体成型的螺旋水道芯，壳体上开设有与螺旋水道芯冷却连通的冷却液体入口与冷却液体出口，本发明专利技术通过在模具本体内设置螺旋水道芯固定孔，将螺旋水道芯固定于模具本体内型腔中，并通过型芯固定装置将型芯推至穿过螺旋水道芯后稳定固定于型腔中，在铝液通过压铸机进入模具本体后螺旋水道芯与水冷电机壳体一体成型，使螺旋水道芯内嵌于水冷电机壳体内部，由于螺旋水道芯的螺旋结构，因此冷却效果均匀，且可带走水冷电机壳体大部分热量，且制备方法相较于传统制备方法所用砂芯少，产品外观以及质量稳定，生产效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种水冷电机壳体及其加工方法
本专利技术涉及电机领域，特别是一种水冷电机壳体及其加工方法。
技术介绍
随着新能源的推广以及其广阔的市场前景，适用于新能源汽车的水冷电机也得到了较快的发展，但传统的水冷电机外壳类产品的工艺为翻砂铸造，水冷电机水道的产生全靠机械加工或简单的砂铸，导致后续生产出来的成品外观不稳定，产品质量不可靠，成本过高且生产效率低，因此，急需一种新工艺，既能大批量、稳定、环保、可回收的生产，还可增强水冷电机的冷却效果。
技术实现思路
为了填补现有技术的空白，本专利技术提供一种水冷电机壳体及其加工方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水冷电机壳体，包括壳体，所述壳体外壁与所述壳体内壁之间还设置有与所述壳体一体成型的螺旋水道芯，所述壳体上开设有与所述螺旋水道芯冷却液体入口端连通的冷却液体入口，所述壳体上还开设有与所述螺旋水道芯冷却液体出口端连通的冷却液体出口。作为上述方案的改进，所述冷却液体入口与所述冷却液体出口开设于所述壳体同一侧。作为上述方案的改进，所述螺旋水道芯为熔点高于铝液的金属导热材料。作为上述方案的改进，所述螺旋水道芯为铜管。一种水冷电机壳体的加工方法，包括如下步骤；S1、制备型芯，按照水冷电机壳体内部结构制备型芯；S2、固定螺旋水道芯，将螺旋水道芯固定于模具本体内部型腔中；S3、型芯的推入与固定，通过型芯固定装置将型芯推入至型腔内并由螺旋水道芯中部穿入，将型芯固定于型腔内；S4、一体成型，铝液通过压铸机压入模具本体内型腔中，使螺旋水道芯完全融入铝液中，冷却后螺旋水道芯与水冷电机壳体一体成型；S5、热处理，对冷却后的水冷电机壳体进行热处理；S6、成品制作，对热处理后的水冷电机壳体进行清砂处理后得到水冷电机壳体半成品，再通过精密机械加工和检验获得水冷电机壳体的成品。作为上述方案的改进，所述步骤S3中，所述螺旋水道芯的冷却液体入口端与冷却液体出口端，分别与模具本体上设置的两个螺旋水道芯固定孔连接固定，将所述螺旋水道芯固定于所述模具本体内部型腔中，且两个所述螺旋水道芯固定孔分别与所述冷却液体入口以及冷却液体出口相通。作为上述方案的改进，在所述步骤S3中，所述模具本体上还设置有型芯固定装置，所述型芯固定装置固定端伸入模具本体内部将所述型芯推至穿入所述螺旋水道芯后固定，防止后续一体成型时型芯位置的变动导致螺旋水道芯凸出所述水冷电机壳体的内壁或外壁导致报废。作为上述方案的改进，在所述步骤S5中，先将冷却后的水冷电机壳体放入T4炉内进行第一次热处理，第一次热处理完成后，再将水冷电机壳体放入T6炉内进行第二次热处理，以保证水冷电机壳体的刚度达到所需性能要求。作为上述方案的改进，在所述步骤S6中，所述模具本体上还开设有供型芯排出的预留工艺孔，所述预留工艺孔下方还设置有型芯回收装置以回收掉落的型芯。作为上述方案的改进，在所述步骤S6中，还包括检验工序，通过往所述冷却液体入口处注入冷却液体，观测所述冷却液体出口处是否有冷却液体溢出来检测所述螺旋水道芯是否导通。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过在水冷电机壳体压铸模具本体内设置螺旋水道芯固定孔，将由铜管制成的螺旋水道芯固定于模具本体内型腔中后，通过型芯固定装置将型芯推至穿过螺旋水道芯后固定，压铸时将螺旋水道芯与水冷电机壳体一起压铸成型，使螺旋水道芯与水冷电机壳体成为一体成型，螺旋水道芯内嵌于水冷电机壳体内壁与外壁之间，且螺旋水道芯两个端口分别与水冷电机壳体的冷却液体入口以及冷却液体出口相通，冷却时，冷却液体流经所述螺旋水道芯，由于螺旋水道芯内嵌于水冷电机壳体内，因此可带走水冷电机壳体大部分热量且冷却效果均匀。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术水冷电机壳结构示意图；图2是本专利技术水冷电机壳剖面图；图3是本专利技术螺旋水道芯结构示意图；图4是本专利技术所用模具结构示意图；图5是本专利技术所用模具内部结构示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。本专利技术涉及一种水冷电机壳体及其加工方法，下面对本专利技术的优选实施例作进一步详细说明。如图1至图3所示，一种水冷电机壳体，包括壳体10，所述壳体10外壁与所述壳体10内壁之间还设置有与所述壳体10一体成型的螺旋水道芯11，所述壳体10上开设有与所述螺旋水道芯11冷却液体入口端111连通的冷却液体入口12，所述壳体10上还开设有与所述螺旋水道芯11冷却液体出口端112连通的冷却液体出口13，由于所述螺旋水道芯11设置于所述壳体10外壁与内壁之间且与壳体10为一体成型结构，因此其对于壳体10的冷却效果可达到全方位的冷却，导热能力强，可迅速将壳体10温度通过冷却液体导出，且由于螺旋水道芯11为螺旋状，冷却效果均匀，十分适用于水冷电机壳的散热。作为优选，所述冷却液体入口12与所述冷却液体出口13开设于所述壳体10同一侧，为接冷却液体进出口的便利以及螺旋水道芯11与壳体10一体成型铸造时的定位，所述冷却液体入口12以及所述冷却液体出口13均设置于所述壳体10同一侧端面上。作为优选，所述螺旋水道芯11为熔点高于铝液的金属导热材料，且优选为铜管，因铜管无论从导热、成本、延展性以及获取途径都优于其他金属导热材料，因此本专利技术采用铜管作为螺旋水道芯11，优选的，为了提高所述螺旋水道芯11的散热能力，即增大所述螺旋水道芯11的热交换面积，同时提高所述螺旋水道芯11在一体成型工序中的稳定性，可以在所述螺旋水道芯11外侧加工特殊加工面，从而实现增大表面积，提高在一体成型铸造中的结合面积的效果，在本应用技术方案中，先采用滚压-犁切加工的方式来加工该特殊加工面，以保证不破坏原螺旋水道芯11水道，避免显著降低其强度，在将铜管拧转成螺旋管道结构。先是滚压成形加工过程，然后是犁切-挤压成形加工过程，最后在加工成螺旋结构，更加科学合理。加工时，铜管表层金属在加工刀具的作用下，经过复杂的金属流动后发生塑性变形，即铜管发生了塑性状态下的体积迁移，因而没有切削下来的金属残渣，可以得到三维的特殊加工面，更有利于结合固定及散热。滚压成形加工时，铜管在主轴带动下作旋转运动，滚压刀具刀齿受铜管的反作用力同步旋转，铜管表面与刀齿产生压力，楔状结构的刀齿挤进铜管表层金属，被挤开的金属沿刀齿两个挤压面向外流动，铜管表面形成二维V形沟槽结构，滚压深度小于铜管直径的1/3，从而避免变形及后续加工造成铜管打穿，铜管的二维沟槽结构两侧形成大小与滚压深度相关的鼓包，相邻的鼓包之间形成U行槽结构。犁切-挤压成形加工是一种无屑加工方法，分为犁切、挤压、成形三个阶段，当铜管做旋转运动时，刀刃接触到铜管表面并逐步切入，被犁切刃劈开的金属开始向主、辅两个挤压面分流，犁切-挤压刀具挤压面开始沿周向对金属进行挤压，形成沟槽，被挤压起来的金属越来越多，从而在刀刃旁边形成隆起，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水冷电机壳体，包括壳体(10)，其特征在于：所述壳体(10)外壁与所述壳体(10)内壁之间还设置有与所述壳体(10)一体成型的螺旋水道芯(11)，所述壳体(10)上开设有与所述螺旋水道芯(11)冷却液体入口端(111)连通的冷却液体入口(12)，所述壳体(10)上还开设有与所述螺旋水道芯(11)冷却液体出口端(112)连通的冷却液体出口(13)。/n

【技术特征摘要】
1.一种水冷电机壳体，包括壳体(10)，其特征在于：所述壳体(10)外壁与所述壳体(10)内壁之间还设置有与所述壳体(10)一体成型的螺旋水道芯(11)，所述壳体(10)上开设有与所述螺旋水道芯(11)冷却液体入口端(111)连通的冷却液体入口(12)，所述壳体(10)上还开设有与所述螺旋水道芯(11)冷却液体出口端(112)连通的冷却液体出口(13)。


2.根据权利要求1所述的一种水冷电机壳体，其特征在于：所述冷却液体入口(12)与所述冷却液体出口(13)开设于所述壳体(10)同一侧。


3.根据权利要求1所述的一种水冷电机壳体，其特征在于：所述螺旋水道芯(11)为熔点高于铝液的金属导热材料。


4.根据权利要求3所述的一种水冷电机壳体，其特征在于：所述螺旋水道芯(11)为铜管。


5.权利要求1至4中任一项所述一种水冷电机壳体的加工方法，其特征在于：包括如下步骤；
S1、制备型芯，按照水冷电机壳体(10)内部结构制备型芯；
S2、固定螺旋水道芯(11)，将螺旋水道芯(11)固定于模具本体(20)内部型腔中；
S3、型芯的推入与固定，通过型芯固定装置(23)将型芯推入至型腔内并由螺旋水道芯(11)中部穿入，将型芯固定于型腔内；
S4、一体成型，铝液通过压铸机压入模具本体(20)内型腔中，使螺旋水道芯(11)完全融入铝液中，冷却后螺旋水道芯(11)与水冷电机壳体(10)一体成型；
S5、热处理，对冷却后的水冷电机壳体(10)进行热处理；
S6、成品制作，对热处理后的水冷电机壳体(10)进行清砂处理后得到水冷电机壳体(10)半成品，再通过精密机械加工获得水冷电机壳体(10)的成品...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国光，
申请(专利权)人：长沙国光模具有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43