System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种一体式铝合金电机壳体的低压铸造模具及使用方法和工艺技术_技高网

一种一体式铝合金电机壳体的低压铸造模具及使用方法和工艺技术

技术编号:40660681 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-18 18:53
本申请涉及一种一体式铝合金电机壳体的低压铸造模具及使用方法和工艺,该电机壳体采用壳体与一侧端盖一体式设计。所述低压铸造模具包括:钢芯、底模以及侧模;其中,钢芯用于成型电机壳体的上端面和内腔,底模用于成型端盖的底面结构,侧模用于成型壳体的外侧结构;该模具另配置一预铸钢套,预铸钢套安装于底模的中心位置;为配合预铸钢套的安装,该模具的浇注系统包括布置于底模上的两个浇口,两个浇口分别布置于预铸钢套的下方两侧。该模具通过调整结构设计,取消了升液箱设计,使用双升液口,除保证循环生产中预铸钢套能够放置在底模的对应位置外,同时减少了准备模具的工序和时间,降低了操作难度,保证电机壳体铸件质量稳定。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及低压铸造,特别是涉及一种一体式铝合金电机壳体的低压铸造模具及使用方法和工艺


技术介绍

1、目前新能源乘用车使用的电机壳体,采用壳体端盖一体式设计,壳体内部设计有多层螺旋水道作为冷却结构,由于与两侧端盖一体设计,壳体铸造成型时需要使用预铸钢套来实现定位。

2、相关技术中,该类机壳零件通常采用的铸造工艺为重力金属型铸造或者低压金属型铸造,前者除了机壳内部的螺旋水道使用砂芯成型外,为了在重力铸造工艺下消除机壳顶部厚大位置的缺陷,通常在模具的相应位置设计冒口,并用砂芯对冒口及机壳内腔进行成型,这种工艺下的铸造模具由于需要设计复杂的冒口补缩系统,因而模具的结构复杂、体积大,且铸造过程较难控制,铸件成型质量不稳定;而使用低压铸造工艺时,一种是使用底部中间升液口设计,此时预铸钢套需要放置在上模,实际操作不便,且容易放偏或者在充型前脱落,从而不能实现固定位置的预铸;另一种是使用升液箱,因为低压铸造设备常常是台板中心一个升液口,为了调整浇口位置,在模具制造时,增强一段过渡结构,即升液箱,金属液通过中心升液管进入升液箱,再在持续压力作用下,通过升液箱上端的多个分流口进入模具对应的浇口,该方法可根据产品工艺需求灵活调整浇口的数量,且预铸钢套可以放置在底模,易于操作和观察,但使用升液箱需要一定的模具维护保养及操作经验,且升液箱中的金属液在每个铸造循环中都会在卸压时回落进设备的保温炉,由于回落具有一定的高度,会造成保温炉内的金属液翻滚,从而导致铝液中氧化夹杂的增加以及密度的降低,从而造成产品大面积针孔缺陷甚至是批量报废。

<p>3、因此,针对上述一体式结构的电机壳体设计合理的铸造模具及工艺十分必要。

4、需要说明的是,公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术总体
技术介绍
的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现思路

1、本申请的第一个目的是针对上述一体式铝合金电机壳体,设计一种低压铸造模具,该设计通过调整模具的结构,取消了升液箱,使用双升液口设计,除保证循环生产中预铸钢套能够放置在底模对应位置外,同时减少了准备模具的工序和时间,降低操作难度,保证机壳质量稳定。

2、本申请的第二个目的是在上述低压铸造模具的基础上,提供一种用于制备上述一体式铝合金电机壳体的低压铸造工艺。

3、为实现上述目的,本申请采用以下技术方案:

4、第一方面,本申请提供一种一体式铝合金电机壳体的低压铸造模具,该电机壳体采用壳体与一侧端盖一体式设计,所述壳体和所述端盖的内部形成容纳电机的内腔,所述壳体的侧壁内部设置螺旋形的冷却水道结构,所述端盖的中心处形成与轴承配合的轴承室结构;该低压铸造模具包括:上模、钢芯、底模以及侧模;所述上模、钢芯、底模和侧模合围形成所述电机壳体的铸造毛坯型腔;其中,所述钢芯用于成型所述电机壳体的上端面和内腔,所述底模用于成型所述端盖的底面结构,所述侧模用于成型所述壳体的外侧结构,所述冷却水道结构通过砂芯成型;

5、该模具另配置一预铸钢套,所述预铸钢套安装于所述底模的中心位置;为配合所述预铸钢套的安装,该模具的浇注系统包括布置于所述底模上的第一浇口和第二浇口,所述第一浇口和第二浇口分别布置于所述预铸钢套的下方两侧。

6、进一步的,所述第一浇口和第二浇口的布置角度分别正对所述电机壳体上端部的厚大区域位置。

7、进一步的,所述砂芯包括砂芯本体、芯头和连接柱,所述砂芯本体用于成型所述冷却水道结构,所述芯头用于与所述侧模配合实现所述砂芯的定位,所述连接柱连接所述芯头与所述砂芯本体并用于成型出砂孔;其中,两个所述的浇口的布置角度均避开所述出砂孔所在的角度布置。

8、进一步的,所述预铸钢套通过钢套支撑结构安装于所述底模上,所述钢套支撑结构设计为单独的装配件,与所述底模之间形成可拆卸连接。

9、进一步的,所述侧模包括第一侧开模、第二侧开模、第三侧开模、第四侧开模以及两个自带油缸的侧抽芯结构;其中,两个所述的侧抽芯结构通过分别固定在第二侧开模和第四侧开模上方的上模的对应位置,所述侧抽芯结构与四个侧开模共同构成所述壳体外侧结构的成型;所述的第二侧开模、第四侧开模上分别设置有与所述芯头配合的定位配合结构,通过所述芯头与所述定位配合结构的配合使所述砂芯准确定位在所述第二侧开模与所述第四侧开模中,两个所述的侧抽芯结构合模到位后,使所述砂芯固定在所述第二侧开模和第四侧开模中。

10、进一步的,所述芯头包括第一芯头和第二芯头;所述第二侧开模和第四侧开模上分别设置有与所述第一芯头、第二芯头配合的定位配合结构,所述第一芯头、第二芯头由上向下放入所述第二侧开模、第四侧开模的定位配合结构内,两个所述的侧抽芯结构合模到位后,分别覆盖于所述第一芯头、第二芯头的上方,确保所述砂芯在充型过程中不移动、漂浮。

11、进一步的,本申请还提供上述低压铸造模具的使用方法,包括以下步骤:

12、(1)将预热后的预铸钢套放置在钢套支撑结构上;

13、(2)将第二侧开模与第四侧开模合模到位,拿起砂芯对应位置的芯头,置入第二侧开模/第四侧开模的定位配合结构中;

14、(3)将第一侧开模和第三侧开模合模到位;

15、(4)在设备主油缸的带动下,将上模、钢芯以及两个侧抽芯结构向下合模;

16、(5)分别驱动两个侧抽芯结构的自带油缸,使两个侧抽芯结构合模到位,实现砂芯的固定,完成合模;

17、(6)开始金属液的充型铸造过程;

18、(7)铸件凝固后,四个侧开模在设备侧边油缸的带动下,离开成型的铸件;

19、(8)在设备主油缸的带动下,带动上模、钢芯及两个侧抽芯结构向上运动,在凝固抱紧力的作用下提起电机壳体的铸件;

20、(9)两个侧抽芯结构在对应油缸的带动下离开铸件;

21、(10)模具的顶料系统向下运动,将铸件顶出退料。

22、第二方面,本申请提供一种利用上述第一方面的低压铸造模具制备一体式铝合金电机壳体的低压铸造工艺,包括以下步骤:

23、1)升液:铝合金金属液在压力作用下,以15mbar/s-25mbar/s的速度上升至所述第一浇口和所述第二浇口的位置,此时压力值为120mbar-160mbar;

24、2)充型:调整升压速度为5mbar/s-10mbar/s,使金属液同时填充所述第一浇口、第二浇口,再继续平稳填充模具的毛坯型腔并包裹所述砂芯,直至所述低压铸造模具的毛坯型腔被完全填满,此时压力值为200 mbar-240mbar;

25、3)结晶增压:在充型完成后的5s内增加压力5kpa,以15mbar/s -25mbar/s的升压速度继续增加压力到260mbar-350mbar,使毛坯型腔内的铝合金金属液与模具内壁紧密接触;

26、4)结晶保压:维持当前压力,即260mbar-350mbar,时间300s-3本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种一体式铝合金电机壳体的低压铸造模具,该电机壳体采用壳体与一侧端盖一体式设计,所述壳体和端盖的内部形成容纳电机的内腔,所述壳体的侧壁内部设置螺旋形的冷却水道结构,所述端盖的中心处形成与轴承配合的轴承室结构;其特征在于,该低压铸造模具包括:上模(102)、钢芯(103)、底模(111)以及侧模;所述上模(102)、钢芯(103)、底模(111)与侧模合围形成所述电机壳体的铸造毛坯型腔;其中,所述钢芯(103)用于成型所述电机壳体的上端面和内腔,所述底模(111)用于成型所述端盖的底面结构,所述侧模用于成型所述壳体的外侧结构,所述冷却水道结构通过一砂芯(108)成型;

2.根据权利要求1所述的低压铸造模具,其特征在于,所述第一浇口(112)和第二浇口(113)的布置角度分别正对所述电机壳体上端部的厚大结构位置。

3.根据权利要求2所述的低压铸造模具,其特征在于,所述砂芯(108)包括砂芯本体(108a)、芯头和连接柱(108d),所述砂芯本体(108a)用于成型所述冷却水道结构,所述芯头用于与所述侧模配合实现所述砂芯(108)的定位,所述连接柱(108d)连接所述芯头与所述砂芯本体(108a)并用于成型出砂孔(203);其中,所述第一浇口(112)和第二浇口(113)的布置角度均避开所述出砂孔(203)所在的角度。

4.根据权利要求1所述的低压铸造模具,其特征在于,所述预铸钢套(109)通过钢套支撑结构(110)安装于所述底模(111)上,所述钢套支撑结构(109)设计为单独的装配件,与所述底模(111)之间形成可拆卸连接。

5.根据权利要求3所述的低压铸造模具,其特征在于,所述侧模包括第一侧开模(104)、第二侧开模(105)、第三侧开模(106)、第四侧开模(107)以及两个自带油缸的侧抽芯结构;其中,两个所述的侧抽芯结构分别布置在所述第二侧开模(105)和所述第四侧开模(107)上方的上模(102)的对应位置,所述侧抽芯结构与四个侧开模共同构成所述壳体外侧结构的成型;通过所述第二侧开模(105)、第四侧开模(107)和两个所述的侧抽芯结构的配合实现所述砂芯(108)的固定,确保所述砂芯(108)在充型过程中不移动、漂浮。

6.根据权利要求5所述的低压铸造模具,其特征在于,所述芯头包括第一芯头(108b)和第二芯头(108c);所述第二侧开模(105)和第四侧开模(107)上分别设置有与所述第一芯头(108b)、第二芯头(108c)配合的定位配合结构,所述第一芯头(108b)、第二芯头(108c)由上向下放入所述第二侧开模(105)、第四侧开模(107)的定位配合结构内,两个所述的侧抽芯结构合模到位后,分别覆盖于所述第一芯头(108b)、第二芯头(108c)的上方。

7.根据权利要求5-6中任一项所述的低压铸造模具的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:

8.一种一体式铝合金电机壳体的低压铸造工艺,该工艺基于权利要求1-6中任一项所述的低压铸造模具,其特征在于,包括以下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.一种一体式铝合金电机壳体的低压铸造模具,该电机壳体采用壳体与一侧端盖一体式设计,所述壳体和端盖的内部形成容纳电机的内腔,所述壳体的侧壁内部设置螺旋形的冷却水道结构,所述端盖的中心处形成与轴承配合的轴承室结构;其特征在于,该低压铸造模具包括:上模(102)、钢芯(103)、底模(111)以及侧模;所述上模(102)、钢芯(103)、底模(111)与侧模合围形成所述电机壳体的铸造毛坯型腔;其中,所述钢芯(103)用于成型所述电机壳体的上端面和内腔,所述底模(111)用于成型所述端盖的底面结构,所述侧模用于成型所述壳体的外侧结构,所述冷却水道结构通过一砂芯(108)成型;

2.根据权利要求1所述的低压铸造模具,其特征在于,所述第一浇口(112)和第二浇口(113)的布置角度分别正对所述电机壳体上端部的厚大结构位置。

3.根据权利要求2所述的低压铸造模具,其特征在于,所述砂芯(108)包括砂芯本体(108a)、芯头和连接柱(108d),所述砂芯本体(108a)用于成型所述冷却水道结构,所述芯头用于与所述侧模配合实现所述砂芯(108)的定位,所述连接柱(108d)连接所述芯头与所述砂芯本体(108a)并用于成型出砂孔(203);其中,所述第一浇口(112)和第二浇口(113)的布置角度均避开所述出砂孔(203)所在的角度。

4.根据权利要求1所述的低压铸造模具,其特征在于,所述预铸钢套(109)通过钢套支撑结构(110)安装于所述底模(111)上,所述钢...

【专利技术属性】
技术研发人员:贵菁洪涛周利伟胡双龙杜明
申请(专利权)人:诸城航大新材料技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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