【技术实现步骤摘要】
本申请涉及低压铸造，特别是涉及一种高铁电机后端盖的低压铸造模具及低压铸造工艺。
技术介绍
1、高速动车组用的电机后端盖，相较于普通电机或者新能源电机的端盖而言，具备以下特点：（1）产品尺寸较大，通常直径在450mm以上；（2）端盖内腔具有一定的高度，用于容纳包裹电机部分结构；（3）中心轴承区域、底部端面区域壁厚较为厚大；（4）后端盖为双层结构，内外层之间通过仅由若干叶片连接。
2、因高速电机后端盖的上述结构特点，且产品壁厚通常在10mm以上，产品本身存在很多的热节区域，因此铸造工艺设计的难度较大，尤其产品内外层之间仅通过若干小叶片连接，在浇注时不足以建立起两者之间的补缩关系，工艺设计不当易导致铸件的质量缺陷。相关技术中，由于全砂型铸造对工艺设计的可调整性强，通常使用砂型重力或砂型低压铸造工艺来制造该产品。针对实际生产中的铸件内部缺陷，通过在砂型中钻孔联通浇道和铸件，即增加浇道来解决缺陷位置的补缩问题。该方法虽然适应性强，但在生产过程中控制难度大，产品的一致性差，对锯切、打磨等后续工序造成了较大的工作量，同时也会产生较大的返修比例，严重影响制造成本。
3、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
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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、本申请针对上述情况，提供一种高铁电机后端盖的低压铸造模具及低压铸造工艺，在低压金属型铸造工艺的基础上，使用砂芯来成型双层后端盖的层
2、为实现上述目的，本申请采用以下技术方案：
3、第一方面，本申请提供一种高铁电机后端盖的低压铸造模具，所述后端盖为双层结构，内、外层之间仅通过若干叶片相连接，所述后端盖内层的内部形成具有一定高度的内腔，内层的底部中心处形成与轴承配合的轴承室，外层的底部形成环形端面，所述模具包括：金属型上模、金属型底模以及砂芯；所述金属型上模、金属型底模以及所述砂芯之间形成成型所述后端盖的型腔；其中，利用所述砂芯成型所述后端盖内外层之间的层间结构，利用所述金属型上模成型所述后端盖的内腔和上端面，利用所述金属型底模支撑定位所述砂芯及成型所述后端盖的外壁，利用所述砂芯和所述金属型上模、金属型底模的配合成型该模具的浇注系统；所述浇注系统包括双层浇注结构，其中，上层浇注结构为所述后端盖的内层结构提供充型和补缩、下层浇注结构为所述后端盖的外层结构提供充型和补缩。
4、进一步的，所述下层浇注结构包括在圆周方向均匀布置的多个第一内浇口，所述第一内浇口对应于所述环形端面的位置布置；根据所述环形端面的周长设计所述第一内浇口的截面长度及数量。
5、进一步的，所述上层浇注结构包括在圆周方向均匀布置的多个第二内浇口，所述第二内浇口对应于所述轴承室的位置布置；铸件上对应每个所述第二内浇口的位置设计凸起的补贴结构，所述补贴结构利用所述砂芯成型。
6、进一步的，所述砂芯包括相拼合的上部砂芯和下部砂芯，所述上部砂芯包括多个向下开口的第一凹槽，所述下部砂芯对应设置多个向上开口的第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽拼合以成型所述后端盖的叶片。
7、进一步的，所述上部砂芯与所述下部砂芯之间设置凹凸配合结构，所述凹凸配合结构朝向所述后端盖的内腔或外壁的一侧设计敞口。
8、进一步的，所述下部砂芯与所述金属型底模之间设计防错位配合结构。
9、进一步的，所述上部砂芯与所述下部砂芯通过粘结剂拼合。
10、进一步的，通过所述上部砂芯成型所述后端盖内外层之间的层间结构，通过所述下部砂芯和所述金属型上模、金属型底模的配合成型所述浇注系统。
11、第二方面，本申请提供一种基于上述第一方面的低压铸造模具制备高铁电机后端盖的低压铸造工艺，包括以下步骤：
12、1）升液：对铝液进行加压，使铝液通过升液管进入所述低压铸造模具的浇口位置；
13、2）充型：继续加压，使铝液填充所述低压铸造模具的型腔，铝液的填充顺序为：底部的浇口、下层浇注结构、产品的外层、直浇道、上层浇注结构、产品的内层，直至型腔完全填满；
14、3）结晶增压：充型结束后，在当前压力基础上，继续增加一定的压力，用于增强铸件与模具型腔的接触，使产品在较短时间内结壳凝固，此时凝固的金属组织致密、性能更佳；
15、4）结晶保压：维持当前压力直至所述低压铸造模具内的铝液全部凝固；
16、5）卸压：通过设备排气阀排出保温铝内压缩气体，即卸压，使浇口及升液管内受保温材料影响未凝固的铝液在重力作用下流回保温炉内，待后续使用。
17、本申请的有益效果是：
18、针对高铁电机后端盖的结构特点设计了多层、多浇口的浇注系统，双层浇注使产品的内外层在充型过程中能够同时获得高温金属液的充型，多浇口设计在凝固过程中，在圆周方向为产品的厚大位置提供更加充分的补缩能力；
19、根据产品结构特点，设计了上下组合的砂芯结构，为铸造工艺的设计提供了空间，节约了材料，减少了制芯过程中的固化时间，缩短了节拍；同时也减少了砂芯组合、转运、铸造（放置砂芯进入模具）的劳动强度。
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1.一种高铁电机后端盖的低压铸造模具（1000），所述后端盖为双层结构，内、外层之间仅通过若干叶片相连接，所述后端盖内层（1610）的内部形成具有一定高度的内腔，内层（1610）的底部中心处形成与轴承配合的轴承室（1630），外层（1620）的底部中心处形成环形端面（1640），其特征在于，所述模具（1000）包括：金属型上模（1100）、金属型底模（1200）以及砂芯（1300）；所述金属型上模（1100）、金属型底模（1200）以及所述砂芯（1300）之间形成成型所述后端盖的型腔；其中，利用所述砂芯（1300）成型所述后端盖内外层之间的层间结构，利用所述金属型上模（1100）成型所述后端盖的内腔和上端面，利用所述金属型底模（1200）支撑定位所述砂芯（1300）及成型所述后端盖的外壁，利用所述砂芯（1300）成型该模具的浇注系统（1400）；所述浇注系统（1400）包括双层浇注结构，其中，上层浇注结构（1440）为所述后端盖的内层结构提供充型和补缩、下层浇注结构（1420）为所述后端盖的外层结构提供充型和补缩。
2.根据权利要求1所述的低压铸造模具，其特征在于，所
3.根据权利要求1所述的低压铸造模具（1000），其特征在于，所述上层浇注结构（1440）包括在圆周方向均匀布置的多个第二内浇口（1442），所述第二内浇口（1442）对应于所述轴承室（1610）的位置布置；铸件上对应每个所述第二内浇口（1642）的位置设计凸起的补贴结构（1650），所述补贴结构（1650）利用所述砂芯（1300）成型。
4.根据权利要求1所述的低压铸造模具（1000），其特征在于，所述砂芯（1300）包括相拼合的上部砂芯（1310）和下部砂芯（1320），所述上部砂芯（1310）包括多个向下开口的第一凹槽（1311），所述下部砂芯（1320）对应设置多个向上开口的第二凹槽（1321），所述第一凹槽（1311）与所述第二凹槽（1321）拼合以成型所述后端盖的叶片。
5.根据权利要求4所述的低压铸造模具（1000），其特征在于，所述上部砂芯（1310）与所述下部砂芯（1320）之间设置凹凸配合结构，所述凹凸配合结构朝向所述后端盖的内腔或外壁的一侧设计敞口。
6.根据权利要求4所述的低压铸造模具（1000），其特征在于，所述下部砂芯（1320）与所述金属型底模（1200）之间设计防错位配合结构。
7.根据权利要求5所述的低压铸造模具（1000），其特征在于，所述上部砂芯（1310）与所述下部砂芯（1320）通过粘结剂拼合。
8.根据权利要求4所述的低压铸造模具（1000），其特征在于，通过所述上部砂芯（1310）成型所述后端盖内外层之间的层间结构，通过所述下部砂芯（1320）和所述金属型上模（1100）、金属型底模（1200）的配合成型所述浇注系统（1400）。
9.基于权利要求1～8中任一项所述的低压铸造模具（1000）制备高铁电机后端盖的低压铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的低压铸造工艺，其特征在于，金属液在浇注系统段的升液速度为15-20mm/s、在铸件充型段的升液速度为25-35mm/s。
...【技术特征摘要】
1.一种高铁电机后端盖的低压铸造模具（1000），所述后端盖为双层结构，内、外层之间仅通过若干叶片相连接，所述后端盖内层（1610）的内部形成具有一定高度的内腔，内层（1610）的底部中心处形成与轴承配合的轴承室（1630），外层（1620）的底部中心处形成环形端面（1640），其特征在于，所述模具（1000）包括：金属型上模（1100）、金属型底模（1200）以及砂芯（1300）；所述金属型上模（1100）、金属型底模（1200）以及所述砂芯（1300）之间形成成型所述后端盖的型腔；其中，利用所述砂芯（1300）成型所述后端盖内外层之间的层间结构，利用所述金属型上模（1100）成型所述后端盖的内腔和上端面，利用所述金属型底模（1200）支撑定位所述砂芯（1300）及成型所述后端盖的外壁，利用所述砂芯（1300）成型该模具的浇注系统（1400）；所述浇注系统（1400）包括双层浇注结构，其中，上层浇注结构（1440）为所述后端盖的内层结构提供充型和补缩、下层浇注结构（1420）为所述后端盖的外层结构提供充型和补缩。
2.根据权利要求1所述的低压铸造模具，其特征在于，所述下层浇注结构（1420）包括在圆周方向均匀布置的多个第一内浇口（1422），多个所述的第一内浇口（1422）对应于所述环形端面（1640）的位置布置；根据所述环形端面（1640）的周长设计所述第一内浇口（1422）的截面长度及数量。
3.根据权利要求1所述的低压铸造模具（1000），其特征在于，所述上层浇注结构（1440）包括在圆周方向均匀布置的多个第二内浇口（1442），所述第二内浇口（1442）对应于所述轴承室（1610）的位置布置；铸件上对应每个所述第二内浇口（1642）的位置设...
【专利技术属性】
技术研发人员：贵菁，赵志杰，洪涛，田斌，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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