[發明專利]一種內置螺旋盤管水道的鋁合金消失模鑄造工藝

在審

• 申請號: 201610206740.X
• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN107282886A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 黃玉良;許成建
• 申請（專利權）人: 福建聚能機械制造有限公司
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22D19/00
• 代理公司: 北京京萬通知識產權代理有限公司11440
• 代理人: 萬學堂

技術領域

本發明涉及新能源電機殼生產技術領域，尤其涉及一種內置螺旋盤管水道的鋁合金消失模鑄造工藝。

背景技術

新能源汽車是采用電能為動力的電動汽車，電力驅動及控制系統是電動汽車的核心，驅動電機是電力驅動及控制系統重要部件，驅動電機在運轉過程中發熱量大，為了保證電動汽車能夠持續穩定的運行，需要在運轉過程中對驅動電機進行冷卻，為了保證冷卻效果，最好能夠設計使用具有水冷循環通道的電機殼，目前通常是在電機殼中設置具有較好冷卻效果的螺旋水冷循環通道，由于鋁合金電機殼屬于結構復雜的薄壁零件，在鋁合金鑄造的電機殼體中設置的螺旋水冷循環通道截面積比較小、螺旋圈數多，加工設計制造螺旋水冷循環通道對產品尺寸精度要求高，殼體的防水等級要達到IP67級以上，要求鑄造的殼體不能有任何的砂眼、針孔等缺陷，采用傳統的鑄造工藝存在以下問題：

1、澆注時需要預埋砂芯，而這種截面積小的螺旋砂芯的強度較低，澆注時螺旋砂芯容易斷裂，導致電機殼中的螺旋水冷循環通道難以有效成型，難以批量制造出合格的產品；

2、如果采用粘結劑等提高螺旋砂芯強度，鑄造完成后，由于強度高的螺旋砂芯的潰散性又很差，導致鑄造好的電機殼中的螺旋砂芯難以從螺旋水冷循環通道中取出，螺旋水冷循環通道中會留有殘砂，殘砂容易堵住水冷循環通道，影響冷卻效果；

3、電機殼的壁厚很薄，一般在5mm左右，鑄造時砂芯容易偏心，致使電機殼的厚壁不均，機加工時造成漏水風險高；

4、采用砂芯澆注時需要制作很多排氣孔，造成電機殼上有很多工藝孔，然后需要用堵頭封死，存在泄露風險，且產品也不美觀；

5、后期人工清理螺旋水冷循環通道中的殘砂工作量大，勞動成本高。

基于以上問題，目前一般是采用低壓鑄造、差壓鑄造或消失模鑄造工藝生產精密的鋁合金鑄造電機殼體。

消失模鑄造對鑄件結構的適應性非常強, 特別是那些用普通砂型鑄造不好分型、不好開模、不好下型芯的鑄件，可實現無余量，精確成型，鑄造時不用起模、合模、無砂芯、組芯；鑄件的尺寸精度高、表面粗糙度值低、對工人要求低，勞動條件好等特點，特別適用于結構復雜、普通鑄造時需要型芯多的殼體類鑄件生產。

在采用消失模鑄造工藝鑄造具有螺旋水冷循環通道的鋁合金電機殼時，需要事先加工好與電機殼對應一致的EPS白膜，由于EPS白膜內也需要設置對應的螺旋循環空腔，而這種結構的EPS白膜無法一次成型加工出，需要將EPS白膜分成幾個部分才能進行模具發泡成型加工，成型后需要再將幾個部分的EPS白膜粘接在一起形成一個整體，導致整個EPS白膜加工麻煩、生產周期長；而且在造型時還需要對EPS白膜中的螺旋循環空腔進行單獨的震動填沙，確保EPS白膜螺旋循環空腔內充滿型砂，否則容易出現不良產品，總之，這種消失模鑄造工藝比較復雜，加工費用高，最好能夠進一步改進產品結構及生產工藝，以便能夠更好的保證產品質量并降低生產成本。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明提供了一種鑄造精度高、產品缺陷少、生產效率高的內置螺旋盤管水道的鋁合金消失模鑄造工藝。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種內置盤管水道的鋁合金消失模鑄造工藝，其包括如下步驟：

步驟01：螺旋盤管水道制備：依據產品結構采用扁管或圓管繞制一個剛性的螺旋盤管水道，螺旋盤管水道的上下兩端側面分別設有進水口和出水口；

步驟02：電機殼EPS白模模具制備：依據產品結構及螺旋盤管水道結構，設計加工出能夠將螺旋盤管水道穩定固定在EPS白模中的電機殼EPS白模模具；

步驟03：預發泡及白膜成型：EPS泡沫珠粒預發泡，將發泡后的EPS泡沫珠粒加入到白膜成型機中，利用電機殼EPS白模模具制備出外表均勻光滑、結構穩定的內含螺旋盤管水道的電機殼白膜，制備好后螺旋盤管水道的進水口和出水口從電機殼白膜的柱面上伸出，然后再將電機殼白膜烘干；

步驟04：刷涂料：在成型好的電機殼白模中連接上底注式澆鑄系統，然后在電機殼白模表面掛上防火涂料，確保防火涂料涂覆均勻、無掛白，再將刷好涂料的電機殼白模放入烘房中烘干得到電機殼鑄造模型；

步驟05：震動埋沙造型：將干燥完畢的電機殼鑄造模型放置于震實臺中，采用雨淋式注沙，分層添加型砂，邊添加邊震實進行造型，震實時間30s-65s；

步驟06：澆鑄成型：采用底注式澆鑄方式對震實造型好的模型進行澆鑄，澆鑄溫度740-810℃，澆鑄時間大于20s，澆注后螺旋盤管水道的進水口和出水口從電機殼的柱面伸出；