本發(fā)明涉及新能源電機殼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)置銅制螺旋盤管水道的鑄造鋁合金電機殼。

背景技術(shù)：

新能源汽車是采用電能為動力的電動汽車，電力驅(qū)動及控制系統(tǒng)是電動汽車的核心，驅(qū)動電機是電力驅(qū)動及控制系統(tǒng)重要部件，驅(qū)動電機在運轉(zhuǎn)過程中發(fā)熱量大，為了保證電動汽車能夠持續(xù)穩(wěn)定的運行，需要在運轉(zhuǎn)過程中對驅(qū)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(huán)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(huán)通道，由于鋁合金電機殼屬于結(jié)構(gòu)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(huán)通道截面積比較小、螺旋圈數(shù)多，加工設計制造螺旋水冷循環(huán)通道對產(chǎn)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(tǒng)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(huán)通道難以有效成型，難以批量制造出合格的產(chǎn)品；

2、如果采用粘結(jié)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(huán)通道中取出，螺旋水冷循環(huán)通道中會留有殘砂，殘砂容易堵住水冷循環(huán)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(chǎn)品也不美觀；

5、后期人工清理螺旋水冷循環(huán)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(chǎn)精密的鋁合金鑄造電機殼體。

消失模鑄造對鑄件結(jié)構(gòu)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(xiàn)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(jié)構(gòu)復雜、普通鑄造時需要型芯多的殼體類鑄件生產(chǎn)。

在采用消失模鑄造工藝鑄造具有螺旋水冷循環(huán)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(nèi)也需要設置對應的螺旋循環(huán)空腔，而這種結(jié)構(gòu)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(fā)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(chǎn)周期長；而且在造型時還需要對eps白膜中的螺旋循環(huán)空腔進行單獨的震動填沙，確保eps白膜螺旋循環(huán)空腔內(nèi)充滿型砂，否則容易出現(xiàn)不良產(chǎn)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(chǎn)品結(jié)構(gòu)及相關(guān)生產(chǎn)工藝，以便能夠更好的保證產(chǎn)品質(zhì)量并降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種鑄造精度高、產(chǎn)品缺陷少、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠的內(nèi)置銅制螺旋盤管水道的鑄造鋁合金電機殼。

本發(fā)明為達到上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是：一種內(nèi)置銅制螺旋盤管水道的鑄造鋁合金電機殼，其包括一個鋁合金鑄造的電機殼體，所述電機殼體中鑲嵌鑄造有一個銅制螺旋盤管水道，所述銅制螺旋盤管水道的上下兩端側(cè)面分別設有進水口和出水口，所述進水口和出水口分別從所述電機殼體的圓柱面上伸出，所述進水口和出水口上都設有能夠與水冷循環(huán)系統(tǒng)相連的螺紋連接頭，所述銅制螺旋盤管水道的一端還連接有一個鑄造過程用的工藝支撐骨架，所述工藝支撐骨架也鑄造于所述電機殼體中，所述工藝支撐骨架的一端設有支撐桿，所述支撐桿的端面從所述電機殼體的一端露出，所述支撐桿的露出端面與消失模底注式澆鑄系統(tǒng)的下端相連；由于銅制螺旋盤管水道的熔點比鑄造鋁合金的熔點高很多，在消失模鋁合金澆注時銅制螺旋盤管水道不會融化變形，銅制螺旋盤管水道上增加銅制的工藝支撐骨架便于銅制螺旋盤管水道在電機殼eps白模中定位成型，也能避免消失模澆注過程中鑄造模型走位偏心，而且更加利于銅制螺旋盤管水道與鋁合金電機殼相互緊密結(jié)合。

所述銅制螺旋盤管水道的表面設有能夠增強鋁合金殼體與銅制螺旋盤管結(jié)合度的凹坑或麻點。

所述銅制螺旋盤管水道的外表面設有波浪起伏的棱線或凹槽；棱線或凹槽也能夠使鋁合金殼體與銅制螺旋盤管的結(jié)合更加緊密。

所述銅制螺旋盤管水道的外表面設有能夠增強鋁合金殼體與銅制螺旋盤管結(jié)合度的包覆銅絲網(wǎng)。

本發(fā)明通過以上措施設置凹坑或麻點、波浪起伏的棱線或凹槽以及包覆銅絲網(wǎng)等輔助結(jié)構(gòu)，使?jié)沧⒃阢~制螺旋盤管水道外的鋁合金能夠與銅制螺旋盤管結(jié)合更加緊密，能夠減少兩種不同熱膨脹系數(shù)金屬材質(zhì)結(jié)合在一起時因冷熱變化產(chǎn)生的內(nèi)應力，避免熱脹冷縮造成開裂。

所述銅制螺旋盤管水道采用銅制矩形扁管彎制而成，矩形扁管的規(guī)格尺寸為：25x7x0.3mm，扁管制備的銅制螺旋盤管水道的旋向和螺旋數(shù)量、螺距根據(jù)電機殼尺寸及電機功率設置。

所述銅制螺旋盤管水道采用銅制圓管彎制而成，圓管的規(guī)格尺寸為：φ7x0.3mm，圓管制備的銅制螺旋盤管水道的旋向和螺旋數(shù)量、螺距根據(jù)電機殼尺寸及電機功率設置。

所述銅制螺旋盤管水道的內(nèi)圈或外圈上設有增強銅制螺旋盤管剛性的焊接加強筋。

所述銅制螺旋盤管水道的上下兩端的端頭各設有一個膨脹伸縮區(qū)，所述膨脹伸縮區(qū)中設有一個薄壁的銅制波紋管伸縮腔體；銅制螺旋盤管水道受冷熱影響進行伸縮變化時，銅制波紋管伸縮腔體能夠被擠壓或拉伸，能夠消除銅制螺旋盤管水道伸縮變化對鋁合金電機殼體造成的內(nèi)應力。

所述銅制螺旋盤管水道由紫銅或黃銅螺旋盤管加工而成。

本發(fā)明通過先預制一個銅制螺旋盤管水道，將預制好的銅制螺旋盤管水道成型在電機殼eps白模中，只要一次成型就能加工出內(nèi)含銅制螺旋盤管水道的一體式電機殼eps白模，不需要再將eps白膜分成幾個部分進行分開成型后再粘結(jié)，內(nèi)含銅制螺旋盤管水道的電機殼白膜制備好后，鑄造前不需要再對電機殼eps白模內(nèi)的空腔進行單獨的震動填沙，鑄造后電機殼內(nèi)部也無砂芯需要清理，加工工藝更加簡潔可靠，減少了eps白模發(fā)泡成型模具數(shù)量，節(jié)省了eps白膜粘結(jié)固化、震動填沙、清砂等輔助時間，生產(chǎn)節(jié)拍大幅縮短，有效提高了生產(chǎn)效率；本發(fā)明電機殼體中能夠鑲嵌鑄造螺旋水道直徑大、螺旋圈數(shù)多、螺旋水道截面積小的銅制螺旋盤管水道，鑄造后的電機殼內(nèi)腔拔模角小，鑄造壁后達5mm，加工余量小，產(chǎn)品精度高。

本發(fā)明通過在電機殼體中合理設置工藝支撐骨架、以及合理設置銅制螺旋盤管水道上的進水口和出水口結(jié)構(gòu)，能夠增加電機殼體強度，避免變形和開裂；在消失模澆注過程中采用底注式澆鑄方式，銅制螺旋盤管水道能夠從下到上逐漸穩(wěn)定的包覆在鋁水中，銅制螺旋盤管水道定位準確，不會移位，工藝支撐骨架、進水口和出水口中露出在電機殼外部分不影響電機殼安裝及使用。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：采用上述結(jié)構(gòu)后，通過在鋁合金電機殼體內(nèi)設置一個預制好的銅制螺旋盤管水道，將預制好的銅制螺旋盤管水道成型在電機殼eps白模中時不需要分幾次成型，鑄造前也不需要在水道內(nèi)部填沙，水道流暢不易堵塞，確保電機殼內(nèi)水冷循環(huán)通道冷卻效果好，通過在電機殼體中合理設置工藝支撐骨架及銅制螺旋盤管水道上的進水口和出水口結(jié)構(gòu)，確保內(nèi)置銅制螺旋盤管水道的鋁合金電機殼體強度高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，不易變形和開裂，使鋁合金消失模鑄造工藝能夠合大批量、穩(wěn)定可靠的生產(chǎn)具有內(nèi)置銅制螺旋盤管水道的鋁合金電機殼，能夠提高電機殼鑄造精度高，減少電機殼鑄造缺陷，降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。其中：

圖1是本發(fā)明螺旋盤管水道與工藝支撐骨架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明螺旋盤管水道上增加凹坑或麻點的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明螺旋盤管水道上增加棱線或凹槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明螺旋盤管水道上增加包覆銅絲網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明螺旋盤管水道上增加焊接加強筋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明螺旋盤管水道兩端增加膨脹伸縮區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳細說明。

請參閱圖1所示，本發(fā)明內(nèi)置銅制螺旋盤管水道的鑄造鋁合金電機殼包括一個鋁合金鑄造的電機殼體1，所述電機殼體1中鑲嵌鑄造有一個銅制螺旋盤管水道2，所述銅制螺旋盤管水道2的上下兩端側(cè)面分別設有進水口21和出水口22，所述進水口21和出水口22分別從所述電機殼體1的圓柱面上伸出，所述進水口21和出水口22上都設有能夠與水冷循環(huán)系統(tǒng)相連的螺紋連接頭，所述銅制螺旋盤管水道2的一端還連接有一個鑄造過程用的工藝支撐骨架3，所述工藝支撐骨架3也鑄造于所述電機殼體1中，所述工藝支撐骨架3的一端設有支撐桿31，所述支撐桿31的端面從所述電機殼體1的一端露出，所述支撐桿31的露出端面與消失模底注式澆鑄系統(tǒng)4的下端相連。

請參閱圖2所示，所述銅制螺旋盤管水道2的表面設有能夠增強鋁合金殼體1與銅制螺旋盤管結(jié)合度的凹坑或麻點23。

請參閱圖3所示，所述銅制螺旋盤管水道2的外表面設有波浪起伏的棱線或凹槽24。

請參閱圖4所示，所述銅制螺旋盤管水道2的外表面設有能夠增強鋁合金殼體1與銅制螺旋盤管結(jié)合度的包覆銅絲網(wǎng)25。

所述銅制螺旋盤管水道2采用銅制矩形扁管彎制而成，矩形扁管的規(guī)格尺寸為：25x7x0.3mm。

所述銅制螺旋盤管水道2采用銅制圓管彎制而成，圓管的規(guī)格尺寸為：φ7x0.3mm。

請參閱圖5所示，所述銅制螺旋盤管水道2的內(nèi)圈或外圈上設有增強銅制螺旋盤管剛性的焊接加強筋26。

請參閱圖6所示，所述銅制螺旋盤管水道2的上下兩端的端頭各設有一個膨脹伸縮區(qū)27，所述膨脹伸縮區(qū)27中設有一個薄壁的銅制波紋管伸縮腔體28。

所述銅制螺旋盤管水道2由紫銅或黃銅螺旋盤管加工而成。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。