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深圳新能源汽车电机电机厂家为您揭秘:新能源汽车电机壳体压铸模设计
来源: | 发布日期:2022-05-16

作为新能源汽车的核心组成部分,电机外壳的设计和生产成为关键。很多厂家关心新能源汽车电机壳体压铸模设计,但由于太多的资料看不懂,今天深圳新能源汽车电机电机厂家-顺昌电机小编,为您揭秘新能源汽车电机壳体压铸模设计,想知道是什么吗?大家就跟顺昌电机小编一起来看看吧!

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今天,让我们来看看电机外壳压铸模具设计中的困难和关键问题,以及相应的解决方案。

产品结构及材料

新能源汽车电机壳铸件的三维模型。铸件结构复杂,性能要求强度和硬度好,表面光洁度高,耐腐蚀性好。

铸件外形尺寸420X265X235mm,机加成品重量约9200克。大与小壁厚分别为15mm和4mm,平均壁厚5.5mm,厚度分布均匀。

产品内部安装的转子位置需要机器添加,机器添加后不允许有气孔。同时,产品进行泄漏检测,产品大腔在室温下通过0.2MPa气体,充气时间20s、保压时间30s,检测时间20s,泄漏量小于30cc/min。

根据客户要求,产品材料为铝合金ADC12,ADCl2铝合金广泛应用于汽车零部件的加工制造领域,

电机外壳属于一体式水冷电机外壳,比旧分体式水冷电机外壳的铸造工艺和模具结构更为复杂。

▲对比两个电机外壳

旧电机的冷却水道由内壳和外壳组成,大大降低了零件的制造和加工难度。

而新型电机壳体本身就有冷却水道的内腔和外腔,在水道中通过冷却液冷却电机转子。

这对外壳的内部质量要求很高,不允许任何泄漏缺陷。

此外,电机外壳内孔加工表面较大,机械表面出现渣孔、缩孔等缺陷的可能性较大。后期定子安装配合热套过剩,增加了产品制造难度,大大提高了压铸模具的设计和制造难度。

通过对铸件结构的分析,我们认为需要注意电机外壳冷却水道部分的填充。在模具上,该水道需要由镶块形成。在实际生产中,由于产品结构的限制,水道镶块的内圆表面不能喷涂良好;

考虑到压铸过程中喷涂不能喷涂,会出现拉伤,拉伤后容易造成泄漏,因此镶块增加了表面涂层的技术要求,以解决拉伤问题;

同时,适当分割圆筒镶件,方便以后更换模具配件。

▲水道镶块图

冲头的选择和压室充满度的会计

对于冲头的选择,必须考虑卧式冷室压铸机式冷室压铸机的重要性;当金属液体浇筑到压室时,压室不完全充满,金属液体上方有一定比例的空间。

这个空间占比越大,存有空气就越多,这空气在充型时对铸件的孔隙率有很大的影响。

压室充满小时,合金液在压室内散热较多,大量的激冷层对填充也极为不利。

因此,对于气密性要求较高的铸件,在选择冲头直径时,一般压室设计的充满度应控制在50-70%范围内为宜,尽量选择较大的压室充满度;

我们选择了这个例子Φ130mm 冲头直径,计算的压室充满度为60.5满足压室充满度的合理要求。

浇注系统设计

根据电机壳铸件的特点和模具结构设计要求,借鉴类似压铸铸件的设计经验,模具采用四个滑块结构,模具进料口从动力输出变速箱盖布置,采用鹰嘴内浇口设置两个垂直端面,有利于金属液体的流动。

两条水平浇筑道的浇筑系统缩短了填充行程,优化了模具整体温度的热平衡,保证了电机壳体上冷却水道内外基体的有效填充;

大大提高了产品的内外质量、模具稳定性和模具寿命。同时,它还可以提高生产效率,降低制造成本。

排溢系统设计

由于铸件泄漏要求高,溢流槽和集中排气块布置在型腔填充末端,确保模具能够很好地收集渣和排气,高成品率的高质量零件生产提供保证。

设计模具加热冷却系统

为保证模具的热平衡,避免模具粘性拉伤,提高压铸生产率和铸件内部质量,模具采取措施在动态和静态镶块、套板和滑块上打开加热油道,模具温度计控制模具温度。

压铸过程中当模具温度下降时能加热模具,模具温度增高时带走热量冷却模具,控制模具温度在一定范围内。

确定合适的压铸工艺

浇排系统设计完成后,各部分的基本数据可从三维数据中获得:

料柄重量为3490克

毛坯净重为9240克

渣包重量为1730克

▲压铸工艺参数设定

模流分析及方案优化

在模拟结果的模流分析中,发现铸件上冷隔和气孔的位置是金属液体到达的一个位置。高速填充容易形成回流卷气和冷污染金属液体聚集,金属液体熔化不理想。

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▲铝合金压铸件冷隔

从这个角度来看,这里很容易形成气孔和冷隔断。结合上述结果,可以判断该部位存在冷隔断和气孔缺陷的原因。一方面,铸件结构复杂,形成困难,主要是由于渣排气效果不足。

根据模拟分析结果,目前浇筑排水系统的设计方案存在一定的质量风险,特别是电机外壳的内腔表面,在后续的加工过程中容易暴露铸件的内孔,铸件有泄漏试验的风险;

有必要尽可能排出模具中的空气,使模具腔处于真空状态,有利于内腔成型,减少铸造缺陷的深圳新能源汽车电机电机厂家顺昌电机专注各种微电机定制生产20年,欢迎广大客户来电咨询联系电话:13510011258发生。

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