攪拌摩擦焊
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東莞市銘瀚智能科技有限公司

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水冷電機殼的制造工藝和發展趨勢

2021-08-08 17:35:15

攪拌摩擦焊在電動汽車領域,電動機外殼使用鋁合金材料時,對其鑄造工藝有較高的技術要求。需要實現輕便、堅固、耐用且在經濟上可行。今天和大家聊聊電機殼制造工藝及發展趨勢。電機殼的集成化設計趨勢在CO2排放、油耗等要求越來越嚴格的大環境下,新能源汽車的發展也推動了驅動器的發展。攪拌摩擦焊加工從混合動力到插電式混合動力再到純電動汽車,驅動電機在各個階段都發展出多類型的產品。早期的混合動力車由燃油車改裝而來,其驅動電機具有多組件,集成度低。隨著電機技術的發展,結構簡單、組件較少、集成度高的驅動電機受到青睞。如電機結構,主要有外部殼體、定子架、傳動法蘭和用于電子設備的殼體等,大部分為鋁壓鑄件。為了實現電機的主動冷卻,殼體內置液冷管路。這種方案在設計更加靈活,適用于模具鑄造,Z-好用于小型電機。隨著新型電動汽車平臺的不斷出現,同時需要滿足批量化生產條件,對電機重量輕、安裝空間小、比功率和效率高以及總體成本低的要求急劇上升,這也推動了電動機架構的變化。因此,電機集成化設計成為熱點。這也就意味著,電機僅有少量的幾個部件組成,如外殼、變速箱和電力電子設備等先都通過各種技術單獨鑄造和組裝,然后整合到電機外殼中。攪拌摩擦焊廠家集成化設計方案還具有制造優勢,因為消除了關鍵的接口,其降低了制造成本。同時也可以實現減重和性能的提升。電機殼水冷腔體設計電機外殼和冷卻通道的設計對于電機驅動運行至關重要,同時優化通道設計還可以提升成本效益,其設計和優化一般通過仿真分析來實現。    

攪拌摩擦焊廠家

冷卻通道機構一般設計成蛇形或螺旋形,我們通過CFD流體仿真計算結果來看下。圖中a為冷卻通道初始的彎曲設計,變體b的設計則具有較低的流動阻力,通過插入支撐肋條以增加砂芯的剛度。且流量計算表明,冷卻通道的效率不受設計的影響。c變體計算了螺旋形冷卻通道的結果,其具有更大的冷卻表面,且冷卻介質的湍流增加,改善了熱傳遞,螺旋型冷卻通道也是目前電動機殼體冷卻設計的Z常用解決方案之一電機殼材料及加工工藝電機殼體材料需要選擇適當的鑄造鋁合金和熱處理工藝來滿足使用需求。并且鑄造工藝的選擇還將影響鑄件的質量和機械性能。在選材時主要考慮因素如下:

在運行過程中將定子壓入內部殼體并承受載荷→具有高強度和伸長率的合金

使用中的尺寸穩定性→經過熱處理的鑄造材料的合適選擇

防止表面接觸腐蝕,特別是在外殼的外部密封表面上的腐蝕→使用耐腐蝕合金

屏蔽電磁場→確保所用材料的電磁兼容性。

電機殼開發時,不僅僅需要考慮材料是否滿足上述性能要求,而且還要綜合考慮工藝選擇和生產加工成本。電機殼加工工藝形式主要就是壓鑄和擠壓型材兩種,各有優劣,型材電機殼性能穩定,成本實惠,但只適合結構功能單一的小口徑電機殼,壓鑄電機殼試驗型廣,可以滿足大口徑電機殼及結構復雜的集成式電機殼,成為市場的主流工藝形式。但壓鑄電機殼有個縮孔的缺陷,導致報廢率高,領加工廠家頭痛,那么壓鑄工藝縮孔問題怎么解決呢?

半固態壓鑄電機殼加工方案 

水套是壓鑄電機殼的核心部分,嵌套電機定子,保障轉子正常運轉,其氣密性、受力性能和同心度直接影響電機的安全性能,基于綜合成本和應用必要性方面考慮,我們選擇對性能安全要求比較高的電機殼水套部分去優化工藝,采用了新型的半固態壓鑄工藝,而對縮孔問題要求不太高的外殼,我們仍采用傳統的高壓壓鑄工藝,這樣我們用Z-低的工藝成本高效的保證了電機殼的安全性能。拉半固態壓鑄的電機殼水套相較于現有技術的壓鑄或澆注成型的水套,具有優良的氣密性和受力性能,同時采用先進的攪拌摩擦焊工藝完成流道密封腔體。雙管齊下,確保了電機的正常安全運轉工作。

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攪拌摩擦焊  攪拌摩擦焊加工廠



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