CN108555252A - 一种新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机 - Google Patents

一种新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机，其包括底模、抽芯模机构、左合模机构和右合模机构，底模上设有半圆形凹槽，半圆形凹槽内设有第一型腔，左合模机构包括第一合模，第一合模内侧设有第二型腔，右合模机构包括第二合模，第二合模设有第三型腔，抽芯模机构包括筒体，筒体、第一型腔、第二型腔和第三型腔构成与螺旋水道整体砂芯相匹配的第四型腔。本发明通过底模、抽芯模机构、左合模机构和右合模机构的合模，即可构成与螺旋水道整体砂芯相匹配的第四型腔，进而将宝珠砂注入该第四型腔，即可一体成型获得螺旋水道整体砂芯，简化了螺旋水道整体砂芯的成型操作，从而既提升了砂芯的成型速率，也提升了砂芯的成型质量。

Description

一种新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机
技术领域
本发明涉及铸造砂芯的技术领域，尤其涉及一种新能源汽车电机壳螺旋水 道整体砂芯射芯机。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控 制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术和新结构的汽车。 现在市场上的新能源汽车都是采用电机作为动力驱动装置，由于电机转速快、 发热高，所以一般在电机壳内部设有螺旋水冷通道来降温散热。因此，需要生 产带水冷结构的电机壳。
生产带水冷结构的电机壳的现有工艺为：把熔融状态的铝液倒入压铸模中， 压铸模中预先安装有水道砂芯，压铸成型带有水道砂芯的电机壳，再经过热处 理和砂振动，从而获得包括螺旋水冷通道的电机壳。因此，水道砂芯对于螺旋 水冷通道的成型非常重要。有鉴于此，实有必要提供一种成型速度快，且成型 质量高的水道整体砂芯制造装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机， 以解决现有的砂芯成型速度慢，且成型质量低的技术问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂 芯射芯机，其包括底模、抽芯模机构、左合模机构和右合模机构，底模上设有 半圆形凹槽，半圆形凹槽内设有与半圆形螺旋砂芯相匹配的第一型腔，左合模 机构包括第一合模，第一合模内侧设有与1/4圆形螺旋砂芯相匹配的第二型腔， 右合模机构包括第二合模，第二合模设有与1/4圆形螺旋砂芯相匹配的第三型 腔，抽芯模机构包括筒体，筒体、第一型腔、第二型腔和第三型腔构成与螺旋 水道整体砂芯相匹配的第四型腔。
作为本发明的进一步改进，第四型腔包括平台腔体和圆弧腔体，螺旋水道 整体砂芯包括与平台腔体对应的平台部，和与圆弧腔体对应的圆弧部，底模底 部还设有气缸和顶砂芯结构，气缸用于驱动顶砂芯结构，顶砂芯结构抵接平台 部和圆弧部，或远离平台腔体和圆弧腔体。
作为本发明的进一步改进，底模设有多个通孔，顶砂芯结构包括横杆和多 个顶杆，每一个通孔内容置一个顶杆，多个顶杆均设置于横杆的顶面，气缸的 输出端与横杆的底面连接。
作为本发明的进一步改进，第四型腔顶端设有进砂口，新能源汽车电机壳 螺旋水道整体砂芯射芯机还包括注砂机构，注砂机构包括料箱和第一驱动机构， 料箱包括出砂口，第一驱动机构用于驱动料箱，出砂口与进砂口对接，或第一 驱动机构用于驱动料箱远离底模。
作为本发明的进一步改进，第一驱动机构包括横向移动结构和垂直移动结 构，横向移动结构用于驱动料箱靠近或远离底模，垂直移动结构用于驱动料箱 的出砂口对接或远离进砂口。
作为本发明的进一步改进，新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机还 包括加砂机构，加砂机构还包括宝珠砂存储装置和传输管，传输管的一端与宝 珠砂存储装置连通，传输管的另一端通向料箱。
作为本发明的进一步改进，半圆形凹槽底部一侧设有第一轨道，抽芯模机 构设置于第一轨道上，抽芯模机构还包括第二驱动机构，第二驱动机构用于驱 动筒体沿第一轨道运动，筒体深入或退出半圆形凹槽。
作为本发明的进一步改进，半圆形凹槽一端部外侧设有第二轨道，左合模 机构设置于第二轨道上，左合模机构还包括第三驱动机构，第三驱动机构用于 驱动第一合模沿第二轨道运动，第一合模靠近或远离半圆形凹槽。
作为本发明的进一步改进，半圆形凹槽另一端部外侧设有第三轨道，右合 模机构设置于第三轨道上，右合模机构还包括第四驱动机构，第四驱动机构用 于驱动第二合模沿第三轨道运动，第二合模靠近或远离半圆形凹槽。
作为本发明的进一步改进，第一合模、第二合模和底模上设有安装孔，安 装孔用于容置加热管。
与现有技术相比，本发明通过底模、抽芯模机构、左合模机构和右合模机 构的合模，即可构成与螺旋水道整体砂芯相匹配的第四型腔，进而将宝珠砂注 入该第四型腔，即可一体成型获得螺旋水道整体砂芯，简化了螺旋水道整体砂 芯的成型操作，从而既提升了砂芯的成型速率，也提升了砂芯的成型质量。
附图说明
图1为本发明新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机一个实施例的立 体结构示意图；
图2为本发明新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机另一个实施例的 部分结构示意图；
图3为本发明新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机另一个实施例的 主视结构示意图。
图中：底模1、抽芯模机构2、左合模机构3、右合模机构4、料箱6、宝 珠砂存储装置7、传输管8、安装孔9、半圆形凹槽10、筒体20、第一轨道21、 第一合模30、第二轨道31、第三驱动机构32、第二合模40、第三型腔41、第 三轨道42、第四驱动机构43、平台部50、圆弧部51、气缸11、横杆12、进砂 口13。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。
图1-图3展示了本发明新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机的一个 实施例。在本实施例中，如图1所示，该新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯 射芯机包括底模1、抽芯模机构2、左合模机构3和右合模机构4。
其中，参阅图2，底模1上设有半圆形凹槽10，半圆形凹槽10内设有与半 圆形螺旋砂芯相匹配的第一型腔(图中未示出)，左合模机构3包括第一合模 30，第一合模30内侧设有与1/4圆形螺旋砂芯相匹配的第二型腔(图中未示出)， 右合模机构4包括第二合模40，第二合模40设有与1/4圆形螺旋砂芯相匹配 的第三型腔41，抽芯模机构2包括筒体20，筒体20、第一型腔、第二型腔和 第三型腔41构成与螺旋水道整体砂芯相匹配的第四型腔(图中未示出)。
本实施例通过底模、抽芯模机构、左合模机构和右合模机构的合模，即可 构成与螺旋水道整体砂芯相匹配的第四型腔，进而将宝珠砂注入该第四型腔， 即可一体成型获得螺旋水道整体砂芯，简化了螺旋水道整体砂芯的成型操作， 从而既提升了砂芯的成型速率，也提升了砂芯的成型质量。
在上述实施例的基础上，其他实施例中，参见图2，第四型腔包括平台腔 体(图中未示出)和圆弧腔体(图中未示出)，螺旋水道整体砂芯包括与平台腔 体对应的平台部50，和与圆弧腔体对应的圆弧部51。参见图3，底模1底部还 设有气缸11和顶砂芯结构，气缸11用于驱动顶砂芯结构，顶砂芯结构抵接平 台部50和圆弧部51，或远离平台腔体和圆弧腔体。
具体地，底模1设有多个通孔(图中未示出)，顶砂芯结构包括横杆12和 多个顶杆(图中未示出)，每一个通孔内容置一个顶杆，多个顶杆均设置于横杆 12的顶面，气缸11的输出端与横杆12的底面连接。
本实施例通过顶砂芯结构自动将螺旋水道整体砂芯顶出，致使螺旋水道整 体砂芯的取出更加便捷，既降低了螺旋水道整体砂芯取出过程的损坏率，也提 升了用户操作速率和用户使用体验度。
在上述实施例的基础上，其他实施例中，参阅图1，第四型腔顶端设有进 砂口13。参见图3，新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机还包括注砂机 构，注砂机构包括料箱6和第一驱动机构(图中未示出)，料箱6包括出砂口(图 中未示出)，第一驱动机构用于驱动料箱6，出砂口与进砂口13对接，或第一 驱动机构用于驱动料箱6远离底模1。
具体地，第一驱动机构包括横向移动结构和垂直移动结构，横向移动结构 用于驱动料箱6靠近或远离底模1，垂直移动结构用于驱动料箱6的出砂口对 接或远离进砂口13。
本实施例通过料箱和第一驱动机构的配合，在需要注砂时，将料箱运动至 指定位置，以致出砂口与进砂口对接，在不需要注砂时，将料箱运动至远离底 模的位置，避免了料箱对第一合模、第二合模和底模三者合模的影响，既提升 了螺旋水道整体砂芯成型工艺的自动性能，也提升了螺旋水道整体砂芯的成型 工艺的安全性能。
在上述实施例的基础上，其他实施例中，参见图3，新能源汽车电机壳螺 旋水道整体砂芯射芯机还包括加砂机构，加砂机构还包括宝珠砂存储装置7和 传输管8，传输管8的一端与宝珠砂存储装置7连通，传输管8的另一端通向 料箱6。
本实施例通过宝珠砂存储装置和传输管配合，实现了宝珠砂的自动传输至 料箱内，进一步提升了螺旋水道整体砂芯的成型工艺的自动化性能。
在上述实施例的基础上，其他实施例中，参见图2，半圆形凹槽10底部一 侧设有第一轨道21，抽芯模机构2设置于第一轨道21上。抽芯模机构2还包 括第二驱动机构(图中未示出)，第二驱动机构用于驱动筒体20沿第一轨道21 运动，筒体20深入或退出半圆形凹槽10。
进一步地，参见图2，半圆形凹槽10一端部外侧设有第二轨道31，左合模 机构3设置于第二轨道31上，参见图3，左合模机构3还包括第三驱动机构32， 第三驱动机构32用于驱动第一合模30沿第二轨道31运动，第一合模30靠近 或远离半圆形凹槽10。
进一步地，参见图2，半圆形凹槽10另一端部外侧设有第三轨道42，右合 模机构4设置于第三轨道42上，参见图3，右合模机构4还包括第四驱动机构 43，第四驱动机构43用于驱动第二合模40沿第三轨道42运动，第二合模40 靠近或远离半圆形凹槽10。
本实施例独立且自动驱动第一合模、第二合模和筒体，致使合模过程自动 化，从而进一步提升了螺旋水道整体砂芯的成型工艺的自动化性能。
在上述实施例的基础上，其他实施例中，参见图2，第一合模30、第二合 模40和底模1上设有安装孔9，安装孔9用于容置加热管(图中未示出)。
本实施例通过加热管将合模后的第一合模、第二合模和底模均匀均匀加热 至预设温度(譬如：200-250℃)，避免了砂芯受热不均，进而进一步提升了半 圆形螺旋砂芯质量。
结合图1-图3，应用本发明新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机实 施的新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯铸造方法，包括如下步骤：
步骤S10，自动合模，沿第一轨道运动抽芯模的筒体至底模的半圆形凹槽 内、沿第二轨道运动第一合模至半圆形凹槽的一侧，且沿第三轨道运动第二合 模至半圆形凹槽的另一侧，半圆形凹槽内设有与半圆形螺旋砂芯相匹配的第一 型腔，第一合模内侧设有与1/4圆形螺旋砂芯相匹配的第二型腔，第二合模内 侧设有与1/4圆形螺旋砂芯相匹配的第三型腔，筒体、第一型腔、第二型腔和 第三型腔构成与螺旋水道整体砂芯相匹配的第四型腔，第四型腔包括进砂口。
在本实施例中，参见图1，该新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机 包括底模1、抽芯模机构2、左合模机构3和右合模机构4。
其中，参阅图2，底模1上设有半圆形凹槽10，半圆形凹槽10内设有与半 圆形螺旋砂芯相匹配的第一型腔(图中未示出)，半圆形凹槽10底部一侧设有 第一轨道21，抽芯模机构2设置于第一轨道21上。抽芯模机构2包括筒体20 和第二驱动机构(图中未示出)，第二驱动机构用于驱动筒体20沿第一轨道21 运动，筒体20深入或退出半圆形凹槽10。
参见图2，左合模机构3包括第一合模30，第一合模30内侧设有与1/4 圆形螺旋砂芯相匹配的第二型腔(图中未示出)，半圆形凹槽10一端部外侧设 有第二轨道31，左合模机构3设置于第二轨道31上。参见图3，左合模机构3 还包括第三驱动机构32，第三驱动机构32用于驱动第一合模30沿第二轨道31 运动，第一合模30靠近或远离半圆形凹槽10。
参见图2，右合模机构4包括第二合模40，第二合模40设有与1/4圆形螺 旋砂芯相匹配的第三型腔41，半圆形凹槽10另一端部外侧设有第三轨道42， 右合模机构4设置于第三轨道42上，参见图3，右合模机构4还包括第四驱动 机构43，第四驱动机构43用于驱动第二合模40沿第三轨道42运动，第二合 模40靠近或远离半圆形凹槽10。
步骤S11，自动加砂，自动将宝珠砂存储装置的宝珠砂经传输管传输至料 箱中。
具体的，参见图3，新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机还包括加 砂机构，加砂机构还包括宝珠砂存储装置7和传输管8，传输管8的一端与宝 珠砂存储装置7连通，传输管8的另一端通向料箱6。
本实施例通过宝珠砂存储装置和传输管配合，实现了宝珠砂的自动传输至 料箱内，进一步提升了螺旋水道整体砂芯的成型工艺的自动化性能。
进一步的，该步骤S11与步骤S10之间无先后顺序，甚至可以同步执行。 更进一步的，当检测到料箱中的宝珠砂满足当前的使用需求是，甚至可以不用 执行该步骤S11。
步骤S12，自动对接，沿第一方向运动料箱至进砂口的上方后，沿第二方 向运动料箱，料箱的出砂口与进砂口对接，第一方向与第二方向垂直。
具体的，参见图3，沿第一方向运动料箱6至进砂口的上方后，沿第二方 向运动料箱，料箱6的出砂口与进砂口对接，第一方向与第二方向垂直。
本实施例通过自动控制料箱，致使射芯成型前，出砂口与进砂口对接，既 可以避免对接操作对合模操作的影响，也可以避免宝珠砂漏出料箱造成浪费， 从而提升了宝珠砂的有效利用率。
步骤S13，自动加热，通过第一合模、第二合模和底模内的发热管执行加 热操作，第一合模、第二合模和底模均匀加热至200-250℃。
具体的，参见图2，第一合模30、第二合模40和底模1上设有安装孔9， 安装孔9用于容置加热管(图中未示出)。
本实施例通过加热管将合模后的第一合模、第二合模和底模均匀均匀加热 至预设温度(譬如：200-250℃)，避免了砂芯受热不均，进而进一步提升了半 圆形螺旋砂芯质量。
进一步的，需要说明的是，步骤S12和步骤S13之间无先后顺序，可以用 户的需要进行调整，甚至可以同步执行。
步骤S14，射芯成型，将料箱的宝珠砂经进砂***入第四型腔内，射芯压 力为0.4-0.5Mpa,射芯时间为8-10s,螺旋水道整体砂芯在第四型腔内初步成 型。
具体的，参见图3，将料箱6的宝珠砂经进砂***入第四型腔内，射芯压 力为0.4-0.5Mpa,射芯时间为8-10s,螺旋水道整体砂芯在第四型腔内初步成 型。
步骤S15，固化成型，螺旋水道整体砂芯在第四型腔内分3段固化，一段 固化温度为160-180℃，时间为50s,二段固化温度为180-200℃，时间为90s, 三段固化温度为200-210℃，时间为40s。
在本实施例中，逐步升温的分阶段进行固定操作，提升半圆形螺旋砂芯的 固化效果。
步骤S16，自动开模，沿第一轨道运动抽芯模，筒体退出半圆形凹槽内， 沿第二轨道运动第一合模，第一合模远离半圆形凹槽，且沿第三轨道运动第二 合模，第二合模远离半圆形凹槽。
具体的，参见图3，沿第一轨道21运动抽芯模，筒体退出半圆形凹槽内， 沿第二轨道31运动第一合模，第一合模远离半圆形凹槽，且沿第三轨道42运 动第二合模，第二合模远离半圆形凹槽。
本实施例通过自动开模，既提升了砂芯铸造的自动性能，也避免了受力不 均造成的砂芯损坏情况发生，从而进一步提升了砂芯合格率。
步骤S17，自动顶出，冷却螺旋水道整体砂芯后，底模中的顶杆抵接螺旋 水道整体砂芯的平台部和圆弧部，从半圆形凹槽内推出螺旋水道整体砂芯。
具体的，参见图3，底模1底部还设有气缸11和顶砂芯结构，气缸11用 于驱动顶砂芯结构。参见图2，第四型腔包括平台腔体(图中未示出)和圆弧 腔体(图中未示出)，螺旋水道整体砂芯包括与平台腔体对应的平台部50，和 与圆弧腔体对应的圆弧部51。顶砂芯结构抵接平台部50和圆弧部51，或远离 平台腔体和圆弧腔体。具体地，参见图3，底模1设有多个通孔(图中未示出)， 顶砂芯结构包括横杆12和多个顶杆(图中未示出)，每一个通孔内容置一个顶 杆，多个顶杆均设置于横杆12的顶面，气缸11的输出端与横杆12的底面连接。
本实施例通过自动顶出螺旋水道整体砂芯的，避免了人工失去过程中，受 力不均造成的砂芯损坏情况发生，从而进一步提升了砂芯合格率。
步骤S18，为水冷机壳组合砂芯的破损部位涂覆砂芯修补膏；包装入库， 存放在湿度＜75％的环境中。
本实施例通过涂覆砂芯修补膏，以及存放至特殊环境中，进一步提升了砂 芯质量。
以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但其只作为范例，本发明并 不限制于以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发 明进行的等同修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的 精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围 内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机，其特征在于，其包括底模、抽芯模机构、左合模机构和右合模机构，所述底模上设有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽内设有与半圆形螺旋砂芯相匹配的第一型腔，所述左合模机构包括第一合模，所述第一合模内侧设有与1/4圆形螺旋砂芯相匹配的第二型腔，所述右合模机构包括第二合模，所述第二合模设有与1/4圆形螺旋砂芯相匹配的第三型腔，所述抽芯模机构包括筒体，所述筒体、所述第一型腔、所述第二型腔和所述第三型腔构成与螺旋水道整体砂芯相匹配的第四型腔。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机，其特征在于，所述第四型腔包括平台腔体和圆弧腔体，所述螺旋水道整体砂芯包括与所述平台腔体对应的平台部，和与所述圆弧腔体对应的圆弧部，所述底模底部还设有气缸和顶砂芯结构，所述气缸用于驱动所述顶砂芯结构，所述顶砂芯结构抵接所述平台部和所述圆弧部，或远离所述平台腔体和所述圆弧腔体。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机，其特征在于，所述底模设有多个通孔，所述顶砂芯结构包括横杆和多个顶杆，每一个通孔内容置一个顶杆，所述多个顶杆均设置于所述横杆的顶面，所述气缸的输出端与所述横杆的底面连接。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机，其特征在于，所述第四型腔顶端设有进砂口，所述新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机还包括注砂机构，所述注砂机构包括料箱和第一驱动机构，所述料箱包括出砂口，所述第一驱动机构用于驱动所述料箱，所述出砂口与所述进砂口对接，或所述第一驱动机构用于驱动所述料箱远离所述底模。
5.根据权利要求4所述的新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机，其特征在于，所述第一驱动机构包括横向移动结构和垂直移动结构，所述横向移动结构用于驱动所述料箱靠近或远离所述底模，所述垂直移动结构用于驱动所述料箱的出砂口对接或远离所述进砂口。
6.根据权利要求4所述的新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机，其特征在于，所述新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机还包括加砂机构，所述加砂机构还包括宝珠砂存储装置和传输管，所述传输管的一端与所述宝珠砂存储装置连通，所述传输管的另一端通向所述料箱。
7.根据权利要求1所述的新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机，其特征在于，所述半圆形凹槽底部一侧设有第一轨道，所述抽芯模机构设置于所述第一轨道上，所述抽芯模机构还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构用于驱动所述筒体沿所述第一轨道运动，所述筒体深入或退出所述半圆形凹槽。
8.根据权利要求1所述的新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机，其特征在于，所述半圆形凹槽一端部外侧设有第二轨道，所述左合模机构设置于所述第二轨道上，所述左合模机构还包括第三驱动机构，所述第三驱动机构用于驱动所述第一合模沿所述第二轨道运动，所述第一合模靠近或远离所述半圆形凹槽。
9.根据权利要求1所述的新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机，其特征在于，所述半圆形凹槽另一端部外侧设有第三轨道，所述右合模机构设置于所述第三轨道上，所述右合模机构还包括第四驱动机构，所述第四驱动机构用于驱动所述第二合模沿所述第三轨道运动，所述第二合模靠近或远离所述半圆形凹槽。
10.根据权利要求1所述的新能源汽车电机壳螺旋水道整体砂芯射芯机，其特征在于，所述第一合模、所述第二合模和所述底模上设有安装孔，所述安装孔用于容置加热管。
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