新能源汽車電機(jī)殼體擠壓鑄造工藝研究.pdf

1、由于節(jié)能減排的需求，電機(jī)殼體作為新能源汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的重要零部件，其材料由鋁合金替代鑄鐵，不僅降低汽車自身重量，還改善了電機(jī)的散熱效果。但是，常規(guī)鑄造工藝下，鋁合金電機(jī)殼體制件內(nèi)部易產(chǎn)生縮松縮孔，制件氣密性低，本文使用擠壓鑄造工藝代替常規(guī)鑄造工藝，提升電機(jī)殼體成形質(zhì)量、氣密性、產(chǎn)品合格率。
　　本文選用ADC12鋁合金，結(jié)合數(shù)值模擬和試驗(yàn)分析，應(yīng)用擠壓鑄造工藝制備電機(jī)殼體。通過數(shù)值仿真、X-ray探傷、密度分析、力學(xué)性能分析、氣

2、密性分析等方法，研究了不同工藝參數(shù)對電機(jī)殼體成形質(zhì)量和氣密性的影響，并通過優(yōu)化的工藝參數(shù)獲得性能優(yōu)良的電機(jī)殼體。本文主要研究工作如下：
　?。?）結(jié)合電機(jī)殼體零件的結(jié)構(gòu)和性能要求，對電機(jī)殼體擠壓鑄造工藝分析及設(shè)備參數(shù)核算，設(shè)計(jì)了電機(jī)殼體鑄件模型，選用了合適的機(jī)型，初步確定了間接擠壓鑄造試驗(yàn)的工藝參數(shù)。根據(jù)電機(jī)殼體鑄件模型，對鑄件結(jié)構(gòu)分析，設(shè)計(jì)了模內(nèi)自動切離澆注系統(tǒng)的電機(jī)殼體間接擠壓鑄造模具。
　?。?）利用ProCAST對電

3、機(jī)殼體擠壓鑄造過程中充型和凝固仿真，驗(yàn)證電機(jī)殼體工藝設(shè)計(jì)合理性，結(jié)果表明：充型時(shí)沒有紊流、卷氣現(xiàn)象，制件定向凝固，利于壓力傳遞。結(jié)合單一變量法，研究了澆注溫度和模具溫度對電機(jī)殼體縮松縮孔的影響規(guī)律。模擬結(jié)果表明：過低或者過高的澆注溫度都不利于鑄件縮松縮孔的改善，模擬發(fā)現(xiàn)澆注溫度在680-700℃之間較為合理；隨著模具溫度的提高，鑄件的縮松縮孔漸漸減少，當(dāng)模具溫度達(dá)到280℃時(shí)，電機(jī)殼體的縮松縮孔最少。鑄件關(guān)鍵區(qū)域依然存在的縮松，在模具設(shè)

4、計(jì)中可以設(shè)計(jì)局部補(bǔ)壓裝置來消除。
　　（3）本文以比壓、澆注溫度和模具溫度為變量設(shè)計(jì)了三因素三水平的正交試驗(yàn)，進(jìn)行電機(jī)殼體間接擠壓鑄造試驗(yàn)。通過對鑄件內(nèi)外部質(zhì)量檢測、密度測定、顯微組織觀察、力學(xué)性能和氣密性分析，結(jié)果表明：合適的澆注溫度和模具溫度有利于電機(jī)殼體充型質(zhì)量，壓力傳遞順暢，補(bǔ)縮效果提高，縮松縮孔減少，晶粒組織圓整，力學(xué)性能優(yōu)良；當(dāng)比壓增加至110MPa，電機(jī)殼體鑄件縮松縮孔明顯降低，致密度和力學(xué)性能顯著提高。綜合分析，最