新能源汽車電機殼體擠壓鑄造工藝研究.pdf

1、由于節(jié)能減排的需求，電機殼體作為新能源汽車電機驅動系統(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，還改善了電機的散熱效果。但是，常規(guī)鑄造工藝下，鋁合金電機殼體制件內部易產生縮松縮孔，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，提升電機殼體成形質量、氣密性、產品合格率。
　　本文選用ADC12鋁合金，結合數值模擬和試驗分析，應用擠壓鑄造工藝制備電機殼體。通過數值仿真、X-ray探傷、密度分析、力學性能分析、氣

2、密性分析等方法，研究了不同工藝參數對電機殼體成形質量和氣密性的影響，并通過優(yōu)化的工藝參數獲得性能優(yōu)良的電機殼體。本文主要研究工作如下：
　?。?）結合電機殼體零件的結構和性能要求，對電機殼體擠壓鑄造工藝分析及設備參數核算，設計了電機殼體鑄件模型，選用了合適的機型，初步確定了間接擠壓鑄造試驗的工藝參數。根據電機殼體鑄件模型，對鑄件結構分析，設計了模內自動切離澆注系統(tǒng)的電機殼體間接擠壓鑄造模具。
　?。?）利用ProCAST對電

3、機殼體擠壓鑄造過程中充型和凝固仿真，驗證電機殼體工藝設計合理性，結果表明：充型時沒有紊流、卷氣現象，制件定向凝固，利于壓力傳遞。結合單一變量法，研究了澆注溫度和模具溫度對電機殼體縮松縮孔的影響規(guī)律。模擬結果表明：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，當模具溫度達到280℃時，電機殼體的縮松縮孔最少。鑄件關鍵區(qū)域依然存在的縮松，在模具設

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