[实用新型]一种水冷电机壳

说明书

本实用新型公开了一种水冷电机壳，包括壳体，所述壳体呈圆柱状，且壳体中心设置容纳机芯的中空空间，其特征在于，在所述壳体内部则设置有螺旋水道，且在壳体外壁上设置用于螺旋水道的入口结构与出口结构，其中所述入口结构及出口结构中水道均与壳体对应位置处的切线方向一致，并且入口结构中水道方向与出口结构中水道方向不一致，并且优化制备方法来提高最终产品的成品率。

技术领域

本发明涉及电机领域，具体涉及一种水冷电机壳及其制备方法。

背景技术

随着新能源汽车的推广和应用，电动汽车以及油电混合动力汽车已经得到充分的开发和利用，二者相同之处在于不可避免地使用驱动电动机，以维持车辆行驶动力。驱动电动机一般需具有较高功率，尤其是应用于较大型商用车，如公交车、客车等。但是电动机在运转时由于电流热效应及机械能损失等，使电动机的发热量大，限制了电机效率的提升。由于防护等级要求较高，电机内部产生的热量很难直接导出，一般采用机壳水冷方式进行换热。铝合金由于密度低，导热系数高经常被选作机壳材料。现有铝合金机壳多为铝型材并通过焊接形成水道，该种工艺只能形成沿电机轴向S型布置的水路，且焊接成本高，焊接质量不易控制。S型水路由于弯头水阻大，导致水泵功率及扬程需求高，也会使得整个水路循环管道承受更多的压力，安全系数低。铝合金质机壳螺旋水道的铸造一直是业内寻求解决的问题，由于螺旋水道结构复杂，普通的落砂工艺不能将水道中的砂芯去除干净，阻塞水道影响散热效果。

而中国专利CN201410438179.9公开一种水冷电机机壳铸造方法，机壳采用铸铝合金，具有机壳及底座，所述机壳上布置有与机壳一体成型的带状螺旋布置的水道，带状螺旋水道与机壳一体铸造成型，通过采用特殊的铸造和落砂工艺，使水道砂芯完全排出，水道内无残留砂，同时螺旋形水道末端设置有进水口和出水口，所述水道截面积大于进水口截面积。并对传统的螺旋形水道进行了改进设计，增加水道拐角。即上述专利提及铸造方法为现阶段比较常用的低压铸造工艺，主要是改进水道便于落砂工艺中将砂芯去除干净。但是上述铸造方法并没有确保水冷电机壳的机械性能-密封型保压0.5MPa下5min无泄漏。同时增设水道拐角会增加砂芯制造难度，造成水道内壁毛刺比较多。

发明内容

本发明的目的在于提供设计合理的水冷电机壳，通过优化铸造过程中各个工序，来提高铸造的良品率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水冷电机壳包括壳体，所述壳体呈圆柱状，且壳体中心设置容纳机芯的中空空间，其特征在于，在所述壳体内部则设置有螺旋水道，且在壳体外壁上设置用于螺旋水道的入口结构与出口结构，其中所述入口结构及出口结构中水道均与壳体对应位置处的切线方向一致，并且入口结构中水道方向与出口结构中水道方向不一致。

根据本发明一个实施例的水冷电机壳可进一步设置为所述螺旋水道的内径与所述壳体的壁厚之比为（0.55-0.78）：1。

根据本发明又一个实施例的水冷电机壳可进一步设置为所述螺旋水道的螺旋角在5-12度。

根据本发明又一个实施例的水冷电机壳可进一步设置为在所述壳体上方及下方还分别设置有便于其他部件拼装的倒角。

根据本发明又一个目的为该水冷电机壳的制备方法，包括以下步骤;

S1、制备砂芯，按照水冷电机壳中螺旋水道的结构设计螺旋水道砂芯，并在其外涂覆耐火材料；

S2、固定水道砂芯，将水冷电机机壳模具的型芯涂耐火材料，然后将涂有耐火材料水道芯固定到模具内；

S3、浇筑铝液，将熔炼的铝液通过低压浇筑工具向模具内进行低压浇注获得水冷电机机壳铸件毛胚；

S4、固溶毛胚，对水冷电机机壳铸件毛胚进行固溶时效处理；

S5、将铸造好的电机壳由模具的型腔内取出，待到完全冷却后，通过烧砂，热处理，震砂去掉水道砂芯；