新能源汽車電機(jī)殼體擠壓鑄造工藝研究
本文選題:電機(jī)殼體 + 擠壓鑄造; 參考:《江蘇大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】: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:(1)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。(2)利用ProCAST對電機(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)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,最終確定了鋁合金電機(jī)殼體最佳工藝參數(shù):比壓110MPa、澆注溫度680℃、模具溫度280℃、保壓時(shí)間30s、沖頭速度0.1m/s。在此工藝參數(shù)下生產(chǎn),利用自行設(shè)計(jì)的氣密性工裝檢測電機(jī)殼體氣密性,氣密性合格率達(dá)到86%。電機(jī)殼體以鋁合金代替鑄鐵,符合輕量化要求,并且采用擠壓鑄造工藝生產(chǎn),更加滿足零件成形質(zhì)量、氣密性、合格率要求。
[Abstract]:In this paper , the influence of different technological parameters on the forming quality and air tightness of motor shell is studied by means of numerical simulation , X - ray flaw detection , density analysis , mechanical property analysis and air tightness analysis . ( 3 ) In this paper , a three - factor three - level orthogonal test is designed based on specific pressure , pouring temperature and mould temperature . The results show that the suitable pouring temperature and mould temperature are favorable for the filling quality of the motor shell , the pressure transmission is smooth , the shrinkage shrinkage is improved , the density and the mechanical property are obviously improved .
【學(xué)位授予單位】:江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U466;U469.7
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,本文編號:1831411
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