[发明专利]一种提高铝合金电机机壳力学性能的加工方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金电机机壳加工技术领域，具体涉及一种提高铝合金电机机壳力学性能的加工方法。

背景技术

由于节能减排的需求，电机机壳作为新能源汽车电机驱动系统的重要零部件，其材料由铝合金替代铸件，不仅降低汽车自身重量，还改善电机的散热效果，但在常规铸造工艺下铝合金电机壳体制作内部易产生缩松缩孔，制件气密性低，经研究发现，铝合金中金属液流动过程的卷气和凝固过程的收缩是产生以上缺陷的原因，不仅使铸件力学性能下降，由于在热处理过程中气孔溶液受热膨胀，可能使铸件产生起泡和变形，导致压铸件一般不能通过热处理强化，而且降低了压铸件的耐压性和气密性，限制了压铸件的使用，随着汽车驱动系统的不断改善，导致电机机壳结构更加复杂，铸件壁厚逐渐降低到4mm以下，尺寸精度和力学性能要求较高，因此，如何通过改变铸造工艺改善铝合金电机机壳的性能成了需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高铝合金电机机壳力学性能的加工方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种提高铝合金电机机壳力学性能的加工方法，包括以下步骤：

（1）对模具型腔预处理后与熔炼炉连通，将模具型腔加热至300-340℃，并保持备用；

（2）利用熔炼炉加热熔炼A380合金，待合金完全熔化后将温度升温650-680℃，加入相当于其重量2.8-4.5%的铝、1.2-1.6%的铬、0.8-1.5%的镍，待其完全溶解后除去表面的熔渣，然后在温度为720-740℃的条件下进行精炼，得到熔体；

（3）持续通入氮气替换熔炼炉中空气，完全替换后利用氮气气流加入相当于熔体重量0.08-0.15%的锰，待其充分熔化后调节熔体温度为600-650℃并保温，再加入相当于熔体重量0.2-0.4%的锶和0.04-0.08%的硅，对变质后的熔体除杂；

（4）分多个阶段进行压铸，首先以速度为0.4-0.6m/s进行压射，当压射冲头的行程为400mm时，以速度为6-8m/s进行压射充型，完成后在熔体压力为100-120MPa的条件下进行增压补缩；

（5）完成压铸后自然冷却，开模取件。

作为对上述方案的进一步改进，所述对模具型腔预处理的内容为在模具型腔内壁上涂布导热润滑涂料，涂布厚度为20-60μm，在喷涂一层厚度为400-800nm的氧化铝层。

作为对上述方案的进一步改进，所述压铸机选用NORTHERN系列J1128F冷室压铸机，所述熔炼炉选用SYL-1000℃系列SYL-20-50熔铝炉。

作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（2）中加入的铝、铬和镍在加入融化的合金液前在温度为300-320℃熔融混合；所述步骤（4）中，当压射冲头的行程为400mm时开始抽空，抽空至真空度为60kPa时停止，并保持。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中随着压住温度级压力的降低，在慢速压射时将熔体堆积在冲头前不产生跳跃波，熔体液面铸件升高，使压室内气体能够及时排除，降低铸件气体的含量，当压射冲头的行程为400mm随着抽空同时适当增快压射冲头的形成有助于铸件力学性能的提高，如果增加过多又会容易产生辐射状裂纹，所得铸件组织致密、轮廓清晰，其中所得铸件气孔率小于3%的产品率达到98%以上，外观质量好，导热率高，尺寸精度高，完全符合汽车电机机壳的使用要求。

具体实施方式

实施例1

一种提高铝合金电机机壳力学性能的加工方法，包括以下步骤：

（1）对模具型腔预处理后与熔炼炉连通，所述对模具型腔预处理的内容为在模具型腔内壁上涂布导热润滑涂料，涂布厚度为40μm，在喷涂一层厚度为600nm的氧化铝层，将模具型腔加热至320℃，并保持备用；

（2）利用熔炼炉加热熔炼A380合金，待合金完全熔化后将温度升温660℃，加入相当于其重量3.7%的铝、1.4%的铬、1.2%的镍，待其完全溶解后除去表面的熔渣，然后在温度为730℃的条件下进行精炼，得到熔体；

（3）持续通入氮气替换熔炼炉中空气，完全替换后利用氮气气流加入相当于熔体重量0.12%的锰，待其充分熔化后调节熔体温度为620℃并保温，再加入相当于熔体重量0.3%的锶和0.06%的硅，对变质后的熔体除杂；

（4）分多个阶段进行压铸，首先以速度为0.5m/s进行压射，当压射冲头的行程为400mm时，以速度为7m/s进行压射充型，完成后在熔体压力为110MPa的条件下进行增压补缩；