W 型铸铝水冷机座压铸新工艺

（中车永济电机有限公司，山西永济 044502）

随着动车动力包、电动汽车、地铁电机制造技术的迅速发展，铸铝水冷机座结构在电机制造中广泛应用。绿色环保能源电动汽车电机，高速动车动力包发电机，机场大巴电机，轨道用城市交通永磁牵引电机大多是采用铸铝水冷机座。

水冷铸造机座散热效果良好是满足电机制造的关键，其主要制造过程包括金属熔炼技术、成型技术、装配技术、加工技术等几个方面。铸铝水冷机座的结构是否合理、质量的优劣、直接影响该类电机运行可靠性、劳动生产率及经济效益。应用结构合理铸铝水冷机座结构，可以提高该类电机机座的运行可靠性，缩短了制造周期，节省了制造成本，提高劳动生产率及经济效益。

1 水冷机座目前生产技术状况

1.1 工艺方法

国内外电机同行业中铸铝水冷机座制造方式有：整体进行砂型铸造，分体砂型铸造，挤压成型等方式。整体铸造工艺流程是：模具芯盒制造-砂型砂芯制作-合金熔炼-合箱-浇注-清理-成品。分体铸造工艺流程是：模具芯盒制造-砂型砂芯制作-合金熔炼-合箱-浇注-清理-加工-焊接-组装形成机座毛坯。挤压成型工艺流程是：模具制造-铸铝熔炼-浇注铝锭-高压挤压成型-焊接-机座毛坯。

1.2 传统工艺方法存在的不足

整体铸造铸铝水冷机座，存在问题是机座成品率低，制造周期长，最大难题是水道砂芯清理困难，水道砂芯固定困难；分体砂铸铸铝水冷机座结构，存在的问题是制作过程繁琐，周期过长，质量难于控制，且需要对内外筒体预加工，且需端面封焊，加工后容易漏水；挤压成型铸铝水冷机座结构：受压力机吨位限制，大型机座无法实现，且也存在封焊焊缝需要加工有漏水风险，往往由于焊接质量问题造成机座漏水而影响机座性能，甚至造成电机的报废。

2 新工艺方法构思与目标

通过分析传统工艺方法存在的不足，提出一种新工艺，其特点包括：

1）内、外高压一次成型铸造。

2）冷却通道结构特征在内、外筒体一次成型。

3）省去了机座冷却水道加工难度大、加工时间长的工序。

4）将焊缝控制在法兰内侧，焊缝不得加工，解决了机座在焊接过程出现的打压漏水问题。

5）在水道壁处设置定位和防窜水结构，提高机座的可靠性。

6）过盈热套成型。

3 新工艺具体实施过程

压铸新工艺的流程是：模具制造-合金熔炼-压铸-热套-焊接-机座毛坯。通过压铸方法将内外筒水道铸造成型，不需进行加工。

图1 外筒体示意图

图2 内筒体示意图

充分利用压铸的特点，速度快、表面光洁度高，采用压铸工艺方法，压铸成外筒体、内筒体。在内筒体上铸出W 型水道结构和导向W 槽见图2；外筒体铸出导向与锁紧结构，内外筒体同时进行预热，然后将内外筒体进行热套如图3，封口焊接成机座毛坯如图4 所示。新工艺优点是：1）内外筒体直接通过压铸成型，不进行加工水道。2）外筒体带内法兰、内筒体带外法兰对焊缝进行保护。3）内外筒体进行预热进行过盈热套。4）设置导向和锁紧装置保证机座可靠性。

图3 压装示意图

图4 机座毛坯示意图

4 结论

W 型水冷机座生产新工艺在国内专业电机制造行业尚属先例，在吸收国内外铸铝机座制造技术基础上，结合铸件结构，采用特殊工艺方法，在实现W 型铸铝水冷机座制造过程中，充分发挥压力铸造特点，采用预热过盈装套，巧妙设置焊缝保护、防漏水结构，实现W 型铸铝水冷机座制造。缩短产品研制周期，降低电机制作难度、劳动强度，简化电机关键件制造流程，提高制造运行可靠性，有效控制电机制造成本。