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新能源电机壳搅拌摩擦焊整体解决方案及案例解析
来源:搅拌摩擦焊_搅拌摩擦焊设备_搅拌摩擦焊加工-宁波晶成机械制造有限公司 2021-09-22 12:45:46

随着我国新能源汽车的不断发展和普及,新能源汽车配套用的水冷铝合金电机壳的需求量也将呈现着上升趋势,今天就跟大家聊聊水冷电机壳的加工制造工艺及解决方案

水冷电机壳工艺解析

水冷电机壳想必大家都知道它的散热原理,其制造工艺主要有型材和压铸两种形式。型材水冷电机壳就是通过型材方式拉出流道通道,然后,两侧打交叉铣通水循环流道,用铝封条搭接封口,通过搅拌摩擦焊型材形成密封的水循环腔体,其工艺相对简单,但流道结构受限,散热性能普通。

型材电机壳

 

压铸电机壳常规是通孔式的, 目前,越来越多主机厂开始采用一体式集成电机壳,压铸电机壳由外壳和水套组成,水套流道一般设计为螺旋状,通过机加工和热套工艺处理与外壳组合,然后通过搅拌摩擦焊形成密封流道腔体。

压铸电机壳(通孔式)

压铸电机壳(一体集成式)

电机壳一体化铸造已是行业发展趋势,但一直被一个加工制造的痛点所困扰,那就是压铸材料的缩孔和气孔问题,这造成了压铸电机壳报废率居高不下,鉴于此,我们联合压铸厂家首创开发了半固态压铸电机壳工艺,采用半固态压铸水套+高压压铸外壳+搅拌摩擦焊接的方案,以最低成本完美解决了压铸电机壳的顽疾。(了解半固态压铸工艺电机壳,请文末留言咨询

 

为什么水冷电机壳青睐搅拌摩擦焊工艺?

水冷电机壳对焊缝气密性和变形度要求都比较高,目前的熔焊类焊接方式,通常会存在变形大、暗沟气孔等问题,很难满足水冷电机壳安全性能要求,而搅拌摩擦焊属于固相焊接,焊缝效果好,变形小,成为水冷电机壳的最佳选择。

 

水冷电机壳搅拌摩擦焊设备如何选择?

电机壳搅拌摩擦焊焊接设备选择最关键的一点是:看设备Z向空间高度是否满足,即Z向空间高度要大于装夹后的电机壳高度+搅拌头+刀柄长度,我们先看通孔类电机壳:高度一般200mm左右,加上内撑工装的高度(200mm左右),还有刀柄搅拌头长度(至少160mm),总高度超过560mm,设备Z向空间高度需要满足600mm以上。

我们再看一体压铸类电机壳,一般高度320mm左右,加上仿形支撑块40mm左右,还有焊内圈的加长刀柄+搅拌头近300mm ,总高度超过650mm,所以,电机壳搅拌摩擦焊需要选择Z向空间700mm的设备。

目前我们的标准型搅拌摩擦焊设备Z向空间有500mm和700mm两种,小型机型只有C型小龙门机可以达到700mm空间高度,中型龙门机大多是500空间高度,而大型龙门机对于电机壳焊接来说又比较浪费,所以我们推荐您选择轻巧实惠的C型小龙门,Z空间可以自行在500mm和700mm两者切换,焊接灵活,通用性强,参数如下:

 

说明:如果您除了电机壳焊接还有其他大型超过800mm的大型工件,可以选择大型龙门或定制加高型中型龙门,我们的所有设备支持定制,长按二维码进入官网了解更多设备型号

2、电机壳搅拌摩擦焊为什么推荐自动工装

水冷电机壳焊缝在壳体两侧边缘,焊接夹紧定位难,并非简单的压板、虎钳类可以解决,手动工装也价格不菲,而且拆装夹不方便,效率低下,打样可以用,但批量生产建议还是做一套自动工装,不仅效率高,而且焊接性能稳定。

通孔电机壳工装方案:内胀式或外夹式

一体式电机壳工装方案:仿形支撑+随动压紧

 

通孔电机壳自动工装(内胀式)

 

一体式电机壳工装(压板随动式)

 

自动工装与手动工装对比:

 

电机壳搅拌摩擦焊工艺注意事项

 

1.焊缝表面氧化层需要打磨掉,上表面加工余量留1mm左右;

2.焊缝间隙尽量保证小于0.2mm,高低差小于0.3mm;

3. 焊缝离边缘距离建议不小于6mm,否则会压塌变形,需要定制特殊工装控制,增加工艺控制难度;

4.型材电机壳的铝封条放置位置设计要留0.5~1mm搭接台阶,以承受搅拌头压力;

5.电机壳产品建议设计防错措施,增加定位销孔设计;

6.焊接轨迹及尾孔预留位置要提前规划好。

型材电机壳焊接轨迹及尾孔预留位置

 

搅拌摩擦焊案例分享

 

型材电机壳搅拌摩擦焊

压铸电机壳搅拌摩擦焊

 

电机壳的项目案例方案就给大家分享到这了,有需要产品搅拌摩擦焊评估的朋友请留言和联系方式。

 

 

 

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