（中車永濟(jì)電機(jī)有限公司，山西永濟(jì) 044502）

隨著動車動力包、電動汽車、地鐵電機(jī)制造技術(shù)的迅速發(fā)展，鑄鋁水冷機(jī)座結(jié)構(gòu)在電機(jī)制造中廣泛應(yīng)用。綠色環(huán)保能源電動汽車電機(jī)，高速動車動力包發(fā)電機(jī)，機(jī)場大巴電機(jī)，軌道用城市交通永磁牽引電機(jī)大多是采用鑄鋁水冷機(jī)座。

水冷鑄造機(jī)座散熱效果良好是滿足電機(jī)制造的關(guān)鍵，其主要制造過程包括金屬熔煉技術(shù)、成型技術(shù)、裝配技術(shù)、加工技術(shù)等幾個方面。鑄鋁水冷機(jī)座的結(jié)構(gòu)是否合理、質(zhì)量的優(yōu)劣、直接影響該類電機(jī)運(yùn)行可靠性、勞動生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)用結(jié)構(gòu)合理鑄鋁水冷機(jī)座結(jié)構(gòu)，可以提高該類電機(jī)機(jī)座的運(yùn)行可靠性，縮短了制造周期，節(jié)省了制造成本，提高勞動生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效益。

1 水冷機(jī)座目前生產(chǎn)技術(shù)狀況

1.1 工藝方法

國內(nèi)外電機(jī)同行業(yè)中鑄鋁水冷機(jī)座制造方式有：整體進(jìn)行砂型鑄造，分體砂型鑄造，擠壓成型等方式。整體鑄造工藝流程是：模具芯盒制造-砂型砂芯制作-合金熔煉-合箱-澆注-清理-成品。分體鑄造工藝流程是：模具芯盒制造-砂型砂芯制作-合金熔煉-合箱-澆注-清理-加工-焊接-組裝形成機(jī)座毛坯。擠壓成型工藝流程是：模具制造-鑄鋁熔煉-澆注鋁錠-高壓擠壓成型-焊接-機(jī)座毛坯。

1.2 傳統(tǒng)工藝方法存在的不足

整體鑄造鑄鋁水冷機(jī)座，存在問題是機(jī)座成品率低，制造周期長，最大難題是水道砂芯清理困難，水道砂芯固定困難；分體砂鑄鑄鋁水冷機(jī)座結(jié)構(gòu)，存在的問題是制作過程繁瑣，周期過長，質(zhì)量難于控制，且需要對內(nèi)外筒體預(yù)加工，且需端面封焊，加工后容易漏水；擠壓成型鑄鋁水冷機(jī)座結(jié)構(gòu)：受壓力機(jī)噸位限制，大型機(jī)座無法實(shí)現(xiàn)，且也存在封焊焊縫需要加工有漏水風(fēng)險，往往由于焊接質(zhì)量問題造成機(jī)座漏水而影響機(jī)座性能，甚至造成電機(jī)的報廢。

2 新工藝方法構(gòu)思與目標(biāo)

通過分析傳統(tǒng)工藝方法存在的不足，提出一種新工藝，其特點(diǎn)包括：

1）內(nèi)、外高壓一次成型鑄造。

2）冷卻通道結(jié)構(gòu)特征在內(nèi)、外筒體一次成型。

3）省去了機(jī)座冷卻水道加工難度大、加工時間長的工序。

4）將焊縫控制在法蘭內(nèi)側(cè)，焊縫不得加工，解決了機(jī)座在焊接過程出現(xiàn)的打壓漏水問題。

5）在水道壁處設(shè)置定位和防竄水結(jié)構(gòu)，提高機(jī)座的可靠性。

6）過盈熱套成型。

3 新工藝具體實(shí)施過程

壓鑄新工藝的流程是：模具制造-合金熔煉-壓鑄-熱套-焊接-機(jī)座毛坯。通過壓鑄方法將內(nèi)外筒水道鑄造成型，不需進(jìn)行加工。

圖1 外筒體示意圖

圖2 內(nèi)筒體示意圖

充分利用壓鑄的特點(diǎn)，速度快、表面光潔度高，采用壓鑄工藝方法，壓鑄成外筒體、內(nèi)筒體。在內(nèi)筒體上鑄出W 型水道結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向W 槽見圖2；外筒體鑄出導(dǎo)向與鎖緊結(jié)構(gòu)，內(nèi)外筒體同時進(jìn)行預(yù)熱，然后將內(nèi)外筒體進(jìn)行熱套如圖3，封口焊接成機(jī)座毛坯如圖4 所示。新工藝優(yōu)點(diǎn)是：1）內(nèi)外筒體直接通過壓鑄成型，不進(jìn)行加工水道。2）外筒體帶內(nèi)法蘭、內(nèi)筒體帶外法蘭對焊縫進(jìn)行保護(hù)。3）內(nèi)外筒體進(jìn)行預(yù)熱進(jìn)行過盈熱套。4）設(shè)置導(dǎo)向和鎖緊裝置保證機(jī)座可靠性。

圖3 壓裝示意圖

圖4 機(jī)座毛坯示意圖

4 結(jié)論

W 型水冷機(jī)座生產(chǎn)新工藝在國內(nèi)專業(yè)電機(jī)制造行業(yè)尚屬先例，在吸收國內(nèi)外鑄鋁機(jī)座制造技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合鑄件結(jié)構(gòu)，采用特殊工藝方法，在實(shí)現(xiàn)W 型鑄鋁水冷機(jī)座制造過程中，充分發(fā)揮壓力鑄造特點(diǎn)，采用預(yù)熱過盈裝套，巧妙設(shè)置焊縫保護(hù)、防漏水結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)W 型鑄鋁水冷機(jī)座制造?？s短產(chǎn)品研制周期，降低電機(jī)制作難度、勞動強(qiáng)度，簡化電機(jī)關(guān)鍵件制造流程，提高制造運(yùn)行可靠性，有效控制電機(jī)制造成本。