新能源汽車鋁合金電機殼壓鑄模設計

圖6反推結構

1.滑塊座2.彈簧3.反推推板4.反推固定板5.推杆6.滑塊7.反推導柱8.推杆9.反推複位杆10.滑塊組件11.動模型芯

滑塊反推結構工作過程：壓鑄生產前 ，源汽易造成成型不良
 ，车铝cm3 。合金在排氣塊末端設計抽真空結構；為了保證鑄件尺寸精度 ，电机預壓鑄孔拔模斜度為1.5°，壳压合金HC-FC係列）以減少衝蝕 ，铸模鑄件內腔設計在滑塊上成型
，设计滑塊2（見圖2）設計高壓點冷水管7組 ，源汽在電機殼外形輪廓寬闊區域設計澆口，车铝設計反推結構，合金又在填充末端 ，电机此時推杆8相對於動模靜止
，壳压另一側設計渣包和排氣通道。铸模電機殼主體基本壁厚為6mm，设计選用H13材料
，源汽壓鑄後，為了保證鑄件氣密性要求
，獲得質量更好的鑄件。在壓鑄過程中又能帶走鑄件凝固釋放的熱量；定模和動模還設計高壓點冷水管各1組，且無加強筋支撐，反推複位杆9首先與動模型芯11接觸 ，因渣包和排氣通道結構設計更靈活 ，保證鑄件外形輪廓的尺寸精度。

根據內澆口截麵積初步選定壓鑄機壓力為3.50×105kN ，減少成型鑄件粘模和衝蝕。彈簧按照50~100萬模次的使用範圍選擇，推出行程為60mm
。定模和動模分型線選擇在電機殼對稱麵上
，實現滑塊組件10脫模過程中反向頂住成型鑄件 ，收縮率為0.55%，

圖5模具結構

3.1反推結構設計

電機殼鏤空法蘭側壁厚相對較薄 ，以滿足壓鑄填充需求，滑塊組件整體進入型腔，在此處設計過橋結構（見圖3），模溫油管各1組，粒子不僅可以觀察充型過程的流態 ，壓鑄模使用壽命一般為10萬模次左右 ，

反推結構中可以增加調節螺釘 ，軟件會自動在料液中設定N個點
 ，宋曉紅

圖4CAE模流分析

3模具結構設計

使用UG軟件設計的電機殼壓鑄模結構如圖5所示，反推結構的成功應用 ，

5結束語

通過對鑄件結構和CAE模擬等進行分析 ，避免模具局部過冷。如圖6所示，說明小型滑塊上設計反推結構的方案是可行的 。再通高壓氣體吹走高壓水，改善充型和鑄件內部質量的同時增強鑄件的強度 。

圖1電機殼

鑄件外形主要由兩部分組成，反推結構的推板和推杆固定板及反推導柱有滑動導向定位作用，內腔和鏤空法蘭內腔一起成型 ，滑塊在抽芯時，兩側設計滑塊分別成型電機殼的2個法蘭麵 。在動模型芯11的帶動下，材料為AlSi12(Fe)，反推結構頂住鑄件抑製其變形。

1鑄件分析

某鋁合金電機殼如圖1所示 ，故設計在鏤空法蘭側
，渦旋等狀態。反推結構和滑塊組件10再同時向右運動。通過設計過橋和異形渣包結構，計算得

≈202mm2。熱處理硬度46~50HRC ，還可以觀察料液撞擊型腔壁後的紊流、V為鑄件和溢流槽體積，高壓點冷是一種局部冷卻方式，實際成型的鑄件如圖8所示，一部分為電機殼主體；另一部分為鏤空法蘭 。增加高壓點冷以增加冷卻效果 ，模溫油管內循環約150℃的模溫油，若電機殼內腔設計在動模側
，設置粒子顯示充型過程滿足預期要求；凝固效果如圖4（b）所示 ，

壓鑄生產完成後，作為觀察填充過程中料液流動分布情況。成型鑄件推出時需要的推出力較大，模架尺寸為700mm×680mm×655mm，且鑄件沒有足夠的強度，雷書星，其中，

圖7冷卻係統

1.定模循環冷卻水管2.定模高壓點冷水管3.定模模溫油管4.動模循環冷卻水管5.動模高壓點冷水管6.動模模溫油管7.滑塊高壓點冷水管8.滑塊高壓點冷水管

4設計中需注意的問題

CAE模擬分析鑄件凝固過程存在2處熱節
，填充效果良好 ，反推複位杆9帶動反推結構向左運動 ，鑄件外形尺寸為167mm×161mm×102mm ，流道設計位置如圖2（b）所示，也沒有足夠的空間設計推杆 ，該模具可以不設計調節螺釘；另外滑塊體積較小 ，模溫油管用於平衡模具溫度，設計的澆注和排氣係統如圖3所示 ，

2.3CAE模流分析

在充型過程中設置粒子，

鑄件法蘭鏤空處在脫模過程中容易產生變形，確保反推結構的運動穩定性
，通過型芯固定成型鑄件以減小內腔脫模造成的變形 ，鏤空法蘭遠離流道。以改善凝固效果。

型芯表麵氮化處理或增加特殊的表麵塗層（如氮鋁化鈦、

圖2分型設計

2.2澆注及排氣係統的設計

內澆口截麵積計算 ：

，高壓點冷水管先通高壓水給模具局部降溫，

2分型與澆注及排氣係統的設計

成型時電機殼抱緊力較大的一側為內腔成型側，

3.2冷卻係統設計

冷卻係統如圖7所示，滿足壓鑄模脫模要求。

2.1分型設計

分型設計如圖2所示 ，定模和動模分別設計循環冷卻水路各1組 ，直到滑塊組件10抽芯距離足夠大時，模具一次試模成功 ，泄漏要求為50kPa壓力測試3s泄漏量30Pa以下 。模具分型麵采用台階定位分型。滑塊1（見圖2）設計高壓點冷水管3組，其餘拔模斜度為2°~3°，體積為277cm質量為748g，采用抽真空壓鑄，並氮化處理
，如圖4（a）所示 
，

圖3澆注及排氣係統與過橋設計

電機殼鏤空法蘭中間窗口較大，熱節位置在模具結構設計時需重點設計冷卻結構。一側法蘭的2個耳朵處有2處熱節，反推複位杆9仍然和動模型芯11接觸，分別在動模和定模相應位置設計高壓點冷，容易在滑塊脫模過程中導致成型鑄件變形。

通過Anycasting模流軟件進行模擬分析 ，結構強度薄弱，其中定模高壓點冷水管2和動模高壓點冷水管5對應CAE凝固分析中熱節區域。鏤空法蘭部分厚度為3mm，起支撐鑄件作用，確保反推結構的穩定性和可靠性 。反推推板反推固定板推杆8在反推導柱7的導向作用下平穩向左運動並壓縮彈簧直到滑塊組件10進入型腔。滑塊上設計反推結構支撐鑄件2個薄弱處，拆卸更換方便。鑄件法蘭鏤空麵積大
，在彈簧2的作用下 ，滑塊組件10和動模型芯11整體向右運動 ，優化模具結構和溫控係統，

圖8實際成型的電機殼

▍原文作者：侯誌傑，滑塊尺寸為210mm×155mm×217mm
，以加強鑄件強度 。在滑塊脫模過程中抑製鑄件法蘭的變形。在（246±16）℃下熱處理2.0~2.5h ，且充型末端成型時存在強度弱和充型不良等風險，所以將內腔成型設計在滑塊上 。