电机壳前后端盖镶钢套铸造方法及前后端盖的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电机壳端盖制备的技术领域，具体涉及一种电机壳前后端盖镶钢套铸造方法，及实施该制备方法的前后端盖。
【背景技术】
[0002]传统电机壳前、后端盖采用钢板加工成型及球铁铸造成型，加工成本高，工艺复杂，产品笨重，散热效果不好。镶嵌钢套采用用于铸造电动汽车电机端盖的砂芯进行铸造，工艺复杂。
【发明内容】
[0003]本项发明是针对现行技术不足，提供一种电机壳前后端盖镶钢套铸造方法，一次成型，产品外形光滑、弧线分明，在轴承位置镶钢套，解决轴承受热轴承位变形的问题，增加了轴承位的硬度。
[0004]本发明还提供一种实施该铸造方法的前后端盖。
[0005]本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:
[0006]—种电机壳前后端盖镶钢套铸造方法，其特征在于，其包括以下步骤:
[0007](I)制备钢套，钢套上设有防脱槽及防滑槽；
[0008](2)将钢套通过高频等离子加热8?12秒，钢套温度达400°C以上；
[0009](3)将步骤(2)加热后的钢套放置到低压铸造设备的下模中并定位，将700°C熔融铝水从模具底部向上注入到模具中，增压至800Mpa，保压550MPa，使铝水包覆钢套，铝水凝固形成密度高、强度高、稳定性高的端盖，成型的端盖抱在上模中，脱模时顶针从上往下顶出钢套，端盖脱落；
[0010](4)步骤(3)钢套与端盖之间形成分离线，轴承位长时间高速运转，产生的热量传递到轴承位钢套上，钢套在分离线位置把热量释放掉了。
[0011]所述步骤(2)具体还包括以下内容:设置高频等离子体发生设备，由两支同轴石英管组成，外管套有一个由细铜管缠绕而成的螺旋管，通以高频电流，在螺旋管中产生高频交变磁场，磁通量变化感应出电动势，该电动势在导电介质中感应产生电流和相应的热，使得位于设备内的钢套迅速被加热到指定温度。
[0012]所述的步骤(3)具体还包括以下内容:在低压铸造设备中设置基于模糊自适应PID的液面加压控制系统，根据模糊控制规则进行模糊推理，在线对PID参数进行修正，该控制系统包括PLC、模拟输入/输出模块、压力变送器、伺服电磁阀，该控制系统设置在低压铸造设备内，保证低压压铸过程中及保压过程的压力值达到设定数值。
[0013]所述的步骤(3)具体还包括以下内容:模糊控制规则具体实现方法为:将离线计算得到的Λ ΚΡ、Λ KjPA Kd的模糊控制表分别保存在数据块DB30、DB31和DB32中，周期性中断组织块0B30每隔40ms调用查询模糊控制表的子程序FC61，FC61根据e和ec的量化值查询模糊控制表，取得Λ Kp、AKjPA K d的量化值。
[0014]所述步骤(2)中，具体还包括以下内容:设置等离子加热设备，通过等离子加热设备的电磁感应耦合式等离子对钢套进行超高温快速加热。
[0015]所述步骤(3)中，具体还包括以下内容:通过计算机的ANSYS有限元软件中的CFD流体仿真模块和Thermal模块，建立嵌入不同温度钢套的端盖的低压铸造充型和凝固过程中的流场合温度场变化仿真模型，采用数值模拟计算得到铸型中流体金属的流动状态、压力分布、速度分布和温度分布，预测铸件存在的卷气、夹渣、缩松及缩孔的缺陷，并分析获得实际生产所需的钢套温度、浇注压力，和浇注温度的工艺参数，将浇注压力的工艺参数发送至液面加压控制系统中，控制浇注的压力。
[0016]一种实施上述电机壳前后端盖镶钢套铸造方法的前后端盖，其包括钢套，及通过低压铸造，包覆在钢套外围的端盖，所述钢套设有防脱槽及防转槽，所述端盖形成与防脱槽及防转槽相适配的卡凸。
[0017]所述钢套为中空圆柱体结构，所述防脱槽为设置在钢套外壁中部的圆周凹槽，所述防转槽为设置在钢套外壁上的竖向凹槽，防转槽与防脱槽连通，所述防转槽的长度为钢套厚度的一半。
[0018]所述钢套外壁上均匀的设置多条防转槽，多条防转槽设置在防脱槽的同一侧，或者设置在防脱槽的两侧。
[0019]设置在防脱槽的两侧的多条防转槽对齐或者错位设置。
[0020]本发明的有益效果:针对现有新能源汽车永磁伺服电机前、后端盖，采用低压铝合金铸造，一次成型，产品外形光滑、弧线分明；为了增加强度，在轴承位置镶钢套，解决轴承受热轴承位变形的问题，增加了轴承位的硬度。
[0021]低压铸造原理，通过高频等离子加热钢套达400度，放到模具定位上，使铝水流动把钢套包起来，熔为一体，比整体加工的钢件或球铁件减轻40%的重量，就实现了产品的使用要求。
[0022]铝质的端盖与钢套同形成分离线，轴承位长时间高速运转，产生的热量传递到轴承位钢套上，钢套在分离线位置把热量释放掉了，这样保证电机长期运转轴承位不变形、不磨损，机座同端盖使用同样的材料铝合金，铝合金比钢件的散热效果好，电机外形美观，节约了 20%的人工成本。
[0023]下面结合附图与【具体实施方式】，对本发明进一步详细说明。
【附图说明】
[0024]图1为本实施例的钢套与下模的结构示意图；
[0025]图2为本实施例的钢套放置在下模的剖面结构示意图；
[0026]图3为本实施例的钢套的结构示意图；
[0027]图4为本实施例的端盖的结构示意图。
[0028]图中:1.钢套，11.防脱槽，12.防转槽，2.端盖，3.下模。
【具体实施方式】
[0029]实施例，参见图1?4，本实施例提供的电机壳前后端盖镶钢套铸造方法，其包括以下步骤:
[0030](I)制备钢套1，钢套I上设有防脱槽11及防滑槽；
[0031](2)设置等离子加热设备，通过等离子加热设备的电磁感应耦合式等离子对钢套I进行超高温快速加热，将钢套I通过高频等离子加热8?12秒，钢套I温度达400°C以上；设置高频等离子体发生设备，由两支同轴石英管组成，外管套有一个由细铜管缠绕而成的螺旋管，通以高频电流，在螺旋管中产生高频交变磁场，磁通量变化感应出电动势，该电动势在导电介质中感应产生电流和相应的热，使得位于设备内的钢套I迅速被加热到指定温度；
[0032](3)将步骤(2)加热后的钢套I放置到低压铸造设备的下模3中并定位，将700°C熔融铝水从模具底部向上注入到模具中，增压至800Mpa，保压550MPa，使铝水包覆钢套1，铝水凝固形成密度高、强度高、稳定性高的端盖2，成型的端盖2抱在上模中，脱模时顶针从上往下顶出钢套1，端盖2脱落；与一般的低压铸造压力值400Mpa不同，本发明增压至SOOMpa，保压550MPa，即保证凝固成型后的端盖2密度高、强度高、稳定性高，同时保证端盖2与钢套I的结合度好，并且使得凝固成型后的端盖2抱紧在上模上，便于后续脱模；
[0033]在低压铸造设备中设置基于模糊自适应PID的液面加压控制系统，根据模糊控制规则进行模糊推理，在线对PID参数进行修正，该控制系统包括PLC、模拟输入/输出模块、压力变送器、伺服电磁阀，该控制系统设置在低压铸造设备内，保证低压压铸过程中及保压过程的压力值达到设定数值；
[0034]通过计算机的ANSYS有限元软件中的CFD流体仿真模块和Thermal模块，建立嵌入不同温度钢套I的端盖2的低压铸造充型和凝固过程中的流场合温度场变化仿真模型，采用数值模拟计算得到铸型中流体金属的流动状态、压力分布、速度分布和温度分布，预测铸件存在的卷气、夹渣、缩松及缩孔的缺陷，并分析获得实际生产所需的钢套I温度(400°C以上)、浇注压力(增压至800Mpa，保压550MPa)，和浇注温度(700°C )的工艺参数，将浇注压力的工艺参数发送至液面加压控制系统中，控制浇注的压力；
[0035](4)步骤(3)钢套I与端盖2之间形成分离线，轴承位长时间高速运转，产生的热量传递到轴承位钢套I上，钢套I在分离线位置把热量释放掉了。
[0036]高频等离子加热工作原理是当管内流过氧气