本发明涉及新能源汽车领域，具体涉及一种用于新能源汽车的水冷电机机壳、用于制造水冷电机机壳的砂芯及制造水冷电机机壳的方法。
背景技术：
新能源汽车普遍要求电机的重量轻、体积小、功率密度高，因此电机冷却普遍采用水冷冷却方式。目前，新能源汽车用水冷电机机壳的生产工艺方法主要包括以下几种：
1、内壳和外壳两体焊接的方法。该工艺方法需要分别铸造内壳和外壳，然后分别进行机械加工，在内壳上加工出螺旋水道，然后再整体焊接。该工艺的缺陷是浪费工费时、效率低下、成本高，并且质量不稳定，容易出现虚焊，导致焊缝漏水。此外，焊缝与基材的密度、热膨胀系数不一致，长时间冷热交换会产生热裂纹，导致漏水。
2、先机加工内壳和外壳，然后在结合处采用密封圈密封，计算好密封圈的压缩量和在腔体内的填充率，用螺钉将内外机壳连接成一个整体，形成水冷机壳。其缺点是密封圈长时间工作容易老化，最终老化后的密封处会漏水。使用密封圈密封时需要计算密封圈的压缩量，压缩量过大会导致热膨胀时过早老化，缩短使用寿命，压缩量过小会导致压力过大时水冷机壳漏水。
3、预埋铜管或不锈钢管的方法。先将铜管或不锈钢管弯曲成型，然后将已成型的铜管或不锈钢管镶嵌铸造到铝合金壳体内。该工艺的弊端是水道与本体材质不同，导热系数和膨胀系数均不同，嵌铸后无法贴合形成一体，导致水冷机壳的散热性能差，无法满足新能源汽车用水冷电机的要求。
技术实现要素：
本发明提出一种水冷电机机壳、用于制造水冷电机机壳的砂芯及制造水冷电机机壳的方法，该水冷电机机壳能够克服现有机壳易于老化和泄露、散热效果不佳的缺陷。
本发明一方面提出一种水冷电机机壳，所述水冷电机机壳内设有沿圆柱形表面延伸的水道腔体，所述水道腔体包括多个c字形水道，所述多个c字形水道依次首尾相接。
优选地，相邻的c字形水道的开口朝向相反的方向。
优选地，所述水道腔体的一端设有进水口，另一端设有出水口。
优选地，所述水冷电机机壳表面设有排气孔，所述排气孔与所述水道腔体连通。
本发明另一方面提出一种用于制造所述的水冷电机机壳的砂芯，所述砂芯包括多个c字形砂芯段，所述多个c字形砂芯段依次首尾相接且沿圆柱形表面延伸。
优选地，所述c字形砂芯段的表面设有凸台。
优选地，相邻的c字形砂芯段的开口朝向相反的方向。
优选地，所述砂芯由覆膜砂制成。
本发明再一方面提出一种利用所述砂芯制造所述水冷电机机壳的方法，包括：
把所述砂芯置于浇铸模具中；
向浇铸模具内注入水冷电机机壳熔融材料进行浇铸；
获得成型的水冷电机机壳；
将砂芯从成型的水冷电机机壳中排出。
本发明的有益效果在于：
1.水冷电机机壳内的水道腔体包括多个c字形水道，多个c字形水道依次首尾相接，当冷却水在冷却水道内流动时，在转弯处能够产生湍流，利于进行热交换，从而提升散热效果；
2.利用砂芯浇铸制造水冷电机机壳，砂芯整体材质完全相同、可靠性高，不易出现裂纹漏水的情况，批量生产时成品率高、生产效率高、成本低；
3.砂芯包括多个c字形砂芯段，多个c字形砂芯段依次首尾相接且沿圆柱形表面延伸，砂芯段的稳固性好，可以防止砂芯在浇铸模具内受到流体冲击而溃散变形，产品合格率更高；
4.c字形砂芯段的表面设有凸台，在进行浇铸时，凸台可以固定砂芯，防止砂芯在浇铸模具内受流体冲击时溃散变形；此外，其还可作为模具腔体的排气孔，优化排气路径，将气体排出，从而减小气体留在砂芯内部形成气孔的几率。
本发明的装置和方法具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。
图1显示根据本发明示例性实施例的水冷电机机壳的内部示意图；
图2显示根据本发明示例性实施例的水冷电机机壳的外部示意图；
图3显示根据本发明示例性实施例的用于制造水冷电机机壳的砂芯的示意图。
附图标记说明：
1-c字形砂芯段，2-凸台，3-开口，4-开口，5-水道腔体，6-c字形水道，7-进水口，8-出水口，9-排气孔，10-开口，11-开口。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明的示例性实施例提供一种水冷电机机壳，水冷电机机壳内设有沿圆柱形表面延伸的水道腔体，水道腔体包括多个c字形水道，多个c字形水道依次首尾相接。
该水冷电机机壳内的水道腔体包括多个c字形水道，多个c字形水道依次首尾相接，当冷却水在冷却水道内流动时，在转弯处能够产生湍流，利于进行热交换，从而提升散热效果。
在一个示例中，相邻的c字形水道的开口朝向相反的方向。c字形水道为一侧具有开口的结构，相邻的c字形水道以开口朝向相反的方向的方式相连接，这样多个c字形水道依次首尾连接后形成沿圆柱形表面延伸的蛇形水道腔体，当冷却水在水道腔体内流动时，在转弯处能够产生湍流，利于进行热交换，从而提升散热效果。
在一个示例中，水道腔体的一端设有进水口，另一端设有出水口。冷却水从进水口进入水道腔体，流经水道腔体后通过出水口流出。
在一个示例中，水冷电机机壳表面设有排气孔，排气孔与水道腔体连通。
本发明另一方面提出一种用于制造水冷电机机壳的砂芯，砂芯包括多个c字形砂芯段，多个c字形砂芯段依次首尾相接且沿圆柱形表面延伸。
砂芯用于在浇铸过程中形成水冷电机机壳内部的水道腔体，本发明的砂芯包括多个c字形砂芯段，多个c字形砂芯段依次首尾相接且沿圆柱形表面延伸，在水冷电机机壳内部形成的水道腔体沿圆柱形表面延伸，且包括多个c字形水道，多个c字形水道依次首尾相接。如前所述，这样的水道腔体利于进行热交换，散热效果好。另外，在浇铸模具中，依次首尾相接的多个c字形砂芯段的稳固性更好，可以防止砂芯在浇铸模具内受到流体冲击而溃散变形，因此产品合格率更高。
在一个示例中，相邻的c字形砂芯段的开口朝向相反的方向，使得水道腔体的相邻的c字形水道的开口朝向相反的方向。当冷却水在冷却水道内流动时，在转弯处能够产生湍流，利于进行热交换，从而提升散热效果。
在一个示例中，c字形砂芯段的表面设有凸台。凸台可沿着圆柱形表面均匀设置。在进行浇铸时，凸台可以用于固定砂芯，防止砂芯在浇铸模具内受流体冲击时溃散变形；此外，其还可作为模具腔体的排气孔，优化排气路径，将气体排出，从而减小气体留在砂芯内部形成气孔的几率。当c字形砂芯段的表面设有凸台时，铸造成型的水冷电机机壳表面形成相应的排气孔，排气孔与水道腔体连通。
在一个示例中，砂芯由覆膜砂制成。
本发明再一方面提供一种利用砂芯制造水冷电机机壳的方法，包括以下步骤：
把砂芯置于浇铸模具中；
向浇铸模具内注入水冷电机机壳熔融材料进行浇铸；
获得成型的水冷电机机壳；
将砂芯从成型的水冷电机机壳中排出。
如前所述，现有的机械加工再整体焊接、预埋铜管或不锈钢管等方法均存在一定缺陷。相比于现有技术方案，本发明采用利用砂芯铸造的方法，在批量生产的情况下，零件成本低、一致性好。砂芯置于浇铸模具中，可以在水冷电机壳体内部形成相应的水道腔体，铸造成型后的整个机壳的材质完全一致，不存在导热系数、膨胀系数不同的情况；水冷电机壳体通过气密检测之后可靠性很高，不会出现后期因材料老化、冷热交换等原因形成热裂纹而漏水的情况。
在一个示例中，浇铸模具是重力浇铸模具。
在一个示例中，通过整体浸泡脱模液和振动清砂的方法，将砂芯从成型的水冷电机机壳中排出。
实施例
图1和2分别显示根据本发明示例性实施例的水冷电机机壳的内部示意图和外部示意图，图3显示根据本发明示例性实施例的用于制造水冷电机机壳的砂芯的示意图。
如图1-3所示，根据示例性实施例的水冷电机机壳内设有沿圆柱形表面延伸的水道腔体5，水道腔体5包括两个c字形水道6，两个c字形水道6依次首尾相接。其中，这两个c字形水道的开口朝向相反的方向。如图1所示，两个c字形水道分别具有开口10和开口11，开口10和开口11朝向相反的方向，从而两个c字形水道首尾连接后形成沿圆柱形表面延伸的蛇形水道腔体。
水道腔体5的一端设有进水口7，另一端设有出水口8，冷却水从进水口7进入水道腔体5，流经水道腔体5后通过出水口8流出。
在示例性实施例中，水道腔体包括两个c字形水道，根据实际需要，水道腔体可以包括任意数量的c字形水道。
水冷电机机壳表面设有排气孔9，排气孔9与水道腔体5连通。
其中，如图3所示，用于制造水冷电机机壳的砂芯包括两个c字形砂芯段1，两个c字形砂芯段1依次首尾相接且沿圆柱形表面延伸，从而经过浇铸后在水冷电机机壳内形成相应的水道腔体。其中，这两个c字形砂芯段1的开口朝向相反的方向。如图3所示，两个c字形砂芯段分别具有开口3和开口4，开口3和开口4朝向相反的方向。
c字形砂芯段的表面设有多个凸台2，多个凸台2沿着圆柱形表面以90度的间隔均匀分布。通过铸造成型，凸台2形成水冷电机机壳上相对应的排气孔9。
利用砂芯制造水冷电机机壳的方法包括以下步骤：
把砂芯置于重力浇铸模具中；
向重力浇铸模具内注入水冷电机机壳熔融材料进行浇铸；
获得成型的水冷电机机壳；
将砂芯从成型的水冷电机机壳中排出。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。