一种电动车车架一体成型装置及工艺的制作方法

1.本发明涉及电动车车架加工技术领域，具体为一种电动车车架一体成型装置及工艺。


背景技术：

2.电动车，即电力驱动车，通常说的电动车是以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流大小改变速度的车辆。电动车车架是电动车的承载结构，目前电动车车架的成型工艺通常是采用焊接，需要焊接的位置较多，生产工艺步骤繁琐，生产效率不高，而且，焊接的质量直接影响车架的整体强度和美观性。
3.现有技术(cn202110119898.4)中公开了一种镁合金自行车车架一体成型抽芯工艺，包括以下步骤：包括以下步骤：步骤1，在定量炉的炉内平台烘烤镁锭，烘烤15～30分钟后，将镁锭投入所述定量炉内，熔炼并搅拌，形成镁合金液并保温；步骤2，头管型芯、上管型芯、下管型芯、五通型芯和中管型芯伸入模具内，分别用于成型车架的头管、上管、下管、五通孔和中管，所述模具合模；步骤3，预热所述模具至模温达到165℃-195℃；步骤4，先低速压射所述镁合金液至所述模具内，至模温达到230℃～270℃，转用快速压射所述镁合金液，以使所述镁合金液凝固形成一体成型的车架；步骤5，所述模具打开，所述头管型芯、所述五通型芯、所述中管型芯、所述上管型芯和所述下管型芯分别抽出，抽芯速度均为0.1m/s～0.15m/s，抽芯后，取出一体成型的所述车架。上述现有技术中，采用镁合金熔液进行压铸成型实现电动车车架的一体化加工，然而，单一合金物质构成的一体成型车架其性能较差，不能满足现今对于车架性能逐渐提高的要求，如增加车架的强度、减少整体重量、增强冲击载荷能力等等。
4.因此，为解决上述现有技术存在的问题，本发明提出一种电动车车架一体成型装置及工艺。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种电动车车架一体成型装置及工艺，具备通过压铸工艺一体成型车架，无需焊接，成型质量好，提高生产效率，并以多种材质构成车架的骨架和填充物，为车架赋予多种材质的复合性能的有益效果，解决了上述背景技术中所提到的目前电动车车架的成型工艺通常是采用焊接，需要焊接的位置较多，生产工艺步骤繁琐，生产效率不高，而且，焊接的质量直接影响车架的整体强度和美观性，而仅采用单一合金物质构成的一体成型车架其性能也较为单一的问题。
6.本发明提供如下技术方案：一种电动车车架一体成型装置，包括加工基座和电动车车架，所述电动车车架包括填充物层和骨架基质层；
7.所述加工基座上设置有模具成型机构、第一注射机构和第二注射机构，通过所述模具成型机构和所述第一注射机构配合压铸成型所述骨架基质层，通过所述模具成型机构和所述第二注射机构配合在所述骨架基质层的基础上压铸成型所述填充物层，最终得到所
述电动车车架；
8.所述第一注射机构包括设置在所述加工基座上的第一料管，所述第一料管内转动设置有第一推料螺杆，所述第一料管上设置有第一注料桶用于向所述第一料管内注入骨架基质；
9.所述第一料管上还设置有空心杆，且所述空心杆转动设置于所述第一推料螺杆内，所述加工基座上设置有气泵，所述气泵与所述空心杆连接用于向所述第一料管内释放气体。
10.作为本发明所述一种电动车车架一体成型装置的一种可选方案，其中：所述模具成型机构包括设置于所述加工基座上的定模和滑动设置于所述加工基座上的动模，所述定模和所述动模上均开设有模具腔，且两个所述模具腔与所述电动车车架相适配；
11.所述加工基座上设置有液压推杆，且所述液压推杆与所述动模连接。
12.作为本发明所述一种电动车车架一体成型装置的一种可选方案，其中：所述模具成型机构还包括设置于所述定模上的三通管，所述第一料管与所述三通管连接；
13.所述加工基座上设置有若干个导向柱，所述定模设置于若干个所述导向柱上，所述动模滑动设置于若干个所述导向柱上。
14.作为本发明所述一种电动车车架一体成型装置的一种可选方案，其中：所述第一注射机构还包括设置于所述气泵上的供气管道，所述空心杆转动设置于所述供气管道上；
15.所述第一推料螺杆上开设有若干个第一连通孔，所述空心杆上开设有若干个第二连通孔，且若干个所述第二连通孔分别与若干个所述第一连通孔相对应。
16.作为本发明所述一种电动车车架一体成型装置的一种可选方案，其中：所述第一料管上设置有传动机构用于实现所述第一推料螺杆和所述空心杆以相反方向转动，从而使得若干个所述第一连通孔和若干个所述第二连通孔实现间歇啮合；
17.所述传动机构包括设置于所述空心杆上的太阳轮，所述第一料管上转动设置有若干个转杆，若干个所述转杆上均设置有行星轮，且若干个所述行星轮均与所述太阳轮啮合，所述第一推料螺杆上设置有齿圈，且所述齿圈与若干个所述行星轮均啮合。
18.作为本发明所述一种电动车车架一体成型装置的一种可选方案，其中：所述第二注射机构包括设置在所述加工基座上的第二料管，所述第二料管与所述三通管连接，所述第二料管内转动设置有第二推料螺杆，所述第二料管上设置有第二注料桶用于向所述第二料管内注入填充物。
19.作为本发明所述一种电动车车架一体成型装置的一种可选方案，其中：所述加工基座上设置有驱动机构用于驱动所述第一注射机构和所述第二注射机构运行，所述驱动机构包括设置于所述加工基座上的电机，所述空心杆和所述第二料管上均设置有链轮，两个所述链轮上设置有链条。
20.作为本发明所述一种电动车车架一体成型装置的一种可选方案，其中：所述第一料管和所述第二料管上均设置有若干个加热装置。
21.作为本发明所述一种电动车车架一体成型装置的一种可选方案，其中：所述定模上设置有冷却机构，所述冷却机构包括设置于所述定模上的冷凝器和冷凝管，且所述冷凝器与所述冷凝管连接。
22.本发明还提供如下技术方案：一种电动车车架一体成型装置的工艺，其中，包括如
下步骤：
23.s1、首先将用于成型骨架基质层的骨架基质经由第一注料桶注入第一料管内，然后通过电机运转带动空心杆和第一推料螺杆在传动机构的传动作用下以相反的方向转动，同时通过气泵启动将气体注入空心杆内，并通过若干个间歇啮合的第一连通孔和第二连通孔将气体释放入第一料管内进行混合；
24.s2、然后通过第一推料螺杆转动以及第一料管上的若干个加热装置的加热，将混合有气泡的骨架基质熔液通过三通管注入定模内，并通过液压推杆将动模向定模压紧，在冷凝器运转带动冷凝管内循环冷却液下，使得骨架基质在两个模具腔内压铸成型骨架基质层；
25.s3、然后将用于成型填充物层的填充物经由第二注料桶注入第二料管内，通过电机运转带动第二推料螺杆转动，以及第二料管上的若干个加热装置的加热下，将填充物熔液通过三通管注入定模内，在冷凝器运转带动冷凝管内循环冷却液下，在骨架基质层上形成填充物层；
26.s4、最后通过液压推杆运转带动动模和定模脱模，最终得到产品电动车车架。
27.本发明具备以下有益效果：
28.1、该电动车车架一体成型装置及工艺，与传统的车架采用焊接来成型相比，本发明采用注射机构将合金熔液压射注入模具成型机构内，再通过液压推杆驱动定模和动模合模、脱模，以及在冷却机构的冷却作用下，通过压铸成型的工艺来实现电动车车架的一体成型。生产自动化程度高，有效提高生产效率，成型质量好，无需焊接，强度高，节约人工成本。
29.2、该电动车车架一体成型装置及工艺，与传统的单一合金压铸成型相比，本发明采用两种合金分别构成骨架基质层和填充物层，从而可以为电动车车架赋予两种合金的性能，以满足现今对电动车车架质量越来越高的要求。例如选择强度高、密度小的镁合金构成骨架基质层，以抗冲击载荷高的锰钢构成填充物层，或是以密度更低、质量更轻的碳纤维构成骨架基质层，等等。在生产时，先通过向第一注料桶内注入骨架基质材料，在电机和加热装置的运转下，使得第一推料螺杆转动将骨架基质熔液通过三通管注入定模和动模间的两个模具腔内成型骨架基质层，再通过向第二注料桶内注入填充物材料，通过第二推料螺杆转动将填充物熔液注入模具成型机构内，并在冷却机构的冷却作用下，最终成型电动车车架。
30.3、该电动车车架一体成型装置及工艺，为使得骨架基质层内形成众多孔洞，以承载填充物。将第一推料螺杆设置为空心结构，并在其内部安装有空心杆，空心杆通过供气管道与气泵连接。在电机和加热装置的运行过程中，同时启动气泵将气体注入空心杆内，再通过传动机构的行星齿轮构造实现第一推料螺杆和空心杆的反向转动，使得空心杆上的若干第二连通孔和第一推料螺杆上的若干第一连通孔间歇连通，将气体注入第一料管内的骨架基质熔液内，在熔液内形成大量气泡，而后在模具成型机构内即可成型带有大量孔洞的骨架基质层。
附图说明
31.图1为本发明的电动车车架结构示意图。
32.图2为本发明的电动车车架加工设备结构示意图。
33.图3为本发明中模具成型机构处的爆炸结构示意图。
34.图4为本发明中第一注射机构和第二注射机构处的爆炸结构示意图。
35.图5为本发明中传动机构处的爆炸结构示意图。
36.图6为本发明中电动车车架加工设备的内部结构示意图。
37.图7为图6中a处的局部放大图。
38.图中：100、加工基座；200、电动车车架；210、填充物层；220、骨架基质层；3、模具成型机构；301、定模；302、动模；303、模具腔；304、液压推杆；305、三通管；306、导向柱；4、第一注射机构；401、第一料管；402、第一推料螺杆；403、第一注料桶；404、空心杆；405、气泵；407、第一连通孔；408、第二连通孔；409、供气管道；5、第二注射机构；501、第二料管；502、第二推料螺杆；503、第二注料桶；6、传动机构；601、太阳轮；602、转杆；603、行星轮；604、齿圈；7、驱动机构；701、电机；702、链轮；703、链条；8、加热装置；9、冷却机构；901、冷凝器；902、冷凝管。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.实施例1
41.电动车的种类包括电瓶车、汽车等类型，这里以电瓶车为例，为实现以压铸工艺对车架的一体成型加工，以提高成型质量、提高加工效率，并且在传统单一合金压铸成型的基础上为车架赋予多种合金的复合性能，提出一种电动车车架一体成型装置；
42.请参阅图1-图7，包括加工基座100和电动车车架200，电动车车架200包括填充物层210和骨架基质层220；
43.加工基座100上设置有模具成型机构3、第一注射机构4和第二注射机构5，通过模具成型机构3和第一注射机构4配合压铸成型骨架基质层220，通过模具成型机构3和第二注射机构5配合在骨架基质层220的基础上压铸成型填充物层210，最终得到电动车车架200；
44.第一注射机构4包括设置在加工基座100上的第一料管401，第一料管401内转动设置有第一推料螺杆402，第一料管401上设置有第一注料桶403用于向第一料管401内注入骨架基质；
45.第一料管401上还设置有空心杆404，且空心杆404转动设置于第一推料螺杆402内，加工基座100上设置有气泵405，气泵405与空心杆404连接用于向第一料管401内释放气体；
46.第一注射机构4还包括设置于气泵405上的供气管道409，空心杆404转动设置于供气管道409上；
47.第一推料螺杆402上开设有若干个第一连通孔407，空心杆404上开设有若干个第二连通孔408，且若干个第二连通孔408分别与若干个第一连通孔407相对应；
48.第二注射机构5包括设置在加工基座100上的第二料管501，第二料管501与三通管305连接，第二料管501内转动设置有第二推料螺杆502，第二料管501上设置有第二注料桶
503用于向第二料管501内注入填充物。
49.本实施例中：加工基座100作为加工装置的壳体，在其上安装有第一注射机构4和第二注射机构5，其中第一注料桶403用于向第一料管401内注入骨架基质材料，再通过第一推料螺杆402转动及外部加热可将骨架基质材料形成熔液。
50.而在气泵405上安装的供气管道409前端转动安装有空心杆404并保持密封，空心杆404又转动安装在第一料管401和第一推料螺杆402内，并保持密封。在第一推料螺杆402上沿着其螺旋构造开设有若干第一连通孔407，在空心杆404上则与每个第一连通孔407相对应的开始有若干第二连通孔408。
51.在第一推料螺杆402转动将骨架基质熔液注入模具成型机构3内时，气泵405运转可将空气泵入空心杆404内，经由第一连通孔407和第二连通孔408的连通注入第一料管401内，使得骨架基质熔液内部出现大量气泡，再注入模具成型机构3内进行压铸成型时就可以形成内部有很多孔洞的骨架基质层220。
52.骨架基质层220成型后，再通过第二注料桶503向第二料管501内注入填充物材料，在第二推料螺杆502的转动及外部加热作用下向模具成型机构3内注入填充物熔液形成填充物层210，最终得到电动车车架200产品。为电动车车架200赋予两种合金材质的复合性能。
53.需要进行补充说明的是：
54.其一，骨架基质层220和填充物层210的材质可根据实际加工需要进行选择，例如选择强度高、密度小的镁合金构成骨架基质层220，以抗冲击载荷高的锰钢构成填充物层210，或是以密度更低、质量更轻的碳纤维构成骨架基质层220，等等。
55.其二，可根据实际加工需要选择更多种类的合金共同铸造电动车车架200，此时需相应的增加更多组的注射机构。
56.其三，可在第一注射机构4和第二注射机构5内增设相应的增强密封措施，以保证其内部各零件间密封强度。
57.其四，气泵405可根据实际需要选择不同型号，例如选择型号为dfv-0.17/8单相空气压缩机。
58.实施例2
59.为实现骨架基质熔液的压铸成型和填充物熔液的压铸成型，提出实施例2；
60.本实施例是在实施例1的基础上做出的改进说明，具体的，请参阅图2-图6，模具成型机构3包括设置于加工基座100上的定模301和滑动设置于加工基座100上的动模302，定模301和动模302上均开设有模具腔303，且两个模具腔303与电动车车架200相适配；
61.加工基座100上设置有液压推杆304，且液压推杆304与动模302连接；
62.模具成型机构3还包括设置于定模301上的三通管305，第一料管401与三通管305连接；
63.加工基座100上设置有若干个导向柱306，定模301设置于若干个导向柱306上，动模302滑动设置于若干个导向柱306上。
64.本实施例中：定模301和液压推杆304固定在加工基座100上，液压推杆304的输出端固定有动模302，动模302沿着加工基座100上滑动，并通过沿着固定在加工基座100上的四个导向柱306滑动进行限位。
65.在定模301和动模302靠近端的两个模具腔303用于压铸成型电动车车架200，而定模301前端开设的浇筑口与其上的定模301连通，在定模301前端又安装有三通管305，三通管305与第一料管401和第二料管501均连通。
66.需要进行补充说明的是：
67.其一，可在三通管305内安装有相应的阀门机构，以在第一注射机构4和第二注射机构5分别注入熔液时关闭一侧通道，避免熔液进入另一注射机构内。
68.其二，可在模具成型机构3上安装相应的泄气机构，以及为了电动车车架200上多个管芯的形成增设管芯和取芯装置，具体可参考对比文件2(cn202023331167.6)一种自行车车架一体成型的压铸模具。
69.实施例3
70.若干个第一连通孔407和若干个第二连通孔408保持长期连通的话，则第一料管401内熔液可能大量进入空心杆404内部，且持续注入气体会使得骨架基质熔液内气泡过多，不利于压铸成型，为此，提出实施例3；
71.本实施例是在实施例1的基础上做出的改进说明，具体的，请参阅图4-图7，第一料管401上设置有传动机构6用于实现第一推料螺杆402和空心杆404以相反方向转动，从而使得若干个第一连通孔407和若干个第二连通孔408实现间歇啮合；
72.传动机构6包括设置于空心杆404上的太阳轮601，第一料管401上转动设置有若干个转杆602，若干个转杆602上均设置有行星轮603，且若干个行星轮603均与太阳轮601啮合，第一推料螺杆402上设置有齿圈604，且齿圈604与若干个行星轮603均啮合。
73.本实施例中：传动机构6为一组行星齿轮结构，当空心杆404转动时，会带动太阳轮601转动，再经过若干转杆602和若干行星轮603的传动会使得齿圈604反向转动，齿圈604再带动第一推料螺杆402反向转动。
74.通过第一推料螺杆402和空心杆404以相反的方向转动使得若干第一连通孔407和若干第二连通孔408间歇连通，从而减少气泡的注入量，并减少熔液流入空心杆404内。且第一连通孔407和第二连通孔408设置为内径由内向外侧逐渐扩大的毛细管状构造，也可以一定程度避免熔液流入。
75.实施例4
76.为实现空心杆404和第二推料螺杆502的转动以注入熔液，提出实施例4；
77.本实施例是在实施例1的基础上做出的改进说明，具体的，请参阅图2-图6，加工基座100上设置有驱动机构7用于驱动第一注射机构4和第二注射机构5运行，驱动机构7包括设置于加工基座100上的电机701，空心杆404和第二料管501上均设置有链轮702，两个链轮702上设置有链条703。
78.本实施例中：通过电机701的运转，及链条703和两个链轮702的传动，可带动空心杆404和第二推料螺杆502转动。
79.需要进行补充说明的是，也可分别设置两个电机701来带动第一注射机构4和第二注射机构5的独立运转。
80.实施例5
81.为实现第一注射机构4和第二注射机构5运转时对材料的熔化，以及模具成型机构3压铸时，电动车车架200的冷却成型，提出实施例5；
82.本实施例是在实施例1的基础上做出的改进说明，具体的，请参阅图2-图6，第一料管401和第二料管501上均设置有若干个加热装置8；
83.定模301上设置有冷却机构9，冷却机构9包括设置于定模301上的冷凝器901和冷凝管902，且冷凝器901与冷凝管902连接。
84.本实施例中：在第一料管401和第二料管501上均安装有若干个加热装置8用于加热，加热装置8可为通电的电阻丝，并可设置相应的温度控制功能，以应对不同合金的不同熔点。而安装在定模301内的冷凝管902则通过冷凝器901循环冷却液来进行冷却。
85.实施例6
86.本发明还提供一种电动车车架一体成型装置的工艺；
87.具体的，请参阅图1-图7，包括如下步骤：
88.s1、首先将用于成型骨架基质层220的骨架基质经由第一注料桶403注入第一料管401内，然后通过电机701运转带动空心杆404和第一推料螺杆402在传动机构6的传动作用下以相反的方向转动，同时通过气泵405启动将气体注入空心杆404内，并通过若干个间歇啮合的第一连通孔407和第二连通孔408将气体释放入第一料管401内进行混合；
89.s2、然后通过第一推料螺杆402转动以及第一料管401上的若干个加热装置8的加热，将混合有气泡的骨架基质熔液通过三通管305注入定模301内，并通过液压推杆304将动模302向定模301压紧，在冷凝器901运转带动冷凝管902内循环冷却液下，使得骨架基质在两个模具腔303内压铸成型骨架基质层220；
90.s3、然后将用于成型填充物层210的填充物经由第二注料桶503注入第二料管501内，通过电机701运转带动第二推料螺杆502转动，以及第二料管501上的若干个加热装置8的加热下，将填充物熔液通过三通管305注入定模301内，在冷凝器901运转带动冷凝管902内循环冷却液下，在骨架基质层220上形成填充物层210；
91.s4、最后通过液压推杆304运转带动动模302和定模301脱模，最终得到产品电动车车架200。
92.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
93.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。