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电驱动壳体样件制造工艺总结

核心内容

随着中国汽车产业的快速发展，电驱动技术逐渐成为主流，推动了壳体试制工艺的革新。当前，壳体样件制造主要采用三种方式：透明壳体、雕刻壳体A样、砂型铸造（包括3D打印砂型）。这些方式各有特点，适用于不同的试验需求和制造场景。

主要观点

1. 透明壳体（可视试验）

   • 用于台架试验和简单路试，便于观察内部结构和液体流动情况。
   • 分为整体和拼接两种做法：
     • 整体做法：使用PC或PMMA塑料雕刻，结构牢固，不易渗漏，但成本较高。
     • 拼接做法：分层加工后手工拼接，成本较低，但存在漏油和强度不足的问题。
   • 透明样件的制造流程包括：工艺分析、编程、准备材料和工具、粗加工、毛坯放置、释放内应力、打磨抛光、精加工、二次抛光、成品。

2. 雕刻壳体A样

   • 主要用于电机壳体试制，强调材料选配、内部容积和轮廓的保证。
   • 采用搅拌摩擦焊工艺，确保水套内部的密封性和流量稳定性。
   • 加工流程与透明壳体类似，为：工艺分析→编程→准备材料和工具→粗加工→毛坯放置、释放内应力→精加工→成品。

3. 砂型铸造（重力金属）工艺

   • 包括全砂型铸造和部分砂型配金属模具，适用于复杂结构的壳体制造。
   • 3D打印砂型：以硅砂为主材，涂覆呋喃树脂作为黏结剂，通过逐层固化形成结构。
   • 工艺设计难点：
     • 产品轮廓起伏大，浇注时易产生气孔、冷隔等缺陷；
     • 厚大部位形成孤立热节，补缩困难；
     • 3D打印砂型存在结构强度低、发气量大、高温易分层开裂等问题。
   • 浇注系统优化：
     • 采用封闭-开放式浇注系统，上下层内浇口流量比为3:7；
     • 设计两个边冒口和一个发热冒口，冒口模数大于铸件热节模数；
     • 在局部热节处设置冷铁，以改善温度分布和缩孔倾向；
     • 增设排溢通道，排气面积为内浇口面积的1.5倍；
     • 采用低温快浇工艺，以减少冷隔和气孔隐患。
   • 砂芯结构设计：
     • 便于成型、摆放、组合和转运；
     • 合理设计配合间隙和定位间隙，提高尺寸精度和密封性能；
     • 优化砂芯轮廓尺寸，提升打印效率；
     • 考虑清砂操作的便捷性，防止碎砂残留；
     • 排溢系统设计对产品质量至关重要。

4. 生产验证

   • 浇注温度为1395℃，浇注时间为11秒，浇注重量为90 kg；
   • 浇注后开箱产品表观质量良好，清理后铸件符合技术要求；
   • 化学成分检测结果满足标准要求，如表2所示。

关键信息

• 材料性能对比：PC和PMMA在力学性能、耐温性、透光率等方面存在差异，PC在抗冲击、低温性能方面更优，但成本较高。
• 工艺流程：
  • 透明壳体：工艺分析→编程→准备材料和工具→粗加工→毛坯放置→释放内应力→打磨抛光→精加工→二次抛光→成品。
  • 雕刻壳体：工艺分析→编程→准备材料和工具→粗加工→毛坯放置、释放内应力→精加工→成品。
  • 砂型铸造：包括模具翻砂铸造、3D打印砂型等，需注意浇注系统、排溢系统、冒口布置等关键环节。
• 技术文档：本文PDF文档可在www.shinden.com.cn免费下载，搜索“无锡胜鼎”可获取相关技术资料。
• 联系信息：如需CNC雕刻、砂型/低压/金属重力铸造服务，请联系无锡胜鼎，电话/微信号：13906197194。

电驱桥前主减速器壳体铸造

• 用于新能源载重卡车，集成化设计提升了结构强度和轻量化水平。
• 采用砂型3D打印工艺，通过优化浇注系统、排气溢流系统和冒口布置，提高了产品质量。
• 产品参数：
  • 毛坯重量：43 kg；
  • 材质：QT450-10；
  • 最大轮廓尺寸：535 mm × 338 mm × 452 mm；
  • 壁厚范围：7.5 mm ~ 36 mm。
• 浇注系统设计：
  • 封闭-开放式浇注系统，上下层内浇口流量比为3:7；
  • 采用发热冒口和冷铁进行局部补缩和冷却；
  • 增设排溢通道，排气面积为内浇口面积的1.5倍；
  • 采用低温快浇工艺，提高充型质量。
• 生产验证：
  • 浇注后产品表观质量良好；
  • 清理后铸件符合技术要求；
  • 化学成分检测合格，如表2所示。

附：材料性能对比表（PC vs 亚克力）

结论

• 砂型3D打印工艺在结构设计灵活性、抗冲砂能力、验证周期等方面优于传统工艺，适合新品快速研发。
• 数值模拟技术有助于在研发初期评估质量风险，为工艺设计提供依据。
• 合理的浇注系统、排溢系统设计是获得优质铸件的关键。
• 通过局部冷却、局部补缩等工艺手段，可以有效控制缩孔和冷隔等缺陷，提高产品质量。