一种新能源大型储能飞轮电机外壳铸造模具及其工艺方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107570686A(43)申请公布日2018.01.12(21)申请号201710965202.3(22)申请日2017.10.17(71)申请人昆山久帜金属有限公司地址215300江苏省苏州市昆山市花桥镇里浜路58-3(72)发明人姚文良(51)Int.Cl.B22D18/04(2006.01)B22D18/08(2006.01)B23P15/00(2006.01)权利要求书4页说明书10页附图7页(54)发明名称一种新能源大型储能飞轮电机外壳铸造模具及其工艺方法(57)摘要本发明公开了一种新能源大型储能飞轮电机外壳铸造模具及其工艺方法，包括一体式飞轮外壳铸造模具和分体式飞轮外壳铸造模具；所述模具采用树脂砂芯模，通过铝模抽芯成型；外模采用至少30个扇型模块，通过扇型模块相互紧密拼接成为圆形桶体外模，所述扇型模块所对应的圆心角角度为圆周角的等分角，所述树脂砂芯模采用起重设备，由桶体内孔中完成与底座的定位装配；所述分体式飞轮外壳包括桶体和底板，所述桶体与底板通过机器人焊接相互垂直成型；并通过一体式铸造模具工艺方法与分体式铸造模具工艺方法制造；本发明飞轮外壳采用铝硅合金、美标A356，通过树脂砂造型低压浇铸工艺生产，生产效率高、成本低、产品质量稳定可靠、成品率高。CN107570686ACN107570686A权利要求书1/4页1.一种新能源大型储能飞轮电机外壳铸造模具，其特征在于，包括一体式飞轮外壳铸造模具和分体式飞轮外壳铸造模具；所述一体式飞轮外壳包括底座、桶下沿、桶上沿、桶体、散热片；所述一体式飞轮外壳铸造模具，包括树脂砂芯模、内腔架、外模芯头和外模；所述内腔架与铝模采用铝模抽芯方式制备砂型芯模，所述外模芯头与砂型芯模垂直装配，所述树脂砂芯模外部装配外模；所述外模包括下沿定位槽、扇型模块、散热型腔、模块沿、上沿定位槽、圆锥定位块；所述外模芯头包括锥形定位销、模架杆、模架、凸台、柱形凸台；所述内腔架包括芯壳体、条形加强筋、圆柱内腔、锥形凸台腔；所述一体式飞轮外壳铸造模具，包括圆形或者矩形的模架、带有桶下沿和桶上沿的截面为圆形桶体，所述桶体与模架相互一体式垂直连接，所述桶体的外圆周面上，在桶上沿至桶下沿之间，竖向均布等角设置有多个扇型模块，所述扇型模块上设置有散热型腔；所述模具采用树脂砂芯模，通过铝模抽芯成型；外模采用至少30个扇型模块，通过扇型模块相互紧密拼接成为圆形桶体外模，所述扇型模块所对应的圆心角角度为圆周角的等分角，30个扇型模块对应的圆心角为12度；所述树脂砂芯模采用起重设备，由桶体内孔中完成与底座的定位装配；所述分体式飞轮外壳包括桶体和底板；所述桶体与底板通过机器人焊接相互垂直成型；所述底板通过底板上模和底板下模采用低压浇铸制造成型；所述分体式飞轮外壳桶体铸造模具，包括树脂砂芯模、内腔架、外模芯头和外模；所述内腔架与铝模采用铝模抽芯方式制备砂型芯模，所述外模芯头与砂型芯模垂直装配，所述树脂砂芯模外部装配外模；所述外模包括下沿定位槽、扇型模块、散热型腔、模块沿、上沿定位槽、圆锥定位块；所述外模芯头包括锥形定位销、模架杆、模架、凸台、柱形凸台；所述内腔架包括芯壳体、条形加强筋、圆柱内腔、锥形凸台腔；所述一体式飞轮外壳铸造模具的底板为圆形或者矩形，所述桶体为带有桶下沿和桶上沿的截面为圆形的筒体，所述桶体采用树脂砂模具制造，所述桶体的外圆周面上，在桶上沿至桶下沿之间，竖向均布等角设置有多个扇型模块，所述扇型模块上设置有散热型腔；所述底板采用低压浇铸制造，所述桶体与底板相互垂直焊接固定连接，所述分体式飞轮外壳底板铸造模具，包括底板上模和底板下模，所述底板上模包括锥形定位销、模架、柱形进料口、矩形流道、定位孔、柱形冒口；所述底板下模包括锥形定位销、模架、柱形进料口、凸台、柱形凸台、定位孔。2.根据权利要求1所述的一种新能源大型储能飞轮电机外壳一体式铸造模具的工艺方法，其特征在于，包括铝硅合金熔炼、铝硅合金混炼、砂芯模制备、型腔表面处理、外模具装配、低压浇铸、饱压冷却、铸模冷却、开模、后道清理、T6热处理、表面处理、检验封装入库，其特征在于：2.1、铝硅合金熔炼，将铝硅合金置于双温控全自动天然气熔炼炉内，并使用节能环保的高温燃烧器进行加热；将石墨坩埚预热，烘烤至200℃左右，使石墨坩埚完全干燥、无水分；在石墨坩埚内加入配比好的铝硅合金，熔炼时间约1小时10分钟，温度范围为700℃—730℃变成液体，当温度达到控制范围时，燃烧气将自动小火保温，节约能耗80％；获得铝硅合金熔体；2.2、铝硅合金混炼，在搅拌条件下，加入微量元素调制，混炼时间为15分钟；对铝硅熔2CN107570686A权利要求书2/4页体进行除气、除杂、精炼，最后搅拌均匀，得到铝硅合金熔