一种附带油路的薄壁铝合金壳体制造方法研究

一种附带油路的薄壁铝合金壳体制造方法研究

王 亮

中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 黑龙江省 哈尔滨市 150066

摘要：本文研究了一种航空用附带冷却油路的高强度薄壁铝合金壳体的制造方法，介绍了具体的技术实施方案，改变传统的铸造工艺方法，避免了制造大量铸造模具及清理陶瓷芯子等工序，降低难度的同时大幅度降低制造费用。

关键词：高强度铝合金薄壁壳体；冷却油路；实施方法

0 序言

通油冷却降温是保护功率转换件完好的切实有效的方法，但附带冷却油路的薄壁壳体工艺实现较难，且制造费用相对较高。传统的附带冷却油路的薄壁壳体的制造方法是铸造：按冷却油路分布情况埋设陶瓷芯子，待壳体铸造成型后用高压水注将陶瓷芯子清除，最终形成附带冷却油路的薄壁壳体。

鉴于此类薄壁壳体传统铸造工艺方法存在研制铸造模具、精确地埋设并最终清理陶瓷芯子等繁杂工序及废品率高等缺点，本文研究了一种航空用附带冷却油路的高强度薄壁铝合金壳体的制造方法。

1 总体方案

提出铝合金粘合剂粘接技术方案，利用内、外壳体间的空隙形成油腔，在壳体间实现了油路功能；关键技术在于配合铝合金粘合剂及使用工艺方法，并辅以内、外壳体间螺纹周向固定及气密性检测方法。

2 具体实施方法

件1——销钉；件2——内壳体；件3——外壳体

图1 附带冷却油路的薄壁壳体

如图1所示，加工附带冷却油路的铝合金薄壁壳体实施方法如下：

2.1 加工内、外壳体：用铝合金棒材加工筒状内、外壳体，外壳体油腔部位内径大于内壳体油腔部位外径，在外壳体端部指定位置加工2处M105×1的内螺纹，在内壳体端部指定位置加工2处M105×1的外螺纹（此两处M105×1的外螺纹与外壳体上的两处内螺纹相配合）；

2.2 配置铝合金粘合剂：常温常压下，将NML50纳米铝粉与乐泰648硅橡胶按1:5的质量比例搅拌约3min，搅拌速率200rpm，搅拌均匀即形成铝合金粘合剂；

2.3 壳体安装：在外壳体、内壳体螺纹表面均匀涂抹铝合金粘合剂，将内壳体表面螺纹旋入外壳体螺纹中，要求拧紧到位（壳体粘接过程中，铝合金粘合剂在螺纹上涂抹时间不宜超过4min，涂抹铝合金粘合剂后螺纹拧紧时间不宜超过6min）；

2.4 固化：将（2.3）状态下的壳体置于常温、常压状态下固化24h以上；

2.5 销钉固定：准备3件圆柱销，在内、外壳体固化后，为防止外壳体、内壳体周向窜动，在内外螺纹相接的圆周上均匀钻3个圆柱孔，过盈压入3个圆柱销，注意孔与销间的过盈量0.02～0.05；

2.6 气密性检测：从机壳φ3注油孔注入0.6 MPa～0.7MPa、100℃的8B航空润滑油，将出油孔封堵，试验时间10min，机壳无漏油现象视为合格，若出现漏油现象，则制造的机壳不合格。

3 结论

（1）本方案制造的附带冷却油路的高强度薄壁壳体，避免了传统方法制造大量铸造模具、清理陶瓷芯子等工序，降低工艺难度的同时大幅度降低制造费用。

（2）本方案制造的附带冷却油路的高强度薄壁壳体，已成功应用，满足航空电机使用要求，经验证应用效果良好。

参考文献

[1] 王忠诚。电子元器件与电路[M].北京：电子工业出版社，2015：15—18.