冷却水套、冷却装置及制造冷却水套的方法与流程

本发明涉及冷却装置领域。具体地，本发明涉及一种用于冷却装置的冷却水套、用于电机的冷却装置及用于制造冷却装置的冷却水套的方法。

背景技术：

用于电机的冷却水套通常具有管状的套管体，在套管体一端外侧设置有向外突出的耳片结构。现有技术中，这种冷却水套的套管体和耳片结构一般由原材料通过机械加工工艺一体成型，其中有两种常见的加工方式。一种方式是采用厚圆管作为原料，首先利用热弯工艺使原料管的一端受热弯曲，形成与管壁垂直的一段凸缘，然后利用热处理和机械加工工艺将凸缘加工成耳片。由于工序复杂，这种加工方式的生产周期较长，并且在将凸缘切削为耳片的过程中存在材料浪费，因此其加工成本较高。另一种方式是采用金属薄板作为原料，通过深拉拔/冲压工艺将其成型为具有耳片结构的管状。由于深拉拔和深冲压工艺都需要昂贵的器械投入，因此对于小批量生产而言成本过高。

技术实现要素：

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种工序简单、生产周期短且成本低廉的冷却水套、用于电机的冷却装置以及用于制造冷却装置的冷却水套的方法。

上述问题通过根据本发明的一种用于冷却装置的冷却水套而得到解决，其中，该冷却水套包括套管件和用于将冷却水套固定在冷却装置的壳体上的固定件，固定件被套接在套管件的端部外周侧上。在固定件的内周侧设有至少一个凹槽或沟槽，在端部外周侧设有外径收窄的凸台，固定件套接在凸台上并抵靠在凸台的径向端面上，即沿套筒件的径向延展的端面上。在凸台的边缘设有止挡部，使得止挡部与径向端面夹紧固定件。在凸台上与凹槽相对应的位置上具有嵌入到凹槽内的凸起部。优选地，通过冷铆或者压合填缝工艺一步形成所述止挡部和凸起部。这种冷却水套由两个相互独立的部件组装而成，止挡部与端面使固定件在轴向上与套管件相对定位，而嵌入固定件内周侧上凹槽中的突起部使得固定部与套管件在周向上相对定位，防止二者之间的相对转动，如此而形成完整的冷却水套。由于工艺简单，大大降低了制造成本。

根据本发明的一个优选实施例，在固定件的内周侧设有多个均匀分布的凹槽，从而使得在所述内周侧上形成内花键。通过冲压工艺可以在制造固定件的同时在固定件的内周侧形成内花键。在组装固定件和套管件时，例如利用冷铆或者压合填缝工艺，将套管件的材料挤压到内花键中，从而使得固定件被周向固定。

根据本发明的另一优选实施例，固定件在外周侧具有至少一个用于固定在冷却装置上的耳部，在耳部上设有用于被紧固件穿过的孔。借助耳部上的孔与紧固件的配合，可以将冷却水套固定在冷却装置的壳体上。

根据本发明的另一优选实施例，凸台具有第一级凸台部和第二级凸台部，其中，第二级凸台部的外径小于第一级凸台部，固定件套接在第一级凸台部上。在组装固定件和套管件时，例如利用冷铆或者压合填缝工艺，只挤压第一级凸台，使得在第一级凸台上形成止挡部和凸起部，从而将固定件抗扭地固定在第一级凸台上，保持第二级凸台的形状不变。

上述技术问题还通过根据本发明的一种用于电机的冷却装置而得到解决，该冷却装置包括具有上述特征的冷却水套。

上述技术问题还通过根据本发明的一种用于制造冷却装置的冷却水套的方法而得到解决，其中，该方法包括以下步骤：a)制备套管件，在套管件的一端设有外径收窄的凸台；b)制备用于将冷却水套固定在冷却装置的壳体上的固定件，在固定件的内周侧设有至少一个凹槽；c)将固定件套接在凸台上并贴靠在套管件的外径收窄处；d)通过挤压套管件的端部使得凸台的材料进入到凹槽中并在凸台上形成止挡部，从而使得固定件被抗扭地固定在凸台上并夹紧在止挡部与凸台的径向端面之间。采用这种方法，可以将冷却水套作为两个外形结构相对简单的部件来分开加工，再通过挤压变形使两个部件组装一起，并且所有的加工工艺都可在常温下进行，从而可以大大降低生产工艺的复杂性和成本。

根据本发明的优选实施例，由管材坯件通过车削工艺制备套管件。根据本发明的另一优选实施例，由板材坯件通过冲压工艺制备固定件。分别采用车削工艺和冲压工艺来处理管材坯件和板材坯件，这两种加工工艺不仅流程简单、成本低廉，而且加工余量小且都可在常温下进行，通过分别加工然后组装的处理方法，可以大大减小材料的浪费。优选地，在冲压工艺中，在固定件的内周侧制备内花键。将凹槽形成为花键的形式，可以提高组合后固定件与套管件之间配合的可靠性，而在冲压工艺处理的过程中直接形成花键，使得工艺流程得到简化。

根据本发明的另一优选实施例，在冲压工艺中，在固定件的外周侧制备至少一个用于固定在冷却装置上的耳部，在耳部上设有用于被紧固件穿过的孔。借助耳部上的孔与紧固件的配合，可以将冷却水套固定在冷却装置的壳体上，耳部及其上的孔都在冲压工艺中一次成型，简化了工艺流程。

附图说明

以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：

图1是根据本发明的实施例的由套管件和固定件组合装配而成的冷却水套的示意图；

图2是根据本发明的实施例的套管件的示意图；

图3是根据本发明的实施例的固定件的示意图；

图4是根据本发明的实施例的冷却水套在挤压处理之前的剖面示意图及局部放大图；以及

图5是根据本发明的实施例的冷却水套在挤压处理之后的剖面示意图及局部放大图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的实施例的冷却水套1，冷却水套1由图2所示的套管件2和图3所示的固定件3两部分组合装配而成。

如图2所示，套管件2为圆筒形，其由金属管材坯件通过车削工艺制备而成。与最终产品的尺寸及厚度相近的管材都可以用来加工套管件2。在车削的过程中，根据装配或功能需要，可以套管件2的外周侧上通过车削形成一个或多个环槽和凸台。套管件2的外周侧可以与冷却装置的壳体配合形成引导冷却液的通道。如图4所示，通过车削工艺在套管件2的一端外侧形成凸台5，套管件2在凸台5处沿径向向内收窄，并形成径向端面6。优选地，凸台5具有两级凸台部，其中，第二级凸台部11的外径小于第一级凸台部10的外径，使得凸台5从套管件2的端部沿着轴向向内逐级收窄。在组合装配之前，第一级凸台部10的外周表面为平滑的表面。

如图3所示，固定件3为环状，其外侧形成有一个或多个沿径向向外突出的耳部9。对于不同的冷却水套1，耳部9的数量和位置可以基于装配的需要而不同。耳部9上形成有穿孔。在组装时，可以借由紧固件穿过穿孔，从而将固定件连同整个冷却水套1固定在冷却装置的壳体上。固定件3的内周侧上形成有一个或多个凹槽4。优选地，使多个凹槽4形成为沿着固定件3的内周侧均匀分布的内花键，内花键在装配时接合套管件2的外周侧，从而对固定件3起到定心的作用。固定件3可以由金属片材坯件通过冲压工艺制成。在进行冲压时，环状的固定件3连同其上的凹槽4、耳部9和穿孔可以在冲压工艺中一次成型。

下面参照图4-5来说明套管件2与固定件3的组合装配过程。图4示出挤压处理之前的冷却水套1的剖面示意图及局部放大图。如图4所示，固定件3被套接在套管件2端部的第一级凸台部10上，使得固定件3的内周侧(内花键)贴靠在套管件2的外径收窄处，而固定件3的一端贴靠在凸台5的径向端面6上。接下来沿着套管件2的轴线方向挤压套管件2的端部。当挤压时，所施加的力作用在连接第一级凸台部10与第二级凸台部11的径向端面12上。在挤压过程中，凸台5的径向端面6对固定件3起到轴向定位的作用。上述挤压过程是在常温下进行的，即，不需要进行加热处理。

图5示出挤压处理后的冷却水套1的剖面示意图及局部放大图。如图5所示，经过挤压处理之后，第一级凸台部10在外力作用下发生塑性形变。其中，套管件2一部分材料沿径向向外变形而进入到固定件3的凹槽4中，从而将凹槽4填充。嵌入到凹槽4中的材料形成突起部8，其以过盈配合的方式将套管件2与固定件3抗扭连接，对固定件3起到周向定位的作用，防止套管件2与固定件3之间发生相对转动，进而对固定件3上的耳部9相对于套管件2的位置起到定位作用。同时，在第一级凸台部10上远离径向端面6的一端，套管件2的另一部分材料沿着轴向向内压缩并沿着径向向外变形，从而在凸台5上形成沿着径向向外突出的止挡部7。止挡部7与径向端面6将固定件3夹紧在二者之间，防止固定件3在轴向上相对套管件2移动。

根据本发明的实施例的冷却水套1，其套管件2由管材车削而成，固定件3由板材冲压而成，相对于热弯工艺而言，其加工余量更小，大大减少了对材料的浪费。相对于深拉拔/冲压工艺而言，本发明的加工方式的设备成本更加低廉。根据本发明的加工方法，可以根据不同客户的不同需求来加工具有多种耳部9配置的固定件3，再将其与套管件2组合装配，提高了生产的灵活性。这种工艺生产周期较短，非常适于大规模生产，并能显著降低生产成本。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记列表

1冷却水套

2套管件

3固定件

4凹槽

5凸台

6径向端面

7止挡部

8凸起部

9耳部

10第一级凸台部

11第二级凸台部

12径向端面