(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 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111344832.1 (22)申请日 2021.11.15 (71)申请人 重庆仟和镁业科技有限公司 地址 405200 重庆市梁平区重庆梁平工业 园区科技企业孵化园 (72)发明人 刘诗会　余洪军　刘真　 (74)专利代理 机构 重庆创新专利商标代理有限 公司 50125 代理人 李智祥 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) H05K 5/04(2006.01) H05K 5/03(2006.01) B23P 15/00(2006.01) B22D 17/00(2006.01)C25D 11/04(2006.01) C25D 11/30(2006.01) (54)发明名称 一种高导热轻量 化控制器箱体 (57)摘要 一种高导热轻量化控制器箱体， 属于控制器 箱体技术领域， 其公开了箱基体用镁合金， 水道 盖板用铝合金； 通过镁合金熔炼、 箱基体压铸、 去 浇口渣包、 喷砂去氧化皮、 清洗、 氧化防护、 微弧 氧化、 一次烘干制成镁合金箱基体； 通过铝合金 熔炼、 水道盖板压铸、 去浇口渣包、 喷砂去氧化 皮、 清洗、 烘干制成铝合金水道盖板； 再将 镁合金 箱基体和铝合金水道盖板通过搅拌摩擦焊、 机 加、 二次微弧氧化、 二次烘干、 涂装制成整体控制 器箱体； 其有益效果是将比较容易散热的部位采 用了导热系数大的铝合金材料， 将主体部位采用 了比较轻质的镁合金材料， 同时利用镁合金压铸 较薄的特性有效减薄了控制器箱 基体的壁厚， 从 而整体上实现了轻量 化和有效散热。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 114126360 A 2022.03.01 CN 114126360 A 1.一种高导热轻量化控制器箱体， 包括箱体， 所述箱体包括箱基体和水道盖板， 其特征 在于所述箱基 体采用镁合金 材料制作， 所述水道盖 板采用铝合金 材料制作。 2.根据权利要求1所述的高导热轻量化控制器箱体， 其特征在于所述箱基体自带冷却 水道， 采用压铸镁合金通过铸锻双 控一体成型工艺制得； 所述水道盖板附带导热柱， 采用压 铸铝合金通过铸造制得； 所述箱基 体与水道盖 板采用搅拌摩擦焊方式连接 。 3.根据权利要求2所述的高导热轻量化控制器箱体， 其特征在于其制作方法包括制作 镁合金箱基体、 制作铝合金水道盖板、 装配整箱体共三个工段， 每个工段具体包括如下步 骤： 一、 制作镁合金箱基 体： ⑴镁合金熔炼： 采用SF6和N2混合气体保护熔炼镁锭， 镁液温度达690 ‑700℃时采用数控 螺杆泵实施定量浇注； ⑵箱基体压铸： 采用铸锻双控成型工艺制作， 通过合模、 压铸、 锻造、 开模和顶出制作箱 基体； ⑶去浇口渣 包： 将箱基 体用气动砂带机打磨至表面无明显飞边毛刺； ⑷喷砂去氧化皮： 采用40 ‑80目白刚玉砂砾在500 ‑600Kpa压力下喷砂至产品表面无明 显氧化层； ⑸清洗： 先将喷砂后的零件 浸泡在脱脂溶 液中脱脂后热 水漂洗； ⑹氧化防护： 将调配好的可剥性保护胶涂覆在箱体焊缝部位， 进行局部防护， 涂覆后进 烘干线烤干， 6 5℃ ﹣ 75℃烘烤20﹣ 6 0分钟， 放置 至完全冷却； ⑺微弧氧化： 将防护好的箱体与电源正极相连作为阳极， 不锈钢作为阴极与电源负极 相连， 浸没在Na2SiO38‑12g/L， NaOH  8‑12g/L， FK  8‑12g/L， C3H8O34‑6mL/L， 溶剂为水的电解 溶液中； 启动电源， 氧化处理时间为15 ‑20min后切断电源， 取出零件， 剥离掉焊缝上的保护 胶； (8)一次烘干： 氧化后的箱基 体挂上烘烤线120℃ ‑150℃烘烤10 ‑15min至表面无 水分； 二、 制作铝合金 水道盖板： ⑴铝合金熔炼： 采用坩埚熔炼铝合金液时锭料与一级回炉料搭配使用， 炉料熔化开始 后即将覆盖剂全覆盖在液面上， 熔化过程中搅动， 熔化后采用干燥精炼剂除气精炼， 铝液出 水温度控制在670 ‑720℃。 (2)水道盖板压铸： 盖板压射过程按照三个阶段进行控制： 第一阶段由两部分组成， 第 一部分是压射冲头以低速运动， 封住浇料口， 推动金属液在压 室内平稳上升， 使压射室内空 气慢慢排出， 并防止金属液从浇口溅出； 第二部分是压射冲头以较快的速度运动， 使 金属液 充满压射室前端并堆聚在内浇口前沿； 第二阶段： 压射冲头快速运动阶段， 使 金属液充满整 个型腔与浇注系统第三阶段： 压射冲头终压阶段， 压射冲头运动基本停止， 速度逐渐降为0； (3)去浇口渣 包： 将水道盖 板用气动砂带机打磨至表面无明显飞边毛刺； ⑷喷砂去氧化皮： 采用40 ‑80目白刚玉砂砾在500 ‑600Kpa压力下喷砂至产品表面无明 显氧化层； ⑸清洗： 先将喷砂后的零件 浸泡在脱脂溶 液中脱脂后热 水漂洗； (6)烘干： 氧化后的箱基 体挂上烘烤线120℃ ‑150℃烘烤10 ‑15min至表面无 水分； 三、 装配整箱体： (1)搅拌摩擦焊： 将水道盖板装配在箱体上， 用锥子在四个边上分别敲击焊缝处各两个权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114126360 A 2点， 将盖板卯在箱体上， 装配后的箱体组件放置在定位工装上夹紧， 启动搅拌摩擦焊， 焊合 镁合金箱体及 铝合金水道盖板； (2)机加： 利用工装夹具配合数控机床， 对焊后的箱体组件进行产品特 征加工； (3)二次微弧氧化： 将机加后的箱体组件与电源正极相连作为阳极， 不锈钢作为阴极与 电源负极相连， 浸没在Na2SiO38‑12g/L， NaOH  8‑12g/L， FK  8‑12g/L， C3H8O32‑4mL/L， 溶剂为 水的电解溶 液中； 启动电源， 氧化处 理时间为8 ‑12min后切断电源， 取 出零件。 (4)二次烘干： 氧化后的镁合金零件挂上烘烤线在100℃ ‑120℃温度 中烘烤5‑10min至 表面无水分； ⑸涂装： 将烘干后的箱体外表面喷涂水性漆， 然后在15 0℃温度中烘烤3 0‑40min。 4.根据权利要求3所述的高导热轻量化控制器箱体， 其特征在于所述箱基体采用压铸 镁合金AZ91D通过铸锻双 控一体成型工艺制得， 所述水道盖板采用压铸铝合金ADC12 通过铸 造制得。 5.根据权利要求3所述的高导热轻量化控制器箱体， 其特征在于所述制作镁合金箱基 体工段的箱基体压铸步骤中， 通过控制 压射速度、 模具和合金液温度， 控制锻造开始 时间， 锻造力等参数来 实现对箱基体性能的控制， 通过模 具的设计， 压铸时对部 分位置进 行锻造， 实现局部补强。 6.根据权利要求3所述的高导热轻量化控制器箱体， 其特征在于所述制作镁合金箱基 体工段和制作铝合金水道盖板工段的去浇口渣包步骤中， 打磨飞边毛刺后要求各断口与零 件基体表面段差不超过0.1m m。 7.根据权利要求3所述的高导热轻量化控制器箱体， 其特征在于所述制作镁合金箱基 体工段和制作铝合金水道盖板工段的清洗步骤中， 脱脂槽液PH值控制在8 ‑12之间， 浸泡时 间2‑3min,热水漂洗时间2 ‑3min。 8.根据权利要求3所述的高导热轻量化控制器箱体， 其特征在于所述制作镁合金箱基 体工段的微弧氧化步骤中所采用的电参数为： 脉冲频率500 ‑550HZ， 占空比15 ‑25％， 电流密 度1‑3A/dm2。 9.根据权利要求3所述的高导热轻量化控制器箱体， 其特征在于所述装配整箱体工段 的二次微弧氧化步骤中所采用的电参数为： 脉冲频率500 ‑550HZ， 占空比20 ‑25％， 电流密度 1‑2A/dm2。 10.根据权利要求3所述的高导热轻量化控制器箱体， 其特征在于在所述装配整箱体工 段的搅拌摩擦焊步骤中， 压铸铝置于搅拌摩擦焊的前进侧、 搅拌针偏向铝侧0.4 ‑0.5mm,直 线焊接速度为40‑50mm/min， 搅拌头 旋转速度95 0‑1000r/min。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114126360 A 3