CN108406245A - 一种轻量化新能源汽车驱动电机转轴制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了轻量化新能源汽车驱动电机转轴制作方法，1）下料；2）将管料放置在第一序挤压模具中，在管料内孔中穿入芯轴，挤压出电机转轴右端的内圆孔、外圆周面；3）坯件放置在第二序挤压模具中，采用台阶芯轴，挤压出电机转轴右端面、右端阶梯状两个外圆周面；4）将加热或局部加热后的坯件放置在第三序挤压模具中，采用第三芯轴，温墩挤压出电机转轴左端外圆及内孔，加热温度900℃±50℃；5）精车左端面台阶，6）外花键搓齿加工。本发明的制作方法，经管料多道次精密挤压成形，达到电极转轴空心化、轻量化的目的；能大幅度提高材料的利用率，减轻电机转轴的自重；成孔精度高，而且有效降低机加工成本。
Description
技术领域
本发明专利涉及新能源汽车驱动电机转轴的制作方法，尤其是一种轻量化新能源汽车驱动电机转轴的制作工艺方法。
背景技术
新能源汽车动力核心为驱动电机，电机转轴主要起到转子铁芯固定及力矩传递作用，电机输出动力通过转子将力矩传递到转轴，电机转轴端头的花键与变速器的输入轴相连，起到动力的有效传递，将电机扭矩传递给变速器，经变速器变速处理后再输出到其后的动力部件。由于电机转轴的承受力矩非常大，达到200—350N米，故转轴的直径相应较大，现有结构中通常加大到φ50—80mm，但直径增大，也相应增加了转轴的重量，对其传递动力以及自转产生较大的不利影响，需要降低其自身重量；现有技术中，采用钻中孔的方式减轻转轴的重量，但在电机转轴形成后，再采用机加工钻中孔，首先就浪费了较多的材料，降低了材料的利用率；其次，机加工的耗用的加工时间较多，增加转轴的机加工成本；还有，机加工的方式，对某些特殊要求的电机转轴，如中间内孔大两端孔小的结构，采用钻孔镗孔的机加工方式无法加工其内孔，其配合和安装结构受到限制，限制了电机转轴的使用范围；故，现有的电机转轴以及钻孔镗孔的机加工方式不能满足市场的需要。
发明内容
本发明针对现有电机转轴以及钻孔镗孔的机加工方式存在的上述不足，提供一种轻量化新能源汽车驱动电机转轴的制作工艺，以提供材料的利用率，降低电机转轴的加工成本，满足市场的需要。
本发明的技术方案为：一种轻量化新能源汽车驱动电机转轴制作方法，其特征在于包括如下步骤：
1）准备钢材管料；按照工艺要求下料，得到所需长度的管料；
2）第一序精密冷挤压：将管料放置在第一序挤压模具中，在管料内孔中穿入芯轴，该芯轴的直径与电机转轴的内孔直径相适应；挤压出电机转轴右端的内圆孔、外圆周面；
3）第二序精密冷挤压：将第一序挤压后的坯件放置在第二序挤压模具中，采用台阶芯轴，挤压出电机转轴右端面、右端阶梯状两个外圆周面；
4）第三序局部加热温墩挤压：将第二序挤压后的坯件进行加热，或者坯件左端进行局部加热，对电机转轴左端采用局部加热方式，加热温度900℃±50℃，将局部加热后的坯件放置在第三序挤压模具中，采用第三芯轴，温墩挤压出电机转轴左端外圆及内孔；
5）第四序车加工台阶尺寸：将第三序挤压后的坯件装夹入数控车床夹头，
以外圆周面及端面定位，精车左端面台阶，
6）根据工艺要求，进行后续外花键搓齿加工，在坯件表面得到符合工艺要求的外花键齿。
进一步的特征是：对下料后的管料表面润滑处理，管料加热到70~80℃，高分子润滑剂加热到50~60℃，侵泡一段时间，然后烘干。
在第三序精密冷挤压工序中，坯件是倒着放置在第三序挤压模具中，与前述第二序精密冷挤压工序的坯件的放置方向相反。
所述管料是无缝钢管。
在步骤6后，如果需要后续机加工及热处理，按照工艺要求进行。
本发明的轻量化新能源汽车驱动电机转轴的制作方法，具有如下优点：
1、本发明的轻量化新能源汽车驱动电机转轴的制作方法，经管料多道次精密挤压成形，达到电极转轴空心化、轻量化的目的。
2、能大幅度提高材料的利用率，减轻电机转轴的自重。
3、经多道次精密挤压成形，基本不需要加工其内孔，成孔精度高，而且有效降低机加工成本。
4、对空心轴型腔为中间部分大、两端小的电机转轴，都能顺利成型，而且能保证获得较高的精度；但现有技术中用机加工钻孔镗孔方式无法实现。
附图说明
图1是传统的实心电机转轴结构剖视图；
图2是本发明空心电机转轴结构剖视图；
图3-1是本发明下料的管料毛坯图；图3-2是第一序冷挤压及模具初始结构示意图；图3-3是第一序冷挤压完成结构示意图；
图4-1是本发明第二序冷挤压后工步图；图4-2是第二序冷挤压及模具初始结构示意图；图4-3是第二序冷挤压完成结构示意图；
图5-1是本发明第三序冷挤压后坯件结构示意图；图5-2是第三序温墩挤压及模具初始结构示意图；图5-3是第三序温墩挤压完成结构示意图；
图6-1是本发明第四序机加工后坯件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明做进一步介绍；
如图1所示，传统的电机转轴由于受到加工工艺及难度的限制，未设计出内孔，导致中间为实心结构，耗用的原料较多；而且采用现有技术中钻孔镗孔等机加工方式，导致成本较高等。
如图2所示，本发明获得的空心电机转轴，具有中心内孔，其内孔的型腔为中间部分大、两端小，位于中间部分的筒体的直径最大，该部分筒体的内孔直径增大，使该部分筒体的壁厚与其他部分的壁厚基本均匀；这种壁厚基本均匀的结构，采用现有技术中的机加工钻孔、镗孔方式无法加工的。
如图3-1、3-2、3-3、4-1、4-2、4-3、5-1、5-2、5-3、6-1所示，本发明的一种轻量化新能源汽车驱动空心电机转轴的制作方法，其包括如下步骤：
1、准备钢材管料，尺寸合适的无缝钢管，最好是低碳合金钢材质的，硬度达到HB130~150；
按照工艺要求下料，得到所需长度的管料；可用高速圆盘锯下料，根据电机转轴的长宽高等几何尺寸，结合无缝钢管的内外半径，再根据体积不变的成形原则，计算并下出一定长度管料；
按照工艺要求，对管料表面润滑处理；本发明提供一种具体的表面润滑处理方式：采用高分子润滑处理，管料加热到70~80℃，高分子润滑剂加热到50~60℃，侵泡一段时间，如20—60秒，然后烘干处理。高分子润滑剂是现有的润滑剂，再此不做进一步介绍。
2、第一序精密冷挤压：将管料放置在第一序挤压模具中，在管料内孔中穿入第一芯轴，该芯轴的直径及其形状，与电机转轴的内孔直径相适应，按照工艺要求制作，所述第一序挤压模具，按照工艺要求制作；挤压出电机转轴右端的内圆孔、外圆周面，即图2所示右端的外圆；在管料内孔中穿芯轴方式保证内径不变形，芯轴右端的直径变小，缩径挤压出电机转轴右端的内圆孔、外圆周面，保证内孔尺寸；详见图3-2、3-3。
3、第二序精密冷挤压：将第一序挤压后的坯件放置在第二序挤压模具中，采用台阶状的第二芯轴，挤压出电机转轴右端面、右端阶梯状两个外圆周面（两个小外圆）。台阶状的第二芯轴以及第二序挤压模具，按照工艺要求制作；详见图4-2、4-3。
4、第三序局部加热温墩挤压：将第二序挤压后的坯件进行加热，或者坯件左端进行局部加热，即对电机转轴左端采用局部加热方式，加热温度900℃±50℃，加热的端面长度≥60mm，将加热或局部加热后的坯件放置在第三序挤压模具中，采用第三芯轴，温墩挤压出电机转轴左端外圆及内孔；该步骤采用芯轴保证内孔尺寸，限制外圆，缩口墩挤外径，保证外圆尺寸及内孔尺寸。在该工序中，坯件是倒着放置在第三序挤压模具中，即与前述第二序精密冷挤压工序的坯件的放置方向相反。所述的第三芯轴以及第三序挤压模具，按照工艺要求制作；详见图5-2、5-3。
5、第四序车加工台阶尺寸：将第三序挤压后的坯件装夹入车床夹头，
以外圆周面及端面定位，精车左端面台阶。车床最好是先进的数控车床，提高加工效率以及精度等，详见图6-1。
6、根据工艺要求，进行后续外花键的加工，如采用搓齿加工，达到花键6级精度（GB/T2478-1995）。
7、后续机加工及热处理工艺，采用与传统电机转轴相同的工艺，按照工艺要求进行即可。
本发明的重点加工步骤，是第一到第三序精密温墩、冷挤压工序，经过前述三个精密挤压的步骤，挤压出电机转轴的外圆周面、左右两端面以及内孔等；由于有挤压步骤采用芯轴，内孔尺寸稳定，不需要进行镗孔等机加工处理，就能达到要求的精度和几何尺寸。
通过前述步骤，依照本发明的制作方法，能够获得满足工艺要求的轻量化新能源汽车驱动空心电机转轴，其壁厚均匀，而且其内孔的型腔为中间部分大、两端小，位于中间部分的筒体的直径最大，该部分筒体的内孔直径相应增大，使该部分筒体的壁厚与其他部分的壁厚相等（基本均匀），形成壁厚基本均匀的结构，满足电机转轴传递动力扭矩的需要。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种轻量化新能源汽车驱动电机转轴制作方法，其特征在于包括如下步骤：
1）准备钢材管料；按照工艺要求下料，得到所需长度的管料；
2）第一序精密冷挤压：将管料放置在第一序挤压模具中，在管料内孔中穿入芯轴，该芯轴的直径与电机转轴的内孔直径相适应；挤压出电机转轴右端的内圆孔、外圆周面；
3）第二序精密冷挤压：将第一序挤压后的坯件放置在第二序挤压模具中，采用台阶芯轴，挤压出电机转轴右端面、右端阶梯状两个外圆周面；
4）第三序局部加热温墩挤压：将第二序挤压后的坯件进行加热，或者坯件左端进行局部加热，加热温度900℃±50℃，将加热或局部加热后的坯件放置在第三序挤压模具中，采用第三芯轴，温墩挤压出电机转轴左端外圆及内孔；
5）第四序车加工台阶尺寸：将第三序挤压后的坯件装夹入车床夹头，
以外圆周面及端面定位，精车左端面台阶，
6）根据工艺要求，进行后续外花键加工，在坯件表面得到符合工艺要求的外花键齿。
2.根据权利要求1所述轻量化新能源汽车驱动电机转轴制作方法，其特征在于：对下料后的管料表面润滑处理，管料加热到70~80℃，高分子润滑剂加热到50~60℃，侵泡一段时间，然后烘干。
3.根据权利要求1所述轻量化新能源汽车驱动电机转轴制作方法，其特征在于：在第三序精密冷挤压工序中，坯件是倒着放置在第三序挤压模具中，与前述第二序精密冷挤压工序的坯件的放置方向相反。
4.根据权利要求1—3任一所述轻量化新能源汽车驱动电机转轴制作方法，其特征在于：所述管料是无缝钢管。
5.根据权利要求1所述轻量化新能源汽车驱动电机转轴制作方法，其特征在于：在步骤6后，如果需要后续机加工及热处理，按照工艺要求进行。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109732277A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-05-10 | 菲仕绿能科技(北京)有限公司 | 一种驱动电机空心转轴的加工方法 |
| CN110091138A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-08-06 | 常熟希那基汽车零件有限公司 | 一种新型空心轴制造方法 |
| CN110900122A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-03-24 | 武汉科技大学 | 一种轻量化电机轴成型方法 |
| CN111001984A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-04-14 | 广州小出钢管有限公司 | 一种座椅调角器转轴的制造工艺 |
| CN111106707A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-05-05 | 武汉科技大学 | 适用于新能源汽车的电机轴 |
| CN114101570A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-01 | 江苏攀森智能科技有限公司 | 一种电机转轴的加工方法 |
| CN116288189A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-06-23 | 洛阳汇晶新材料科技有限公司 | 旋转靶材挤压设备及旋转靶材与背管的绑定方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103350346A (zh) * | 2013-07-06 | 2013-10-16 | 江苏威鹰机械有限公司 | 取力器传动轴冷精锻塑性成型工艺 |
| CN104148888A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-11-19 | 宁波惠山汽配制造有限公司 | 单向器花键套筒的冷挤成型工艺 |
| CN105108456A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-02 | 重庆创精温锻成型有限公司 | 新能源汽车驱动电机轴的制造方法 |
| CN105344735A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-24 | 玉环普天单向器有限公司 | 一种具有内孔的输出轴的冷挤压成型模具和成型工艺 |
| CN107138926A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-09-08 | 江苏威鹰机械有限公司 | 汽车cvt自动变速器导轮轴制造工艺 |
-
2018
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103350346A (zh) * | 2013-07-06 | 2013-10-16 | 江苏威鹰机械有限公司 | 取力器传动轴冷精锻塑性成型工艺 |
| CN104148888A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-11-19 | 宁波惠山汽配制造有限公司 | 单向器花键套筒的冷挤成型工艺 |
| CN105108456A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-02 | 重庆创精温锻成型有限公司 | 新能源汽车驱动电机轴的制造方法 |
| CN105344735A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-24 | 玉环普天单向器有限公司 | 一种具有内孔的输出轴的冷挤压成型模具和成型工艺 |
| CN107138926A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-09-08 | 江苏威鹰机械有限公司 | 汽车cvt自动变速器导轮轴制造工艺 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109732277A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-05-10 | 菲仕绿能科技(北京)有限公司 | 一种驱动电机空心转轴的加工方法 |
| CN110091138A (zh) * | 2019-06-18 | 2019-08-06 | 常熟希那基汽车零件有限公司 | 一种新型空心轴制造方法 |
| CN110900122A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-03-24 | 武汉科技大学 | 一种轻量化电机轴成型方法 |
| CN111106707A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-05-05 | 武汉科技大学 | 适用于新能源汽车的电机轴 |
| CN110900122B (zh) * | 2019-11-12 | 2021-06-25 | 武汉科技大学 | 一种轻量化电机轴成型方法 |
| CN111001984A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-04-14 | 广州小出钢管有限公司 | 一种座椅调角器转轴的制造工艺 |
| CN114101570A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-01 | 江苏攀森智能科技有限公司 | 一种电机转轴的加工方法 |
| CN116288189A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-06-23 | 洛阳汇晶新材料科技有限公司 | 旋转靶材挤压设备及旋转靶材与背管的绑定方法 |
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