CN110860864A - 一种新能源汽车驱动电机轴加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车驱动电机轴加工工艺，本发明具体包括以下步骤：S1、毛坯成形模具的加工，S2、原料的冶炼和毛坯的成形，S3、毛坯的热处理，S4、毛坯的表面处理，S5、毛坯的机加工处理，S6、电机轴成品件的后处理，本发明涉及新能源汽车配件生产技术领域。该新能源汽车驱动电机轴加工工艺，可实现通过直接采用铸造和后加工处理的方法，来解决电机轴花键槽加工不合格率高的问题，很好的达到了通过在保证电机轴加工精度的基础上，来提高电机轴合格率的目的，大大降低了电机轴成品的不合格率，节省了大量资源加工材料和加工成本，从而大大方便了生产人员的电机轴的加工工作。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车配件生产技术领域，具体为一种新能源汽车驱动电机轴加工工艺。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，新能源汽车包括四大类型混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV，包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等，提倡新能源汽车是为了应付环保和石油危机需要，减少或放弃燃烧传统的汽油或柴油驱动内燃机的现时主流车型，随着新能源汽车的迅速发展，对新能源汽车动力***的要求也越来越高，新能源驱动电机电机轴作为整个动力***中的关键零部件，起到转子铁芯的固定及力量传递作用，其性能好坏直接决定着新能源汽车动力***的性能，一般的新能源汽车驱动电机轴主要利用插齿机床加工内花键，然后进行机械加工处理即可得到所需电机轴。
目前的驱动电机轴一端的花键槽在加工过程中，大多是通过将带有花键槽的一端与整轴进行分离式加工，然后再焊接在一起，或者直接在电机轴毛坯的一端通过冷挤压的加工工艺进行挤压成型，然而，这样的加工方法生产的电机轴成品不合格率较高，分离焊接式加工方法由于加工误差较大，导致焊接上的带花键槽的轴与毛坯轴同心度不合格，同时采用冷挤压成型的电机轴由于夹具和挤压头水平度调整不合格，使电机轴毛坯出现挤歪或毛坯轴爆裂的情况，浪费了大量资源加工材料和加工成本，不能实现通过直接采用铸造和后加工处理的方法，来解决电机轴花键槽加工不合格率高的问题，无法达到通过在保证电机轴加工精度的基础上，来提高电机轴合格率的目的，从而给生产人员的电机轴的加工工作带来极大的不便。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种新能源汽车驱动电机轴加工工艺，解决了现有的加工方法生产的电机轴成品不合格率较高，分离焊接式加工方法由于加工误差较大，导致焊接上的带花键槽的轴与毛坯轴同心度不合格，同时采用冷挤压成型的电机轴由于夹具和挤压头水平度调整不合格，使电机轴毛坯出现挤歪或毛坯轴爆裂的情况，浪费了大量资源加工材料和加工成本，不能实现通过直接采用铸造和后加工处理的方法，来解决电机轴花键槽加工不合格率高的问题，无法达到通过在保证电机轴加工精度的基础上，来提高电机轴合格率目的的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种新能源汽车驱动电机轴加工工艺，具体包括以下步骤：
S1、毛坯成形模具的加工：首先根据所要生产电机轴端头花键槽的尺寸要求机加工出花键端头模具，再根据所要生产电机轴的形状和尺寸要求，切削加工出电机轴成形模具下模和上模的型腔，然后加工浇铸孔和排气孔，之后将机加工完成后的花键端头模具安装于成形模具的型腔内，并且完成起模机构的组装，从而得到毛坯成形模具；
S2、原料的冶炼和毛坯的成形：首先选取所需重量比份的金属原料，然后将选取的金属原料投入熔炉内，在温度为1300-1500℃的条件下加热熔化成熔料，之后将熔料通过浇铸设备注入步骤S1制得的毛坯成形模具中，然后通过水冷冷却设备对模具中的浇铸料进行冷却处理20-30min，冷却完成后，即可通过起模机构起模，取出模具中成形的电机轴毛坯；
S3、毛坯的热处理：将步骤S2得到的电机轴毛坯投入热处理炉内，在温度为1100-1200℃的温度下加热10-15min，然后取出置于冷却水中进行淬火处理，之后再次将淬火处理后的电机轴毛坯置于热处理炉内加热5-10min，然后取出缓慢冷却，从而完成毛坯的回火处理；
S4、毛坯的表面处理：对步骤S3热处理好的毛胚料表面分别进行磷化、皂化和喷砂处理；
S5、毛坯的机加工处理：将步骤S4表面处理完成后的电机轴毛坯粗车出三档外圆，然后通过夹具将毛坯夹紧放置于磨床上，启动打磨机构对三档外圆进行打磨，之后精车电机轴台阶端面，并且加工电机轴平键槽，然后对铸造成形的花键孔内壁通过内孔刀进行磨削精加工处理，最后对电机轴的外表面进行车螺纹，从而得到电机轴成品件；
S6、电机轴成品件的后处理：将步骤S5得到的电机轴成品件依次进行去毛刺、清洗、干燥和镀保护层，然后对后处理完成后的电机轴进行质量检测，检测合格后即可进行包装出售或入库保存。
优选的，所述步骤S1中花键端头模具、成形模具下模以及成形模具上模均是采用球墨铸铁材料加工而成。
优选的，所述步骤S2中选取的金属原料为合金钢锻件和圆钢。
优选的，所述步骤S3中回火处理的温度为700-800℃。
优选的，所述步骤S4中对毛坯表面的磷化处理是采用80-90℃的高温型磷化处理工艺。
优选的，所述步骤S5中打磨设备是选用型号为3M3125的数控自动打磨机。
(三)有益效果
本发明提供了一种新能源汽车驱动电机轴加工工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该新能源汽车驱动电机轴加工工艺，具体包括以下步骤：S1、毛坯成形模具的加工：首先根据所要生产电机轴端头花键槽的尺寸要求机加工出花键端头模具，再根据所要生产电机轴的形状和尺寸要求，切削加工出电机轴成形模具下模和上模的型腔，S2、原料的冶炼和毛坯的成形：首先选取所需重量比份的金属原料，然后将选取的金属原料投入熔炉内，在温度为1300-1500℃的条件下加热熔化成熔料，S3、毛坯的热处理：将步骤S2得到的电机轴毛坯投入热处理炉内，在温度为1100-1200℃的温度下加热10-15min，然后取出置于冷却水中进行淬火处理，S4、毛坯的表面处理：对步骤S3热处理好的毛胚料表面分别进行磷化、皂化和喷砂处理，S5、毛坯的机加工处理：将步骤S4表面处理完成后的电机轴毛坯粗车出三档外圆，然后通过夹具将毛坯夹紧放置于磨床上，启动打磨机构对三档外圆进行打磨，S6、电机轴成品件的后处理：将步骤S5得到的电机轴成品件依次进行去毛刺、清洗、干燥和镀保护层，然后对后处理完成后的电机轴进行质量检测，检测合格后即可进行包装出售或入库保存，可实现通过直接采用铸造和后加工处理的方法，来解决电机轴花键槽加工不合格率高的问题，很好的达到了通过在保证电机轴加工精度的基础上，来提高电机轴合格率的目的，大大降低了电机轴成品的不合格率，很好的避免了分离焊接式加工方法由于加工误差较大，导致焊接上的带花键槽的轴与毛坯轴同心度不合格的情况发生，同时防止采用冷挤压成型的电机轴由于夹具和挤压头水平度调整不合格，使电机轴毛坯出现挤歪或毛坯轴爆裂的情况发生，节省了大量资源加工材料和加工成本，从而大大方便了生产人员的电机轴的加工工作。
(2)、该新能源汽车驱动电机轴加工工艺，通过对步骤S3热处理好的毛胚料表面分别进行磷化、皂化和喷砂处理，且对毛坯表面的磷化处理是采用80-90℃的高温型磷化处理工艺，可实现给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀，同时起到减摩润滑作用，使电机轴毛坯的表面力学性能得到很好的提升。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种新能源汽车驱动电机轴加工工艺，具体包括以下实施例：
实施例1
S1、毛坯成形模具的加工：首先根据所要生产电机轴端头花键槽的尺寸要求机加工出花键端头模具，再根据所要生产电机轴的形状和尺寸要求，切削加工出电机轴成形模具下模和上模的型腔，然后加工浇铸孔和排气孔，之后将机加工完成后的花键端头模具安装于成形模具的型腔内，并且完成起模机构的组装，从而得到毛坯成形模具，花键端头模具、成形模具下模以及成形模具上模均是采用球墨铸铁材料加工而成；
S2、原料的冶炼和毛坯的成形：首先选取所需重量比份的金属原料，然后将选取的金属原料投入熔炉内，在温度为1400℃的条件下加热熔化成熔料，之后将熔料通过浇铸设备注入步骤S1制得的毛坯成形模具中，然后通过水冷冷却设备对模具中的浇铸料进行冷却处理25min，冷却完成后，即可通过起模机构起模，取出模具中成形的电机轴毛坯，选取的金属原料为合金钢锻件和圆钢；
S3、毛坯的热处理：将步骤S2得到的电机轴毛坯投入热处理炉内，在温度为1150℃的温度下加热13min，然后取出置于冷却水中进行淬火处理，之后再次将淬火处理后的电机轴毛坯置于热处理炉内加热7min，然后取出缓慢冷却，从而完成毛坯的回火处理，回火处理的温度为750℃；
S4、毛坯的表面处理：对步骤S3热处理好的毛胚料表面分别进行磷化、皂化和喷砂处理，对毛坯表面的磷化处理是采用80-90℃的高温型磷化处理工艺；
S5、毛坯的机加工处理：将步骤S4表面处理完成后的电机轴毛坯粗车出三档外圆，然后通过夹具将毛坯夹紧放置于磨床上，启动打磨机构对三档外圆进行打磨，之后精车电机轴台阶端面，并且加工电机轴平键槽，然后对铸造成形的花键孔内壁通过内孔刀进行磨削精加工处理，最后对电机轴的外表面进行车螺纹，从而得到电机轴成品件，打磨设备是选用型号为3M3125的数控自动打磨机；
S6、电机轴成品件的后处理：将步骤S5得到的电机轴成品件依次进行去毛刺、清洗、干燥和镀保护层，然后对后处理完成后的电机轴进行质量检测，检测合格后即可进行包装出售或入库保存。
实施例2
S1、毛坯成形模具的加工：首先根据所要生产电机轴端头花键槽的尺寸要求机加工出花键端头模具，再根据所要生产电机轴的形状和尺寸要求，切削加工出电机轴成形模具下模和上模的型腔，然后加工浇铸孔和排气孔，之后将机加工完成后的花键端头模具安装于成形模具的型腔内，并且完成起模机构的组装，从而得到毛坯成形模具，花键端头模具、成形模具下模以及成形模具上模均是采用球墨铸铁材料加工而成；
S2、原料的冶炼和毛坯的成形：首先选取所需重量比份的金属原料，然后将选取的金属原料投入熔炉内，在温度为1300℃的条件下加热熔化成熔料，之后将熔料通过浇铸设备注入步骤S1制得的毛坯成形模具中，然后通过水冷冷却设备对模具中的浇铸料进行冷却处理20min，冷却完成后，即可通过起模机构起模，取出模具中成形的电机轴毛坯，选取的金属原料为合金钢锻件和圆钢；
S3、毛坯的热处理：将步骤S2得到的电机轴毛坯投入热处理炉内，在温度为1100℃的温度下加热10min，然后取出置于冷却水中进行淬火处理，之后再次将淬火处理后的电机轴毛坯置于热处理炉内加热5min，然后取出缓慢冷却，从而完成毛坯的回火处理，回火处理的温度为700℃；
S4、毛坯的表面处理：对步骤S3热处理好的毛胚料表面分别进行磷化、皂化和喷砂处理，对毛坯表面的磷化处理是采用80-90℃的高温型磷化处理工艺；
S5、毛坯的机加工处理：将步骤S4表面处理完成后的电机轴毛坯粗车出三档外圆，然后通过夹具将毛坯夹紧放置于磨床上，启动打磨机构对三档外圆进行打磨，之后精车电机轴台阶端面，并且加工电机轴平键槽，然后对铸造成形的花键孔内壁通过内孔刀进行磨削精加工处理，最后对电机轴的外表面进行车螺纹，从而得到电机轴成品件，打磨设备是选用型号为3M3125的数控自动打磨机；
S6、电机轴成品件的后处理：将步骤S5得到的电机轴成品件依次进行去毛刺、清洗、干燥和镀保护层，然后对后处理完成后的电机轴进行质量检测，检测合格后即可进行包装出售或入库保存。
实施例3
S1、毛坯成形模具的加工：首先根据所要生产电机轴端头花键槽的尺寸要求机加工出花键端头模具，再根据所要生产电机轴的形状和尺寸要求，切削加工出电机轴成形模具下模和上模的型腔，然后加工浇铸孔和排气孔，之后将机加工完成后的花键端头模具安装于成形模具的型腔内，并且完成起模机构的组装，从而得到毛坯成形模具，花键端头模具、成形模具下模以及成形模具上模均是采用球墨铸铁材料加工而成；
S2、原料的冶炼和毛坯的成形：首先选取所需重量比份的金属原料，然后将选取的金属原料投入熔炉内，在温度为1500℃的条件下加热熔化成熔料，之后将熔料通过浇铸设备注入步骤S1制得的毛坯成形模具中，然后通过水冷冷却设备对模具中的浇铸料进行冷却处理30min，冷却完成后，即可通过起模机构起模，取出模具中成形的电机轴毛坯，选取的金属原料为合金钢锻件和圆钢；
S3、毛坯的热处理：将步骤S2得到的电机轴毛坯投入热处理炉内，在温度为1200℃的温度下加热15min，然后取出置于冷却水中进行淬火处理，之后再次将淬火处理后的电机轴毛坯置于热处理炉内加热10min，然后取出缓慢冷却，从而完成毛坯的回火处理，回火处理的温度为800℃；
S4、毛坯的表面处理：对步骤S3热处理好的毛胚料表面分别进行磷化、皂化和喷砂处理，对毛坯表面的磷化处理是采用90℃的高温型磷化处理工艺；
S5、毛坯的机加工处理：将步骤S4表面处理完成后的电机轴毛坯粗车出三档外圆，然后通过夹具将毛坯夹紧放置于磨床上，启动打磨机构对三档外圆进行打磨，之后精车电机轴台阶端面，并且加工电机轴平键槽，然后对铸造成形的花键孔内壁通过内孔刀进行磨削精加工处理，最后对电机轴的外表面进行车螺纹，从而得到电机轴成品件，打磨设备是选用型号为3M3125的数控自动打磨机；
S6、电机轴成品件的后处理：将步骤S5得到的电机轴成品件依次进行去毛刺、清洗、干燥和镀保护层，然后对后处理完成后的电机轴进行质量检测，检测合格后即可进行包装出售或入库保存。
对比实验
采用本发明实施例1-3的加工工艺分别进行同批量同型号的电机轴生产，同时采用现有生产工艺进行同批量同型号的电机轴生产最为对照组，这四组生产方法进行生产加工过程中，记录每组生产的电机轴产品的不合格数量，并统计出每组的不合格率，统计结果如表1所示。
表1对比实验数据统计表
由表1可知，采用实施例1的加工工艺生产出电机轴产品的不合格率最低，所以实施例1为本发明的最佳方案，而采用实施例2和实施例3的加工工艺生产出电机轴产品的不合格率均比对照组的低，因此，本发明可实现通过直接采用铸造和后加工处理的方法，来解决电机轴花键槽加工不合格率高的问题，很好的达到了通过在保证电机轴加工精度的基础上，来提高电机轴合格率的目的，大大降低了电机轴成品的不合格率，很好的避免了分离焊接式加工方法由于加工误差较大，导致焊接上的带花键槽的轴与毛坯轴同心度不合格的情况发生，同时防止采用冷挤压成型的电机轴由于夹具和挤压头水平度调整不合格，使电机轴毛坯出现挤歪或毛坯轴爆裂的情况发生，节省了大量资源加工材料和加工成本，从而大大方便了生产人员的电机轴的加工工作。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种新能源汽车驱动电机轴加工工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、毛坯成形模具的加工：首先根据所要生产电机轴端头花键槽的尺寸要求机加工出花键端头模具，再根据所要生产电机轴的形状和尺寸要求，切削加工出电机轴成形模具下模和上模的型腔，然后加工浇铸孔和排气孔，之后将机加工完成后的花键端头模具安装于成形模具的型腔内，并且完成起模机构的组装，从而得到毛坯成形模具；
S2、原料的冶炼和毛坯的成形：首先选取所需重量比份的金属原料，然后将选取的金属原料投入熔炉内，在温度为1300-1500℃的条件下加热熔化成熔料，之后将熔料通过浇铸设备注入步骤S1制得的毛坯成形模具中，然后通过水冷冷却设备对模具中的浇铸料进行冷却处理20-30min，冷却完成后，即可通过起模机构起模，取出模具中成形的电机轴毛坯；
S3、毛坯的热处理：将步骤S2得到的电机轴毛坯投入热处理炉内，在温度为1100-1200℃的温度下加热10-15min，然后取出置于冷却水中进行淬火处理，之后再次将淬火处理后的电机轴毛坯置于热处理炉内加热5-10min，然后取出缓慢冷却，从而完成毛坯的回火处理；
S4、毛坯的表面处理：对步骤S3热处理好的毛胚料表面分别进行磷化、皂化和喷砂处理；
S5、毛坯的机加工处理：将步骤S4表面处理完成后的电机轴毛坯粗车出三档外圆，然后通过夹具将毛坯夹紧放置于磨床上，启动打磨机构对三档外圆进行打磨，之后精车电机轴台阶端面，并且加工电机轴平键槽，然后对铸造成形的花键孔内壁通过内孔刀进行磨削精加工处理，最后对电机轴的外表面进行车螺纹，从而得到电机轴成品件；
S6、电机轴成品件的后处理：将步骤S5得到的电机轴成品件依次进行去毛刺、清洗、干燥和镀保护层，然后对后处理完成后的电机轴进行质量检测，检测合格后即可进行包装出售或入库保存。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车驱动电机轴加工工艺，其特征在于：所述步骤S1中花键端头模具、成形模具下模以及成形模具上模均是采用球墨铸铁材料加工而成。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车驱动电机轴加工工艺，其特征在于：所述步骤S2中选取的金属原料为合金钢锻件和圆钢。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车驱动电机轴加工工艺，其特征在于：所述步骤S3中回火处理的温度为700-800℃。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车驱动电机轴加工工艺，其特征在于：所述步骤S4中对毛坯表面的磷化处理是采用80-90℃的高温型磷化处理工艺。
6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车驱动电机轴加工工艺，其特征在于：所述步骤S5中打磨设备是选用型号为3M3125的数控自动打磨机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200306 |