一种大扭矩电机轴热加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种新的大扭矩电机轴热加工工艺，改变传统的加工工艺顺序及方法，按照下料、粗加工、调质、精加工、表面淬火、精磨、喷丸工序进行加工优化，提高了电机轴的耐磨性且加工成本不高。

A hot processing technology for large torque motor shaft

The invention discloses a new hot-working process for motor shaft with large torque, which changes the traditional processing sequence and method and optimizes the processing according to the cutting, roughing, tempering, finishing, surface quenching, fine grinding and shot peening processes, thereby improving the wear resistance of motor shaft and lowering the processing cost.

【技术实现步骤摘要】
一种大扭矩电机轴热加工工艺
本专利技术涉及电机轴的热处理及加工工艺。
技术介绍
在电机运行过程中，电机主轴主要功能是支撑旋转，并传递动力，通常轴的材料应该具有足够的强度、刚度，并且具有对应力集中敏感度低等特点，对于重载荷和重要的轴，多选用中碳合金钢调质后使用，然而，此类钢种的供货状态大部分为轧制状态，存在大量的组织偏析，从而导致调质后冲击韧性不足增加轴断裂的风险，尤其是轴的直径增大时，即所需轴的传动能力更大时，这种断裂的风险更大，因此为了提高电机的传输动力能力及使用寿命，需要研制电机轴的加工方式，以提高其硬度及耐磨性，保证其使用寿命。
技术实现思路
出于解决上述问题，本专利技术提出一种新的大扭矩电机轴热加工工艺，改变传统的加工工艺顺序及方法，按照下料、粗加工、调质、精加工、表面淬火、精磨、喷丸工序进行加工优化，提高了电机轴的耐磨性且加工成本不高。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种大扭矩电机轴加工工艺，包括以下步骤：(1)下料：选取轧制状态的圆钢作为所述电机轴的加工原料；(2)粗加工：对所述加工原料进行粗加工至毛坯结构；(3)调质：对所述毛坯结构进行淬火处理，保温2小时至2.5小时后冷却至常温，然后将所述毛坯结构再次回火加热，保温2小时至2.5小时后冷却至常温；(3)精加工：将所述调质后的毛坯结构加工至要求尺寸的电机轴，并根据要求对所述电机轴进行滚齿加工花键；(4)表面淬火：将所述精加工的电机轴花键部分进行表面淬火后低温回火；(5)精磨：将所述表面淬火后的花键部分进行精磨至要求尺寸；(6)喷丸：对所述花键部分进行表面喷丸处理。所述电机轴选用中碳钢或中碳合金钢作为加工原料。所述调质淬火温度为800～900℃，所述回火温度为500～650℃，并且所述调质淬火处理后冷却方式为8％～12％淬火液，所述调质回火处理后冷却方式为油冷却。所述精加工中花键部分预留表面淬火形变余量，以防淬火时发生形变而不符合加工精度要求。所述表面淬火硬化层深度为3.0～4.5mm，且所述表面淬火硬化层硬度为52～56HRC。相比现有的大扭矩电机轴热加工工艺，本专利技术有显著优点和有益效果，具体体现为：使用本专利技术所述的大扭矩电机轴热加工工艺，利用42CrMo钢作为加工原料，调质后进行表面淬火加低温回火处理，有效提高电机轴的硬度和耐磨性，提高了电机轴的使用寿命。附图说明图1为本专利技术大扭矩电机轴热加工工艺的流程图。具体实施方式本专利技术的具体实施方法如下：新能源汽车包括纯电动汽车和混合动力汽车等，而纯电动汽车、混合动力汽车等均需要电机作为驱动机构，而电机轴是电机的重要组成之一，电机轴是输出电机动力的主要机构，对于新能源汽车，特别是大型新能源汽车，如公交车、客车等，其车身重量较大且乘客较多，这就导致车辆驱动所需的动力较大，而作为电机动力输出的传递机构，电机轴的强度要求也就较大，现有的新能源汽车电机轴在长时间高负荷的运行过程中常常会出现磨损严重，甚至出现断裂现象，因而，本专利技术提出一种电机轴热加工工艺，通过对电机轴原料的选择到加工工序及加工条件的设定，加工出高强度、高耐磨性的电机轴，以满足新能源公交车等大型车辆的电机使用需求，下面结合附图具体说明本专利技术电机轴热加工工艺的具体实施方式：如图1所示，本专利技术的大扭矩电机轴热加工工艺的具体加工步骤如下：(1)下料：选取轧制状态的圆钢作为所述电机轴的加工原料，所述电机轴选用中碳钢或中碳合金钢作为加工原料，优选地，选取42CrMo圆钢作为加工原料，不需要进行锻造和正火处理，大大节约成本；(2)粗加工：对所述加工原料进行粗加工至毛坯结构的电机轴；(3)调质：对所述毛坯结构进行淬火处理，保温2小时至2.5小时后冷却至常温，然后将所述毛坯结构再次回火加热，保温2小时至2.5小时后冷却至常温，所述调质淬火温度为800～900℃，优选地，所述淬火温度为860℃，所述回火温度为500～650℃，优选地，所述回火温度为860℃，并且所述调质淬火处理后冷却方式为液体冷却，冷却液为8％～12％淬火液，所述调质回火处理后冷却方式为油冷却，以防止出现回火脆性；(3)精加工：将所述调质后的电机轴加工至要求尺寸的电机轴，并根据要求对所述电机轴进行滚齿加工花键，所述精加工中花键部分预留表面淬火形变余量，以防淬火时发生形变而不符合加工精度要求；(4)表面淬火：将所述精加工的电机轴花键部分进行表面淬火后低温回火，所述表面淬火硬化层深度为3.0～4.5mm，且所述表面淬火硬化层硬度为52～56HRC；(5)精磨：对所述电机轴进一步精加工，将所述表面淬火后的花键部分进行精磨至要求尺寸；(6)喷丸：对所述花键部分进行表面喷丸处理，提升所述电机轴花键的疲劳强度。本专利技术通过选用轧制状态的42CrMo钢进行调质，通过改变传统的工艺条件大大提高了42CrMo钢调质后的冲击韧性，同时在钢在感应淬火后进行喷丸处理，植入压应力，从而大大提高疲劳强度和耐磨性。对于为本专利技术的示范性实施例，应当理解为是本专利技术的权利要求书的保护范围内其中的某一种示范性示例，具有对本领域技术人员实现相应的技术方案的指导性作用，而非对本专利技术的限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大扭矩电机轴加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)下料：选取轧制状态的圆钢作为所述电机轴的加工原料；(2)粗加工：对所述加工原料进行粗加工至毛坯结构；(3)调质：对所述毛坯结构进行淬火处理，保温2小时至2.5小时后冷却至常温，然后将所述毛坯结构再次回火加热，保温2小时至2.5小时后冷却至常温；(3)精加工：将所述调质后的毛坯结构加工至要求尺寸的电机轴，并根据要求对所述电机轴进行滚齿加工花键；(4)表面淬火：将所述精加工的电机轴花键部分进行表面淬火后低温回火；(5)精磨：将所述表面淬火后的花键部分进行精磨至要求尺寸；(6)喷丸：对所述花键部分进行表面喷丸处理。

【技术特征摘要】
1.一种大扭矩电机轴加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)下料：选取轧制状态的圆钢作为所述电机轴的加工原料；(2)粗加工：对所述加工原料进行粗加工至毛坯结构；(3)调质：对所述毛坯结构进行淬火处理，保温2小时至2.5小时后冷却至常温，然后将所述毛坯结构再次回火加热，保温2小时至2.5小时后冷却至常温；(3)精加工：将所述调质后的毛坯结构加工至要求尺寸的电机轴，并根据要求对所述电机轴进行滚齿加工花键；(4)表面淬火：将所述精加工的电机轴花键部分进行表面淬火后低温回火；(5)精磨：将所述表面淬火后的花键部分进行精磨至要求尺寸；(6)喷丸：对所述花键部分进行表面喷丸处理。2.根据权利要求1所述的大扭矩电机轴加工工艺，其特征在于，所述电机轴选用中碳钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷存帅，
申请(专利权)人：天津市松正电动汽车技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12