一种输出轴组件的加工方法技术

一种输出轴组件的加工方法，包括输出轴的加工及齿轮轴、含油轴承与所述输出轴的组装，所述输出轴的加工工艺流程包括坯料准备、制坯、机械加工、特种加工及辅助处理，其特征在于，所述制坯包括采用冷挤压成形技术预制坯和制坯。本发明专利技术采用冷挤压成形技术制坯，采用冷滚轧成形技术加工渐开线螺旋花键，采用数控车床进行机械加工，采用专用的冲孔模具和铆挤装配模具进行冲孔和组装，并采用特有的加工步骤和方法，不仅提高了输出轴组件的制造精度和加工效率，提高了产品综合质量和成品率，而且降低了原材料和能源消耗，减少了环境污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其涉及一种汽车起动电机输出轴 组件的加工方法。
技术介绍
目前，汽车行业应用最广泛的起动电机是减速传动型起动电机，而其中占比最大 是行星齿轮式减速传动型起动电机，其在轿车的应用达到70 80%，在整个汽车行业的应 用达到60%以上。汽车起动电机输出轴组件是行星齿轮式减速传动型起动电机最重要的零部件之 一，其加工的质量好坏和精度高低，直接决定了整个起动电机的装配、传动、振动噪音、耐 久，以及起动等诸多关键性能。图1所示为一种典型的汽车起动电机输出轴组件。汽车起动电机输出轴组件是 由输出轴、齿轮轴及含油轴承组装而成，其加工过程包括输出轴的加工及齿轮轴、输出轴与 所述输出轴的组装，所述输出轴的加工工序包括坯料准备、制坯、机械加工和特种加工等， 所述制坯包括采用温热锻造技术制坯，该加工方法不仅消耗能源，污染环境，而且加工余量 大，精度低，加工效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种加工精度高和加工效率高的输出轴组件的加工方法。本专利技术的目的是这样实现的，，包括输出轴的加工及 齿轮轴、含油轴承与所述输出轴的组装，所述输出轴的加工流程包括坯料准备、制坯、机械 加工、特种加工及辅助处理，其特征在于，所述制坯包括采用冷挤压成形技术预制坯和制 坯。为了提高加工效率及螺旋花键的综合质量，解决无退刀槽渐开线齿形零件无法滚 铣机械加工的难题，上述特种加工包括渐开线螺旋花键的加工，所述渐开线螺旋花键的加 工为采用冷滚轧成形技术。采用冷滚轧成形技术，加工出的螺旋花键的齿面粗糙度较高，可 达RaO. 4以上；因为齿形部分金属纤维是完整、连续的，不像机械加工齿形的金属纤维被切 断，以及齿形表面的金属颗粒变小、细化，因此冷滚轧齿形具有较高的抗疲劳应力和抗弯强 度，综合强度可提高15 20% ；滚轧成形模具寿命长，可达十多万至数十万件；另外，采用冷 滚轧工艺可以节省大量机床设备、厂房面积及生产操作人员，且便于生产管理，易于实现生 产过程自动化；因而应用冷滚轧成形技术可以大幅度降低生产制造成本。上述特种加工还包括冲孔，为了提高齿轮轴底孔的冲孔合格率，所述冲孔为使用 申请号为201020055240.9的专利公开的冲孔模具在上述输出轴上冲压出三个齿轮轴底 孔，冲孔时以上述含油轴承座孔作为定位基准，所述三个齿轮轴底孔的尺寸误差< 0. 02，且 相对于两个基准小端中心孔和含油轴承座孔的位置误差< 0. 03。较普通冲孔技术产品合格 率提高15 20%，冲孔模具寿命达到30000件以上。为了保持基准的一致性和进一步提高输出轴的加工质量，上述机械加工的工艺过 程均是以所述小端中心孔和大端60°锥孔作为定位基准。为了提高加工精度，上述机械加工包括粗车、半精车和精车，所述粗车、半精车和 精车均采用数控车床。为了提高输出轴组件的装配合格率，降低生产成本，上述齿轮轴、含油轴承与上述 输出轴的组装为使用申请号为201020055282. 2的专利公开的铆挤装配模具在液压机床上 一次将含油轴承和三根齿轮轴铆挤装配到所述输出轴，所述三根齿轮轴相对于两个基准小 端中心孔和含油轴承内孔的位置误差< 0. 04。产品合格率提高20%以上，降低制造成本 15 20%，铆挤装配模具寿命达到30000 50000件。为了提高产品的综合质量、成品率和加工效率，本专利技术输出轴采用以下加工步 骤上述坯料准备具体包括(1)下料热轧棒料采用剪切或锯割的工艺方法下料；(2)抛丸去除所下材料表面的氧化皮；(3)车坯车去下料时材料两端所形成的塌角并倒角，提高冷挤压预制坯时的工艺稳定性；(4)表面处理通过表面磷化皂化处理，在坯料表面均勻覆盖一层磷化皂化膜，从而减 小冷挤压预制坯时的摩擦阻力和成形抗力，提高工艺稳定性。上述制坯具体包括(1)预制坯采用冷挤压成形技术预制坯，为下一步成形出最终坯件做准备；(2)表面处理通过表面磷化皂化处理，在预制坯件表面均勻覆盖一层磷化皂化膜，从 而减小冷挤压成形时的摩擦阻力和成形抗力，提高工艺稳定性；(3)预镦坯采用冷挤压成形技术来预镦坯，为下一步成形出最终坯件做进一步准备；(4)退火；通过退火处理降低之前预制坯和预镦坯件因加工硬化所产生的硬度提高与 去除应力，从而使冷挤压成形力大幅度降低，减小设备吨位，同时提高后续冷挤压成形的工 艺稳定性；(5)抛丸去除之前退火坯件表面的氧化皮；(6)表面处理通过表面磷化皂化处理，在预镦坯件表面均勻覆盖一层磷化皂化膜，从 而减小冷挤压成形时的摩擦阻力和成形抗力，提高工艺稳定性；(7)冷挤压采用冷挤压成形技术，成形出和输出轴很接近的最终坯件，提高金属材料 利用率，将后续机械加工的金属余量减小到较低水平，提高加工效率；(8)正火；正火处理的目的是降低冷挤压成形坯件因加工硬化所产生的较高硬度，去除 因加工硬化所产生的应力，同时提高后续机械加工工艺的稳定性；(9)校直；如果正火坯件出现过度弯曲，则需要通过校直工艺校正，为后续机械加工工 序做准备；上述机械加工包括粗车、半精车和精车，所述粗车、半精车和精车均采用数控车床且均 是以小端中心孔(1)和大端60°锥孔(12)作为定位基准，上述机械加工和特种加工具体包 括(1)车大端面去除大端面两端以及大端外圆的多余金属材料，为后续机械加工工序做5准备；(2)车小端面加工去除小端面的多余材料，为后续机械加工工序做准备；(3)加工大端中心孔加工大端中心孔，作为后续机械加工工序的过渡基准，最终会被 加工去掉；(4)加工小端中心孔加工小端中心孔，作为后续机械加工工序的基准之一；(5)粗车基准面粗加工后续机械加工工序的夹持基准，去除多余材料；(6)精车基准面加工出后续机械加工工序的夹持基准；(7)车大端面及含油轴承座孔加工大端面两端、外圆，去除多余材料，加工含油轴承座 孔及60°锥孔，以此作为后续机械加工、冷滚轧渐开线螺旋花键、冲压齿轮轴底孔、以及铆 挤装配等工序的多重定位基准；(8)粗车外圆粗加工各外圆以及渐开线螺旋花键(6)滚轧前的外圆，去除多余材料；(9)半精车外圆进一步加工各外圆，去除多余材料，加工渐开线螺旋花键滚轧成形段 坯料形状和尺寸，包括倒角、斜角和渐开线螺旋花键滚轧前的外圆直径，以及卡簧槽和退刀 槽；(10)冷滚轧应用冷滚轧成形技术加工制造渐开线螺旋花键，解决了无退刀槽齿形零 件无法机械加工的难题，减少机械加工工序，加工效率大幅度提高20倍以上；(11)精车外圆精加工各外圆以及渐开线螺旋花键齿顶圆，去除多余材料，只留热处理 后的磨削余量；(12)冲孔使用申请号为201020055240.9的专利公开的冲孔模具在输出轴上冲压出 三个齿轮轴底孔，冲孔时以上述含油轴承座孔作为定位基准，所述三个齿轮轴底孔的尺寸 误差< 0. 02，且相对于两个基准小端中心孔和含油轴承座孔的位置误差< 0. 03 ；(13)精车大端两面加工大端面两侧以及大端外圆，去除多余材料和冲孔塌角，保证盘 厚尺寸及形位公差要求；(14)车总长加工去除小端面的多余材料，保证总长尺寸；(15)加工含油轴承座孔加工含油轴承座孔，保证孔深尺寸；(16)孔口倒角孔口倒角去除毛刺，以利于齿轮轴铆挤装配，保证总成装配的质量；(17)打标记打上要求的标机；(18)渗碳淬火；通过渗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输出轴组件的加工方法，包括输出轴（１９）的加工及齿轮轴（１７）、含油轴承（１８）与所述输出轴（１９）的组装，所述输出轴（１９）的加工流程包括坯料准备、制坯、机械加工、特种加工及辅助处理，其特征在于，所述制坯包括采用冷挤压成形技术预制坯和制坯。

【技术特征摘要】
一种输出轴组件的加工方法，包括输出轴(19)的加工及齿轮轴(17)、含油轴承(18)与所述输出轴(19)的组装，所述输出轴(19)的加工流程包括坯料准备、制坯、机械加工、特种加工及辅助处理，其特征在于，所述制坯包括采用冷挤压成形技术预制坯和制坯。2.如权利要求1所述的输出轴组件的加工方法，其特征在于所述特种加工包括渐开 线螺旋花键(6)的加工，所述渐开线螺旋花键(6)的加工为采用冷滚轧成形技术进行加工。3.如权利要求2所述的输出轴组件的加工方法，其特征在于所述特种加工还包括冲 孔，所述冲孔为使用冲孔模具在所述输出轴(19)上冲压出三个齿轮轴底孔(11 )，冲孔时以 所述含油轴承座孔(8)作为定位基准，所述三个齿轮轴底孔(11)的尺寸误差<0. 02，且相 对于作为基准的小端中心孔(1)和所述含油轴承座孔(8)的位置误差< 0. 03。4.如权利要求3所述的输出轴组件的加工方法，其特征在于所述冲孔模具为申请号 为201020055240. 9的专利公开的冲孔模具。5.如权利要求4所述的输出轴组件的加工方法，其特征在于所述机械加工的工艺过 程均是以小端中心孔(1)和大端60°锥孔(12)作为定位基准。6.如权利要求5所述的输出轴组件的加工方法，其特征在于所述机械加工包括粗车、 半精车和精车，所述粗车、半精车和精车均采用数控车床。7.如权利要求6所述的输出轴组件的加工方法，其特征在于所述齿轮轴(17)、含油轴 承(18)与所述输出轴(19)的组装为使用铆挤装配模具在液压机床上一次将含油轴承(18) 和三根齿轮轴(17)铆挤装配到所述输出轴(19)上，所述三根齿轮轴(17)相对于作为基准 的小端中心孔(1)和含油轴承内孔的位置误差< 0. 04。8.如权利要求7所述的输出轴组件的加工方法，其特征在于所述铆挤装配模具为申 请号为201020055282. 2的专利公开的模具。9.如权利要求1所述的输出轴组件的加工方法，其特征在于所述输出轴的加工步骤 具体如下所述坯料准备包括(1)下料热轧棒料采用剪切或锯割的工艺方法下料；(2)抛丸去除所下材料表面的氧化皮；(3)车坯车去下料时材料两端所形成的塌角并倒角，提高冷挤压预制坯时的工艺稳定性；(4)表面处理通过表面磷化皂化处理，在坯料表面均勻覆盖一层磷化皂化膜；所述制坯包括(1)预制坯采用冷挤压成形技术预制坯；(2)表面处理通过表面磷化皂化处理，在预制坯件表面均勻覆盖一层磷化皂化膜；(3)预镦坯采用冷挤压成形技术来预镦坯；(4)退火;(5)抛丸去除之前退火坯件表面的氧化皮；(6)表面处理通过表面磷化皂化处理，在预镦坯件表面均勻覆盖一层磷化皂化膜；(7)冷挤压采用冷挤压成形技术，成形出和输出轴(19)很接近的最终坯件；(8)正火;(9)校直;所述机械加工包括粗车、半精车和精车，所述粗车、半精车和精车均采用数控车床且均 是以小端中心孔(1)和大端60°锥...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩济才，车路长，彭树杰，熊德龙，张焕莲，
申请(专利权)人：中国兵器工业第五九研究所，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]