CN102510189A - 一种电动自行车电机壳体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动自行车电机壳体的制备方法，所述的电机壳体由镁合金制备，所述镁合金按重量百分比计由下列组份组成：Al：13～14.5％，Zn：0.5～0.8％，Mn：0.03～0.07％，Ti：0.6～0.8％，Fe：0.04～0.08％，Cu：0.45～0.75％，其余为Mg，所述制备方法包括将符合上述成分的镁合金经熔炼、均匀化退火处理、热轧、冷轧制备成型材，然后进行圈圆、焊接、冷挤、钻孔和攻丝处理。本发明的镁合金是专门针对电动自行车的电机外壳的使用要求和特点设计的，具有重量轻、耐腐蚀性能好，机械性能好，外观美观等特点。

Description

一种电动自行车电机壳体的制备方法
技术领域
本发明涉及电动自行车领域，特别涉及一种电动自行车电机壳体的制备方法。
背景技术
随着能源的紧张和人们生活节奏的加快以及城市里日益严重的拥堵问题，电动自行车由于其无排放污染，结构轻盈，时速适中，使用起来比汽车灵活，适应道路范围更广，因此，已成为人们出行的一种重要的交通工具，特别是被城市民众所接受。
电动自行车的电机，是电动自行车的关键部件。其安装在后轴上。电机壳体通过幅条钢丝与后轮轮辋相连接。在工作状态下，电机壳体旋转而驱动电动自行车。
已有的电动自行车电机壳体是铸钢件。这种铸钢件的电机壳体，生产耗能高，尤其是由于其所存在的缩孔、气孔等质量问题，不但影响了铸件成品率，而提升制造成本。而且由于铸件的致密性差，影响电机输出功率，并且由于铸钢的电机壳体耐腐蚀性差，因为电机壳体裸露在外，经常受到雨雪泥泞道路的侵蚀，导致现有的电动自行车的电机壳体的寿命偏低。并且由于铸钢壳体重量重，其自身将消耗一部分电机的动能，这也是导致单次充电行驶里程短的一个重要原因。
镁合金是当代工业工程上使用最广泛的质量最轻、比强度和比刚度高的合金。镁合金目前的价格，按重量计已低于铝合金，而其比重是铝合金的三分之二。故按体积计算其价格已大大低于铝合金，且镁合金制品的银色高贵典雅，质感细腻，美观大方具有高级感。但由于现有镁合金工艺控制范围窄，尤其对热挤压要求的温度比较严格，塑性变形性能相对较差，不利于机械成型。而且，镁合金具有熔点低，线膨胀系数和导热系数较大的特点，在焊接过程中会出现氧化、燃烧、裂纹、气孔、热影响区过宽以及焊后变形量较大等问题，难以获得与母材性能相匹配的焊接接头。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种电动自行车电机壳体的制备方法，以解决现有技术中的上述问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种电动自行车电机壳体的制备方法，所述的电机壳体由镁合金制备，所述镁合金按重量百分比计由下列组份组成：Al：13～14.5％，Zn：0.5～0.8％，Mn：0.03～0.07％，Ti：0.6～0.8％，Fe：0.04～0.08％，Cu：0.45～0.75％，其余为Mg，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按上述成份分别称取镁铜中间合金、镁锰中间合金、镁锌中间合金、镁铁中间合金、镁钛中间合金和纯铝锭和纯镁锭，然后加入到熔化炉中，在750℃～760℃真空条件下熔炼成镁合金熔液，经除气、精炼、扒渣后转入静置炉，静置15分钟～30分钟，得到熔炼好的镁合金熔液；将得到的镁合金熔液经过陶瓷过滤器过滤后，铸造成镁合金铸锭；
(2)将制得的镁合金铸锭放置在均火炉中，将其加热至380℃～410℃并保温18～24小时，进行均匀化退火处理；
(3)将经退火处理的镁合金铸锭利用热轧机上热轧成带材半成品；所述热轧方法是：先将镁合金铸锭加热到470℃～500℃后，利用热轧机进行开坯轧制，轧制过程中的温度控制在410℃～450℃；
(4)将带材半成品利用冷轧机冷轧成型材；冷轧道次之间进行中间退火，退火温度为380℃～395℃，保温时间为2～3小时；
(5)圈圆：将所述型材按电机壳体轴向长度剪切落料后圈圆，制作成开口圆筒件；
(6)焊接：将所述开口圆筒件对接焊接成圆筒状结构件；
(7)冷挤：通过扩径或缩径工艺，将圆筒状结构件挤压成符合产品设计要求的圆筒状壳体；
(8)钻孔：按产品设计要求钻幅条扣接孔和螺孔的底孔；
(9)攻丝：按产品设计要求攻螺孔。
本发明制备方法的有益效果为：
1)本发明的镁合金是专门针对电动自行车的电机外壳的使用要求和特点设计的，具有重量轻、耐腐蚀性能好，机械性能好，外观美观等特点。
2)本发明的镁合金的熔炼成型方法根据镁合金的成分特点进行调整，使得制备的型材成品率高，质量好，保证了所设计镁合金的性能的实现。
具体实施方式
实施例一
一种电动自行车电机壳体的制备方法，所述的电机壳体由镁合金制备，所述镁合金按重量百分比计由下列组份组成：Al：13％，Zn：0.8％，Mn：0.03％，Ti：0.8％，Fe：0.04％，Cu：0.75％，其余为Mg，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按上述成份分别称取镁铜中间合金、镁锰中间合金、镁锌中间合金、镁铁中间合金、镁钛中间合金和纯铝锭和纯镁锭，然后加入到熔化炉中，在750℃真空条件下熔炼成镁合金熔液，经除气、精炼、扒渣后转入静置炉，静置30分钟，得到熔炼好的镁合金熔液；将得到的镁合金熔液经过陶瓷过滤器过滤后，铸造成镁合金铸锭；
(2)将制得的镁合金铸锭放置在均火炉中，将其加热至380℃并保温24小时，进行均匀化退火处理；
(3)将经退火处理的镁合金铸锭利用热轧机上热轧成带材半成品；所述热轧方法是：先将镁合金铸锭加热到470℃后，利用热轧机进行开坯轧制，轧制过程中的温度控制在450℃；
(4)将带材半成品利用冷轧机冷轧成型材；冷轧道次之间进行中间退火，退火温度为380℃，保温时间为3小时；
(5)圈圆：将所述型材按电机壳体轴向长度剪切落料后圈圆，制作成开口圆筒件；
(6)焊接：将所述开口圆筒件对接焊接成圆筒状结构件；
(7)冷挤：通过扩径或缩径工艺，将圆筒状结构件挤压成符合产品设计要求的圆筒状壳体；
(8)钻孔：按产品设计要求钻幅条扣接孔和螺孔的底孔；
(9)攻丝：按产品设计要求攻螺孔。
实施例二
一种电动自行车电机壳体的制备方法，所述的电机壳体由镁合金制备，所述镁合金按重量百分比计由下列组份组成：Al：14.5％，Zn：0.5％，Mn：0.07％，Ti：0.6％，Fe：0.08％，Cu：0.45％，其余为Mg，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按上述成份分别称取镁铜中间合金、镁锰中间合金、镁锌中间合金、镁铁中间合金、镁钛中间合金和纯铝锭和纯镁锭，然后加入到熔化炉中，在760℃真空条件下熔炼成镁合金熔液，经除气、精炼、扒渣后转入静置炉，静置15分钟，得到熔炼好的镁合金熔液；将得到的镁合金熔液经过陶瓷过滤器过滤后，铸造成镁合金铸锭；
(2)将制得的镁合金铸锭放置在均火炉中，将其加热至410℃并保温18小时，进行均匀化退火处理；
(3)将经退火处理的镁合金铸锭利用热轧机上热轧成带材半成品；所述热轧方法是：先将镁合金铸锭加热到500℃后，利用热轧机进行开坯轧制，轧制过程中的温度控制在410℃；
(4)将带材半成品利用冷轧机冷轧成型材；冷轧道次之间进行中间退火，退火温度为395℃，保温时间为2小时；
(5)圈圆：将所述型材按电机壳体轴向长度剪切落料后圈圆，制作成开口圆筒件；
(6)焊接：将所述开口圆筒件对接焊接成圆筒状结构件；
(7)冷挤：通过扩径或缩径工艺，将圆筒状结构件挤压成符合产品设计要求的圆筒状壳体；
(8)钻孔：按产品设计要求钻幅条扣接孔和螺孔的底孔；
(9)攻丝：按产品设计要求攻螺孔。
实施例三
一种电动自行车电机壳体的制备方法，所述的电机壳体由镁合金制备，所述镁合金按重量百分比计由下列组份组成：Al：13.7％，Zn：0.65％，Mn：0.05％，Ti：0.7％，Fe：0.06％，Cu：0.6％，其余为Mg，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按上述成份分别称取镁铜中间合金、镁锰中间合金、镁锌中间合金、镁铁中间合金、镁钛中间合金和纯铝锭和纯镁锭，然后加入到熔化炉中，在755℃真空条件下熔炼成镁合金熔液，经除气、精炼、扒渣后转入静置炉，静置20分钟，得到熔炼好的镁合金熔液；将得到的镁合金熔液经过陶瓷过滤器过滤后，铸造成镁合金铸锭；
(2)将制得的镁合金铸锭放置在均火炉中，将其加热至395℃并保温21小时，进行均匀化退火处理；
(3)将经退火处理的镁合金铸锭利用热轧机上热轧成带材半成品；所述热轧方法是：先将镁合金铸锭加热到485℃后，利用热轧机进行开坯轧制，轧制过程中的温度控制在430℃；
(4)将带材半成品利用冷轧机冷轧成型材；冷轧道次之间进行中间退火，退火温度为390℃，保温时间为2.5小时；
(5)圈圆：将所述型材按电机壳体轴向长度剪切落料后圈圆，制作成开口圆筒件；
(6)焊接：将所述开口圆筒件对接焊接成圆筒状结构件；
(7)冷挤：通过扩径或缩径工艺，将圆筒状结构件挤压成符合产品设计要求的圆筒状壳体；
(8)钻孔：按产品设计要求钻幅条扣接孔和螺孔的底孔；
(9)攻丝：按产品设计要求攻螺孔。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (1)

1.一种电动自行车电机壳体的制备方法，其特征在于，所述的电机壳体由镁合金制备，所述镁合金按重量百分比计由下列组份组成：Al：13～14.5％，Zn：0.5～0.8％，Mn：0.03～0.07％，Ti：0.6～0.8％，Fe：0.04～0.08％，Cu：0.45～0.75％，其余为Mg，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按上述成份分别称取镁铜中间合金、镁锰中间合金、镁锌中间合金、镁铁中间合金、镁钛中间合金和纯铝锭和纯镁锭，然后加入到熔化炉中，在750℃～760℃真空条件下熔炼成镁合金熔液，经除气、精炼、扒渣后转入静置炉，静置15分钟～30分钟，得到熔炼好的镁合金熔液；将得到的镁合金熔液经过陶瓷过滤器过滤后，铸造成镁合金铸锭；
(2)将制得的镁合金铸锭放置在均火炉中，将其加热至380℃～410℃并保温18～24小时，进行均匀化退火处理；
(3)将经退火处理的镁合金铸锭利用热轧机上热轧成带材半成品；所述热轧方法是：先将镁合金铸锭加热到470℃～500℃后，利用热轧机进行开坯轧制，轧制过程中的温度控制在410℃～450℃；
(4)将带材半成品利用冷轧机冷轧成型材；冷轧道次之间进行中间退火，退火温度为380℃～395℃，保温时间为2～3小时；
(5)圈圆：将所述型材按电机壳体轴向长度剪切落料后圈圆，制作成开口圆筒件；
(6)焊接：将所述开口圆筒件对接焊接成圆筒状结构件；
(7)冷挤：通过扩径或缩径工艺，将圆筒状结构件挤压成符合产品设计要求的圆筒状壳体；
(8)钻孔：按产品设计要求钻幅条扣接孔和螺孔的底孔；
(9)攻丝：按产品设计要求攻螺孔。
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