CN103194585B - 一种混合动力汽车电机主轴的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混合动力汽车电机主轴的制造方法,A取圆钢40Cr或者圆钢42CrMo，圆钢经锻压机锻压由细长变成粗短，再由粗短锻压成细长，然后使用模具锻压成所需形状，修整外形达到要求；B成型后放入烘炉中加热到920-930摄氏度并保温4小时，然后以每小时降温80-100摄氏度速度冷却到室温的正火处理，清理主轴表面氧化皮，探伤检查达到3级；C重新将主轴加温到850-860摄氏度并保温1小时后投入到机油冷却进行淬火.本发明电机主轴可以使用普通金属结构钢的材料，但强度能大大提高，扭转负荷试验100万次以上，大幅提高电机主轴的使用寿命；降低电机主轴的成本；降低对制造设备的要求，加工工艺也简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合动力汽车电机主轴的制造方法。
背景技术
目前，公知的混合动力汽车电机主轴（以下简称电机主轴）的制造工艺为：圆钢下料→调质处理→机械加工→表面淬火处理→磨削加工。电机主轴的薄弱处为与汽油或柴油发动机相作用的离合器安装用轴伸花键部。传统的制造工艺在改善电机主轴使用寿命存在以下不足。1、电机主轴材料价格高；为使电机主轴的强度达到使用寿命的要求，需要采用强度较高的材料来制作，电机主轴阶梯直径比大使去除材料较多，势必造成材料费用升高。2、电机主轴工艺费用高；由于使用了特殊材料，加大了电机主轴在工艺处理时需要采用特殊的设备和特殊处理方式（如渗氮、碳氮共渗、盐浴淬火），加大了工艺参数控制的难度；以及增加了加工刃具费用和机械加工难度，容易造成不合格品。致使加工费用高。3、主轴使用寿命低。采用通用的材料和按照传统的加工工艺，电机主轴轴伸花键的疲劳寿命低。如使用42Cr、42CrMo材料进行调质处理和表面淬火处理，扭转负荷试验只有6-10和15万次左右，不能满足混合动力汽车电机的使用要求。为达到混合动力汽车电机的使用要求，电机主轴就必须采用强度更高的材料，造成电机主轴成本高。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种采用普通材料就能实现轴伸花键高强度、长使用寿命和易加工的混合动力汽车电机主轴的制造方法。
上述目的采用下述技术方案给予实现。
一种混合动力汽车电机主轴的制造方法，A取圆钢40Cr或者圆钢42CrMo，圆钢经锻压机锻压由细长变成粗短，再由粗短锻压成细长，然后使用模具锻压成所需形状，修整外形达到要求；B成型后放入烘炉中加热到920-930摄氏度并保温4小时，然后以每小时降温80-100摄氏度速度冷却到室温的正火处理，清理主轴表面氧化皮，探伤检查达到3级；C重新将主轴加温到850-860摄氏度并保温1小时后投入到机油冷却进行淬火；D再放入烘炉中加热到505-510摄氏度，保温4小时后以每小时降温100-120摄氏度冷却到室温的回火处理，此时主轴的洛氏硬度为28-32，金相组织评定符合GB/T 13320-2007《钢质锻模件 金相组织评定图及评定方法》中金相组织评级图谱 1-4级；E使用中频感应加热器加热和水冷却液对主轴头部的轴伸花键进行中频淬火处理，轴伸花键径向方向淬火部淬火深度不小于2.5毫米，洛氏硬度为42-50，金相组织评定符合JB/T9204-2008《钢件感应淬火金相检验》中金相组织评级图谱 3-6级；F使用喷丸机对轴伸花键处进行喷丸强化处理，喷丸的材料为0.45-0.5mm的铸钢喷丸颗粒，气体压力为8-8.5兆帕，喷丸后轴伸花键的喷丸区域喷丸强度达到0.35-0.45Amm，全部覆盖喷丸不小于两遍。
本发明电机主轴可以使用普通金属结构钢的材料，但强度能大大提高，扭转负荷试验100万次以上，大幅提高电机主轴的使用寿命；降低电机主轴的成本；降低对制造设备的要求，加工工艺也简单。轴伸花键通过锻压强化组织结构，提高材料致密性和韧性；通过调质处理去除材料的内应力、减少后加工和使用中的应力变形，提高轴整体的硬度；通过中频淬火处理，进一步对轴伸花键表层的金相组织细化，提高轴的扭转强度，同时大幅提高轴伸花键部的硬度，增加耐磨性。通过强化喷丸，再进一步提高轴伸花键的扭转强度，消除轴伸花键的残余内应力。
附图说明
图1是本发明电机主轴外形图。
图2是轴伸花键中频淬火处理图。
图3是轴伸花键喷丸强化处理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述。
实施例1，一种混合动力汽车电机主轴的制造方法，A取圆钢40Cr（40铬）或者圆钢42CrMo（42铬钼），圆钢经锻压机锻压由细长变成粗短，再由粗短锻压成细长，然后使用模具锻压成所需形状，修整外形达到要求；B成型后放入烘炉中加热到920-930摄氏度并保温4小时，然后以每小时降温80-100摄氏度速度冷却到室温、清理主轴表面氧化皮(氧化皮主要指黑色的氧化铁)，探伤检查达到3级；C重新将主轴加温到850-860摄氏度并保温1小时后投入到机油冷却进行淬火；D再放入烘炉中加热到505-510摄氏度，保温4小时后以每小时降温100-120摄氏度冷却到室温的回火处理，此时主轴的洛氏硬度为28-32，金相组织评定符合GB/T 13320-2007《钢质锻模件 金相组织评定图及评定方法》中金相组织评级图谱 1-4级；E使用中频感应加热器加热和水冷却液对主轴头部的轴伸花键进行中频淬火处理，轴伸花键径向方向淬火部淬火深度不小于2.5毫米，洛氏硬度为42-50，金相组织评定符合JB/T9204-2008《钢件感应淬火金相检验》中金相组织评级图谱 3-6级；F使用喷丸机对轴伸花键处进行喷丸强化处理，喷丸的材料为0.45-0.5mm的铸钢喷丸颗粒，气体压力为8-8.5兆帕，喷丸后轴伸花键的喷丸区域喷丸强度达到0.35-0.45Amm（Amm单位名称：阿尔门试片值），全部覆盖喷丸不小于两遍。
结合图1至图3，图2中感应加热圈5连接到中频电源1，喷水环4分别连接到冷却水泵2上，系统启动后轴伸花键向下移动伸入到感应加热圈5中，感应加热圈5对轴伸花键6部加热，喷水环4喷出冷却水3进行冷却，完成轴伸花键部的中频淬火。在图3中铸钢喷丸颗粒8和高压空气7在喷嘴9内进行混合，并从喷嘴9高速喷出，铸钢喷丸颗粒8高速击打在轴伸花键6的外表面，引起轴伸花键6内部应力的改变，提高轴伸花键6的强度，完成喷丸强化处理。
Claims (1)
1.一种混合动力汽车电机主轴的制造方法，其特征在于：A取圆钢40Cr或者圆钢42CrMo，圆钢经锻压机锻压由细长变成粗短，再由粗短锻压成细长，然后使用模具锻压成所需形状，修整外形达到要求；B成型后放入烘炉中加热到920-930摄氏度并保温4小时，然后以每小时降温80-100摄氏度速度冷却到室温的正火处理，清理主轴表面氧化皮，探伤检查达到3级；C重新将主轴加温到850-860摄氏度并保温1小时后投入到机油冷却进行淬火；D再放入烘炉中加热到505-510摄氏度，保温4小时后以每小时降温100-120摄氏度冷却到室温的回火处理，此时主轴的洛氏硬度为28-32，金相组织评定符合GB /T13320-2007《钢质锻模件 金相组织评定图及评定方法》中金相组织评级图谱 1-4级；E使用中频感应加热器加热和水冷却液对主轴头部的轴伸花键进行中频淬火处理，轴伸花键径向方向淬火部淬火深度不小于2.5毫米，洛氏硬度为42-50，金相组织评定符合JB/T9204-2008《钢件感应淬火金相检验》中金相组织评级图谱 3-6级；F使用喷丸机对轴伸花键处进行喷丸强化处理，喷丸的材料为0.45-0.5mm的铸钢喷丸颗粒，气体压力为8-8.5兆帕，喷丸后轴伸花键的喷丸区域喷丸强度达到0.35-0.45Amm，全部覆盖喷丸不小于两遍。
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