CN108372389A - 一种新能源汽车电机壳的冲压工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车电机壳的冲压工艺，包括步骤：（1）、坯料软化：铝合金坯料正火炉加热软化；拉伸、一次冲压：热环境下用牵引机对坯料进行拉伸，再将毛坯料通入凹模、凸模之间冲压，形成粗坯料；二次冲压：在保温条件下，粗坯料送去凹模、凸模之间加工，形成精坯料；淬火：对精坯料淬火；热处理：对精坯料进行T4热处理；精细化处理：对精坯料精铣底脚面，去毛刺，外表面打磨，得新成品。本发明的工艺一改传统的电机壳制造工艺，得到的成品铝合金电机壳机械性能优异，强度比对应传统牌号铝合金提高10%以上，富有韧性，表面耐磨，质轻，特别适用于新能源电机壳长久使用。

Description

一种新能源汽车电机壳的冲压工艺
技术领域
本发明属于新能源汽车配件领域，尤其涉及一种新能源汽车电机壳的冲压工艺。
背景技术
近年来，包括纯电动和混合动力汽车的新能源汽车应运而生，并结合高性能的驱动电机以及控制技术、储能技术、材料技术的融合，发挥了电动汽车在现实生活中的高效率、环保、节能、轻便等优点。电动汽车解决了能源的危机和环境的污染，在技术创新的过程中，对缓解全球汽车工业金融危机和能源环境问题卓有贡献。
减轻车身重量、保证强度使电动汽车外壳、支架等零部件冲压工艺的最主要的技术要求。采用高强度的钢板能实现轻量化，但高强度钢板的冲压成型性能下降，需要很大的成型力，且回弹严重，大大影响工艺成本。近年来，热冲压成型的技术，解决了材料使用性能与加工性能之间的矛盾。
而开发一种适用于新能源汽车的电机壳的热冲压工艺，则为新能源汽车的发展注入新的活力。
发明内容
发明目的：本发明提出的一种新能源汽车电机壳的冲压工艺，相对传统车用壳体的冲压工艺进行全面的优化改进，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容：一种新能源汽车电机壳的冲压工艺，包括以下步骤：
（1）、坯料软化：取铝合金坯料，锻造或者铸造形成毛坯料，再放入正火炉，加热到520~565℃的温度；
（2）、拉伸、一次冲压：（1）的毛坯料，置于惰性热气氛保护环境，维持5~10℃/min的降温速率；之后先以45~70m/min的速度用牵引机对坯料进行拉伸，再将毛坯料通入凹模、凸模之间，对电机壳的主体结构进行冲压，形成粗坯料，此步骤的总操作时间控制在8~15min；
（3）、二次冲压：在保温条件下，粗坯料送去凹模、凸模之间加工，二次冲孔冲压电机壳的细部结构、结构孔、安装孔，形成精坯料；
（4）、淬火：对精坯料淬火，精坯料温度降至50~80℃；
（5）、热处理：对精坯料进行T4热处理；
（6）、精细化处理：对（5）后的精坯料精铣底脚面，去毛刺，外表面打磨，得新能源汽车电机壳成品。
作为优选，所述铝合金坯料所用的铝合金为热处理型的变形铝合金或铸造铝合金。热处理型的铝合金能支持本工艺开展的基本条件，至于变形铝合金还是铸造铝合金视工艺情况而定。
进一步，所述铝合金坯料所用的铝合金牌号为6061、6063、ZL101、ZL115、ZL201、ZL203中的一种。以上铝合金牌号具有优异的综合力学性能以及较好的热处理加工性能。
作为优选，步骤（3）中，保温的温度为475~505℃。保温温度的限定步骤（3）的二次冲压环境，对细化晶粒的具体情况较为重要。
作为优选，步骤（5）中，T4热处理的固溶处理温度在521~535℃，保温时间4-6h。T4的固溶热处理温度及其保温时间保证了T4工艺的晶粒重组织排布效果。
作为优选，步骤（4）中，对精坯料采用风+水雾混合介质淬火。风+水雾混合介质淬火可以较快地降温，同时水雾的含量变化方便控制降温速率。
进一步，步骤（4）中，风+水雾混合介质中含水雾的体积分数在12~17%。水雾的体积分数12~17%使精坯料的淬火降温速率得到很好的控制，从而让降温速率在最佳范围内，对精坯料的表面性质具有决定性作用。
和现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的工艺精细，步骤鲜明，处理高效。坯料软化后铝合金热拉伸、热冲压、二次冲压，使加工性能非冷冲压可比，加工的精细程度和均匀程度得到大幅度提高，无边缘应力集中和裂开隐患；淬火、热处理工艺进一步排布金属晶粒，增强表面和内部机械性能。本发明的工艺一改传统的电机壳制造工艺，得到的成品铝合金电机壳机械性能优异，强度比对应传统牌号铝合金提高10%以上，富有韧性，表面耐磨，质轻，特别适用于新能源电机壳长久使用。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例作简单的介绍。
实施例1
一种新能源汽车电机壳的冲压工艺，包括以下步骤：
（1）、坯料软化：取铝合金坯料，锻造或者铸造形成毛坯料，再放入正火炉，加热到545℃的温度；所述铝合金坯料所用的铝合金为热处理型的变形铝合金或铸造铝合金，优选为铝合金牌号为6061、6063、ZL101、ZL115、ZL201、ZL203中的一种；
（2）、拉伸、一次冲压：（1）的毛坯料，置于惰性热气氛保护环境，维持7℃/min的降温速率；之后先以45~70m/min的速度用牵引机对坯料进行拉伸，再将毛坯料通入凹模、凸模之间，对电机壳的主体结构进行冲压，形成粗坯料，此步骤的总操作时间控制在8~15min；
（3）、二次冲压：在495℃下保持保温环境，粗坯料送去凹模、凸模之间加工，二次冲孔冲压电机壳的细部结构、结构孔、安装孔，形成精坯料；
（4）、淬火：对精坯料采用风+水雾混合介质淬火，其中含水雾的体积分数在12~17%，精坯料温度降至50~80℃；
（5）、热处理：对精坯料进行T4热处理；所述T4热处理的固溶处理温度在535℃，保温时间4.5h；
（6）、精细化处理：对（5）后的精坯料精铣底脚面，去毛刺，外表面打磨，得新能源汽车电机壳成品。
实施例2
一种新能源汽车电机壳的冲压工艺，包括以下步骤：
（1）、坯料软化：取铝合金坯料，锻造或者铸造形成毛坯料，再放入正火炉，加热到520℃的温度；所述铝合金坯料所用的铝合金为热处理型的变形铝合金或铸造铝合金，优选为铝合金牌号为6061、6063、ZL101、ZL115、ZL201、ZL203中的一种；
（2）、拉伸、一次冲压：（1）的毛坯料，置于惰性热气氛保护环境，维持8℃/min的降温速率；之后先以45~70m/min的速度用牵引机对坯料进行拉伸，再将毛坯料通入凹模、凸模之间，对电机壳的主体结构进行冲压，形成粗坯料，此步骤的总操作时间控制在8~15min；
（3）、二次冲压：在500℃下保持保温环境，粗坯料送去凹模、凸模之间加工，二次冲孔冲压电机壳的细部结构、结构孔、安装孔，形成精坯料；
（4）、淬火：对精坯料采用风+水雾混合介质淬火，其中含水雾的体积分数在12~17%，精坯料温度降至50~80℃；
（5）、热处理：对精坯料进行T4热处理；所述T4热处理的固溶处理温度在527℃，保温时间5h；
（6）、精细化处理：对（5）后的精坯料精铣底脚面，去毛刺，外表面打磨，得新能源汽车电机壳成品。
实施例3
一种新能源汽车电机壳的冲压工艺，包括以下步骤：
（1）、坯料软化：取铝合金坯料，锻造或者铸造形成毛坯料，再放入正火炉，加热到565℃的温度；所述铝合金坯料所用的铝合金为热处理型的变形铝合金或铸造铝合金，优选为铝合金牌号为6061、6063、ZL101、ZL115、ZL201、ZL203中的一种；
（2）、拉伸、一次冲压：（1）的毛坯料，置于惰性热气氛保护环境，维持5℃/min的降温速率；之后先以45~70m/min的速度用牵引机对坯料进行拉伸，再将毛坯料通入凹模、凸模之间，对电机壳的主体结构进行冲压，形成粗坯料，此步骤的总操作时间控制在8~15min；
（3）、二次冲压：在505℃下保持保温环境，粗坯料送去凹模、凸模之间加工，二次冲孔冲压电机壳的细部结构、结构孔、安装孔，形成精坯料；
（4）、淬火：对精坯料采用风+水雾混合介质淬火，其中含水雾的体积分数在12~17%，精坯料温度降至50~80℃；
（5）、热处理：对精坯料进行T4热处理；所述T4热处理的固溶处理温度在521℃，保温时间6h；
（6）、精细化处理：对（5）后的精坯料精铣底脚面，去毛刺，外表面打磨，得新能源汽车电机壳成品。
以上实施例仅用以说明本发明的优选技术方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，所做出的若干改进或等同替换，均视为本发明的保护范围，仍应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种新能源汽车电机壳的冲压工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、坯料软化：取铝合金坯料，锻造或者铸造形成毛坯料，再放入正火炉，加热到520~565℃的温度；
（2）、拉伸、一次冲压：（1）的毛坯料，置于惰性热气氛保护环境，维持5~10℃/min的降温速率；之后先以45~70m/min的速度用牵引机对坯料进行拉伸，再将毛坯料通入凹模、凸模之间，对电机壳的主体结构进行冲压，形成粗坯料，此步骤的总操作时间控制在8~15min；
（3）、二次冲压：在保温条件下，粗坯料送去凹模、凸模之间加工，二次冲孔冲压电机壳的细部结构、结构孔、安装孔，形成精坯料；
（4）、淬火：对精坯料淬火，精坯料温度降至50~80℃；
（5）、热处理：对精坯料进行T4热处理；
（6）、精细化处理：对（5）后的精坯料精铣底脚面，去毛刺，外表面打磨，得新能源汽车电机壳成品。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电机壳的冲压工艺，其特征在于，所述铝合金坯料所用的铝合金为热处理型的变形铝合金或铸造铝合金。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车电机壳的冲压工艺，其特征在于，所述铝合金坯料所用的铝合金牌号为6061、6063、ZL101、ZL115、ZL201、ZL203中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电机壳的冲压工艺，其特征在于，步骤（3）中，保温的温度为475~505℃。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电机壳的冲压工艺，其特征在于，步骤（5）中，T4热处理的固溶处理温度在521~535℃，保温时间4-6h。
6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电机壳的冲压工艺，其特征在于，步骤（4）中，对精坯料采用风+水雾混合介质淬火。
7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车电机壳的冲压工艺，其特征在于，步骤（4）中，风+水雾混合介质中含水雾的体积分数在12~17%。
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