CN108971906A - 一种电动自行车电机座的制作方法及电机座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动自行车电机座的制作方法及电机座，所述制作方法包括下料：取原材料并用冲床依据设计尺寸下料成两块电机座毛料；锻造：把两块电机座毛料用锻造模具通过锻机温锻成型为两块电机座胚料；成型后的两电机座胚料配合后在前端形成有下管连接口，中间形成有电机安装槽口，后端形成有挡耳部，并在两电机座胚料的内壁形成有电机安装孔；数控机床加工：使用数控机床对所述两块电机座胚料上的电机安装孔及两块电机座胚料的配合面精加工；等离子焊接：把两块电机座胚料用电机座夹具固定，用等离子焊接方式焊接两块电机座胚料的配合面而成为一整体的电机座。本发明提高了电动自行车电机座的加工效率，降低加工成本。
Description
技术领域
本发明涉及电动自行车技术领域，尤其涉及一种电动自行车电机座的制作方法及电机座。
背景技术
电动自行车能使用人力和电力双模式驱动，随着社会的发展，人们的环保意思的提高及对健身的重视，使得电动自行车越来越受到人们的欢迎，特别是在欧美等地区电动自行车广为流行。电动自行车包括车架、车把、轮胎、电机、及传动部件，车架一般包括下管及电机座。
现有生产技术中，电机座一般采用整体锻造的方式,即使用原材料锻造成一个电机座的整体胚料，然后使用数控机床(CNC)在胚料上对电机座的下管连接口、电机安装槽、及内壁等部位进行车、铣、钻等多次二次加工，其加工工序多，时间长，加工成本高且效率低。
因此，现有技术还有待发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提出一种电动自行车电机座的制作方法，旨在提高电动自行车电机座的加工效率，降低加工成本。
为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种电动自行车电机座的制作方法，其中，包括如下步骤：
S10，下料：取原材料并用冲床依据设计尺寸下料成两块电机座毛料；
S20，锻造：把两块电机座毛料用锻造模具通过锻机温锻成型为两块电机座胚料；成型后的两电机座胚料配合后在前端形成有下管连接口，中间形成有电机安装槽口，后端形成有挡耳部，并在两电机座胚料的内壁形成有电机安装孔；
S30，数控机床加工：使用数控机床对所述两块电机座胚料上的电机安装孔及两块电机座胚料的配合面精加工；
S40，等离子焊接：把两块电机座胚料用电机座夹具固定，用等离子焊接方式焊接两块电机座胚料的配合面而成为一整体的电机座。
其中，所述下料步骤后还包括：
S11，振动去毛边：使用振动装置对所述两块电机座毛料进行振动去毛边；所述振动去毛边过程中的振动处理时间为1小时。
其中，所述锻造步骤后还包括：
S21，第一次热处理：对锻造后的两块电机座胚料进行退火处理；
S22，第二次热处理：对退火处理后的两块电机座胚料再进行固溶处理加自然时效处理；
S23，切边：用冲床对进行固溶处理加自然时效处理后的电机座胚料切除边料；
S24，去毛刺，用振动装置对切边后的电机座胚料振动去毛刺；
S25，整型：将两块电机座胚料用整形模具通过锻机锻压整型；
S26，第三次热处理：对整型后的电机座胚料再进行固溶处理加完全人工时效处理。
其中，所述数控机床加工步骤后还包括：
S31，研磨振动：对数控加工后的两块电机座胚料研磨振动去除胚料上的分模边线及利角。
其中，所述等离子焊接步骤后还包括：
S50，抛光：对等离子焊接后的电机座整体进行焊接完表面的抛光、去毛刺，然后进行品检及包装。
其中，所述等离子焊接步骤采用机械手在两块电机座胚料配合面的外侧面自动焊接成型，所述等离子焊接的电流为120～180A，送丝速度为95～110cm/min，焊接速度为32～40cm/min。
其中，所述锻造步骤中还包括在两块电机座毛料其中之一锻造成型一充电座安装孔，并使用数控机床对该充电座安装孔进行精加工。
本发明还提出一种电动自行车电机座，其中，包括第一座体及第二座体，所述第一座体与第二座体使用上述的制作方法制作成型为一整体，焊接成整体的两块座体的配合面之间有焊接层，电机座的前端形成有下管连接口，中间形成有电机安装槽口，后端形成有挡耳部，电机座内壁设置有电机安装孔。
其中，所述第一座体包括第一底壁及第一侧壁，所述第一底壁及第一侧壁在一端部形成第一下管连接半口，在相对的另一端部形成第一挡耳部，第一侧壁的非连接边设置有第一电机安装槽口，第一侧壁在第一电机安装槽口的内壁设置有多个第一电机安装孔，第一挡耳部的内壁设置有第二电机安装孔，第一底壁的非连接边设置有第一配合面，第一侧壁在第一下管连接半口处设置有第二配合面；
第二座体包括第二底壁及第二侧壁，所述第二底壁及第二侧壁在一端部形成第二下管连接半口，在相对的另一端部形成第二挡耳部，第二侧壁的非连接边设置有第二电机安装槽口，第二侧壁在第二电机安装槽口的内壁设置有多个第三电机安装孔，第二挡耳部的内壁设置有第四电机安装孔，第二底壁的非连接边设置有第三配合面，第二侧壁在第二下管连接半口处设置有第四配合面；
所述第一下管连接半口、第二下管连接半口围成所述下管连接口，所述第一电机安装槽口、第二电机安装槽口形成所述电机安装槽口，所述第一挡耳部、第二挡耳部形成所述挡耳部，所述第一电机安装孔、第二电机安装孔、第三电机安装孔、第四电机安装孔组成所述电机安装孔，所述焊接层包括第一焊接层和第二焊接层，所述第一配合面通过第一焊接层与第三配合面连接，所述第二配合面通过第二焊接层与第四配合面连接。
其中，所述第一座体或第二座体还设有充电座安装孔。
本发明的电动自行车电机座的制作方法，通过将电动自行车的电机座分成两块分别下料并锻造成型，并对两电机座胚料的配合面及电机安装孔进行精加工，然后使用等离子焊接的方式将两块电机座胚料的配合面焊接成为一整体的电机座。这样电机座的下管连接口、电机安装槽口等结构可以直接将两锻造成型的两电机座胚料使用等离子焊接连接后合围形成，不需要像现有技术中的整体成型方式还需要使用机床在整体成型的胚料上多次加工才能形成下管连接口、电机安装槽等结构，其工艺制程简单快速，降低了加工成本，提高了产品的生产效率。同时，使用等离子焊接的方式，使得产品的焊接质量稳定,外观美观，减少了使用普通焊接时需要反复打磨的工序，节省人力物力，进一步提升了产品的加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明电动自行车电机座的制作方法的第一流程示意图；
图2为本发明电动自行车电机座的制作方法的第二流程示意图；
图3为本发明电动自行车电机座的制作方法中锻造后还包括的流程示意图；
图4为本发明电动自行车电机座的制作方法的第三流程示意图；
图5为本发明电动自行车电机座的制作方法的第四流程示意图；
图6为本发明电动自行车电机座第一种实施方式的结构示意图；
图7为图6结构的分解示意图；
图8为图6结构设有充电座安装孔的结构示意图。
附图标记说明：
700-电机座，100-第一座体，101-第一底壁，102-第一侧壁，103-第一下管连接半口，104-第一挡耳部，105-第一电机安装孔，106-第一配合面，107-第二配合面，108-第一电机安装槽口，109-第二电机安装孔，200-第二座体，201-第二底壁，202-第二侧壁，203-第二下管连接半口，204-第二挡耳部，205-第三电机安装孔，206-第三配合面，207-第四配合面，208-第二电机安装槽口，109-第四电机安装孔，300-第一焊接层，400-第二焊接层，500-下管连接口，600-电机安装槽口，800-充电座安装孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
请参考图1，图1为本发明电动自行车电机座的制作方法的流程，包括如下步骤：
S10，下料：取原材料并用冲床依据设计尺寸下料成两块电机座毛料；
优选地，本发明实施例的原材料为为铝金属板材。铝金属材料质量轻，同时具有足够的强度，在减轻电机自行车整车的质量的同时，能保证整车结构的强度和安全性，同时板材便于下料及后续的锻造。可以理解，原材料还可以采用铝金属型材或铝金属棒材等。
S20，锻造：把两块电机座毛料用锻造模具通过锻机温锻成型为两块电机座胚料；成型后的两电机座胚料配合后在前端形成有下管连接口，中间形成有电机安装槽口，后端形成有挡耳部，并在两电机座胚料的内壁形成有电机安装孔；
锻造模具提前依据电机座的结构尺寸进行设计，将两块电机座毛料分别放入对应的锻造模具后使用锻机进行温锻后即可得到初步成型的电机座胚料，初步成型的两电机座胚料上形成有组成电机座的基本结构，如图7所示，两电机座胚料在配合后会在前端形成有下管连接口500，中间形成有电机安装槽口600，后端形成有挡耳部104、204，并在两电机座胚料的内壁形成有电机安装孔105、109、205、209；这样在后续的加工中，只需要将两电机座胚料配合连接在一起，就可以形成下管连接口500及电机安装槽口600。
优选地，本发明实施例锻造步骤温锻成型的温度范围为480～520度，该温度范围内电机座毛料的锻压成型效果较好，能获得较好的平整度及机械性能。
S30，数控机床加工：使用数控机床对所述两块电机座胚料上的电机安装孔及两块电机座胚料的配合面精加工；
数控机床(CNC)主要对电机座胚料的配合面及电机安装孔进行精加工，以使得配合面平整光滑，利用后续的焊接操作，电机安装孔的精加工能使得电极安装孔与电机之间进行螺杆的穿孔固定连接。
S40，等离子焊接：把两块电机座胚料用电机座夹具固定，用等离子焊接方式焊接两块电机座胚料的配合面而成为一整体的电机座。
电机座夹具电机座夹具用于固定两块电机座胚料，等离子焊接(PLASMA)方式使用等离子焊机，同时使用焊丝在两块电机座胚料的配合面之间焊接成型。
由于等离子焊接能量密度大、电弧方向性强、电弧能量高，焊接热影响区小，故两块电机座胚料的配合面焊接后形变很小，保证了电机座的美观。同时由于等离子焊的弧柱刚性大，由于小孔效应，可以实现两块电机座胚料单面焊接双面成型，避免了使用普通焊接时需要在电机座胚料的内外双面焊接的麻烦，节省工序。
等离子焊接的焊缝缺陷少，焊接质量高，不需要人工反复打磨去焊疤操作，节省人力物力，同时其焊接速度快，一旦将两块电机座胚料的配合面膜焊接成型后电机座的下管连接口及电机安装槽口也自然成型，避免了现有技术中整体锻造成型结构需要使用数控机床对下管连接口及电机安装槽口进行多次加工才能成型的缺陷，大大提升了电动自行车电机座的生产效率，并降低了其生产成本。
优选地，本发明实施例的等离子焊接步骤采用机械手在两块电机座胚料配合面的外侧面自动焊接成型，所述等离子焊接的电流为120～180A，送丝速度为95～110cm/min，焊接速度为32～40cm/min。使用机械手对两电机座胚料自动进行等离子焊接能保证电机座焊接的稳定性，并大大提成其焊接效率；同时由于等离子焊接可以单面焊接双面成型，本发明实施例的等离子焊接可以使用机械手在两块电机座胚料的外侧面进行单面焊接来一次成型，而不需要再对两块电机座胚料的内侧面进行焊接，节省了工序。
等离子焊接过程中的参数控制为电流为120～180A，送丝速度为95～110cm/min，焊接速度为32～40cm/min，能保证两电机座胚料配合面的焊接质量。较佳地，等离子焊接的电流为165A，送丝速度为106cm/min，焊接速度为36cm/min，此时，两电机座胚料配合面能得到高质量的焊接效果。
如图2所示，本发明实施例的下料步骤后还包括：
S11，振动去毛边：使用振动装置对所述两块电机座毛料进行振动去毛边；所述振动去毛边过程中的振动处理时间为1小时。振动去毛边能将两块电机座毛料在下料过程中产生的毛边进行清除，以便于后续的锻造加工。
如图3所示，本发明实施例的锻造步骤后还包括：
S21，第一次热处理：对锻造后的两块电机座胚料进行退火处理；
S22，第二次热处理：对退火处理后的两块电机座胚料再进行固溶处理加自然时效处理；
退火(T2)处理及固溶处理加自然时效(T4)处理能降低锻造成型后的两电机座胚料的硬度，以便于后续的整形工艺处理。
S23，切边：用冲床对进行固溶处理加自然时效处理后的电机座胚料切除边料；
S24，去毛刺，用振动装置对切边后的电机座胚料振动去毛刺；
电机座毛料在锻造成型的锻压过程中有边料产生，需要将边料进行切除并将切除部分的边缘去毛刺处理。
S25，整型：将两块电机座胚料用整形模具通过锻机锻压整型；
整型处理能提高两电机座胚料外形结构的精度，以保证后续焊接质量的稳定。
S26，第三次热处理：对整型后的电机座胚料再进行固溶处理加完全人工时效处理。
固溶处理加完全人工时效(T6)处理能提高经过T2、T4热处理后电机座胚料的硬度和强度，便于后续的电机座胚料上的配合面及电机安装孔的加工，并满足电机座的使用强度。
如图4所示，本发明实施例的数控机床加工步骤后还包括：
S31，研磨振动：对数控加工后的两块电机座胚料研磨振动去除胚料上的分模边线及利角。锻造及数控机床加工后电机座胚料上有分模边线及利角产生，使用研磨装置研磨再进行振动后去除电机座胚料上有分模边线及利角，以便后续的焊接。
如图5所示，本发明实施例的等离子焊接步骤后还包括：
S50，抛光：对等离子焊接后的电机座整体进行焊接完表面的抛光、去毛刺，然后进行品检及包装。
对电机座整体的焊接完表使用砂轮机进行抛光、去毛刺后可以得到光洁的表面，利用产品的美观以及后续的安装。
现有的电动自行车生产技术中，充电插座需要制作独立的充电座架，然后将安装有充电插座的充电座架焊接在车架上，其制作过程麻烦且单独的部件材料耗费大。
为解决该问题，较佳地，本发明实施例的锻造步骤中还包括在两块电机座毛料其中之一锻造成型一充电座安装孔，并使用数控机床对该充电座安装孔进行精加工。充电座安装孔用于安装充电插座，这样组装时直接将充电插座安装于电机座上的充电座安装孔即可，不需焊接，也节省了材料。
请继续参考图6和图7，本发明还提出一种电动自行车电机座700，包括第一座体100及第二座体200，所述第一座体100与第二座体200使用上述的制作方法制作成型为一整体，焊接成整体的两块座体的配合面之间有焊接层，电机座100的前端形成下管连接口500，中间形成有电机安装槽口600，后端形成有挡耳部，电机座100内壁设置有电机安装孔。由于电机座700的下管连接口500，电机安装槽口600通过两块锻造后的第一座体100及第二座体200进行等离子焊接后形成，克服了现有技术中在整体成型的电机座上使用CNC多次加工而得到下管连接口500及电机安装槽口600的缺陷。
本发明实施例电机座100的下管连接口500用于连接电动自行车的下管，电机安装槽口600为安装电机时的入口，电机安装孔贯穿第一座体100与第二座体200，通过连接件如螺杆连接电机座100与电机。
具体地，所述第一座体100包括第一底壁101及第一侧壁102，所述第一底壁101及第一侧壁102在一端部形成第一下管连接半口103，在相对的另一端部形成第一挡耳部104，第一侧壁102的非连接边设置有第一电机安装槽口108，第一侧壁102在第一电机安装槽口108的内壁设置有多个第一电机安装孔105，第一挡耳部104的内壁设置有第二电机安装孔109，第一底壁101的非连接边设置有第一配合面106，第一侧壁102在第一下管连接半口103处设置有第二配合面107；
第二座体200包括第二底壁201及第二侧壁202，所述第二底壁201及第二侧壁202在一端部形成第二下管连接半口203，在相对的另一端部形成第二挡耳部204，第二侧壁202的非连接边设置有第二电机安装槽口208，第二侧壁202在第二电机安装槽口208的内壁设置有多个第三电机安装孔205，第二挡耳部204的内壁设置有第四电机安装孔209，第二底壁201的非连接边设置有第三配合面206，第二侧壁202在第二下管连接半口203处设置有第四配合面207；
所述第一下管连接半口103、第二下管连接半口203围成所述下管连接口500，所述第一电机安装槽口108、第二电机安装槽口208形成所述电机安装槽口600，所述第一挡耳部104、第二挡耳部204形成所述挡耳部，挡耳部一方面安装电机，另一方面加强电机座700侧壁的强度。所述第一电机安装孔105、第二电机安装孔109、第三电机安装孔205、第四电机安装孔209组成所述电机安装孔，所述焊接层包括第一焊接层300和第二焊接层400，所述第一配合面106通过第一焊接层300与第三配合面206连接，所述第二配合面107通过第二焊接层400与第四配合面207连接。
第一电机安装孔105与第三电机安装孔205配对贯穿第一座体100及第二座体200，第二电机安装孔109、第四电机安装孔209配对贯穿第一座体100及第二座体200，本实施例的第一电机安装孔105与第三电机安装孔205分别为两个，安装电机时，先将电机从电机安装槽口600放入电机座100内，然后使用螺杆等连接件分别穿设两组第一电机安装孔105、电机上的安装孔及第三电机安装孔205，穿设第二电机安装孔109、电机上的安装孔及第四电机安装孔209后将电机固定即可。
进一步地，本发明电动自行车电机座700的第一座体100或第二座体200还设有充电座安装孔。如图8所示，本实施例中，在第一座体100的第一侧壁102开设该充电座安装孔800，充电座安装孔800用于安装充电插座，这样组装时直接将充电插座安装于电机座700上的充电座安装孔800即可，不需焊接，也节省了材料。
本发明实施例提出的电动自行车电机座的制作方法及电机座700，通过将电动自行车的电机座700分成两块分别下料并锻造成型，并对两电机座胚料的配合面及电机安装孔进行精加工，然后使用等离子焊接的方式将两块电机座胚料的配合面焊接成为一整体的电机座700。这样电机座的下管连接口500、电机安装槽口600等结构可以直接将两锻造成型的两电机座胚料使用等离子焊接连接后合围形成，不需要像现有技术中的整体成型方式还需要使用机床在整体成型的胚料上多次加工才能形成下管连接口、电机安装槽等结构，其工艺制程简单快速，降低了加工成本，提高了产品的生产效率。同时，使用等离子焊接的方式，使得产品的焊接质量稳定,外观美观，减少了使用普通焊接时需要反复打磨的工序，节省人力物力，进一步提升了产品的加工效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电动自行车电机座的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S10，下料：取原材料并用冲床依据设计尺寸下料成两块电机座毛料；
S20，锻造：把两块电机座毛料用锻造模具通过锻机温锻成型为两块电机座胚料；成型后的两电机座胚料配合后在前端形成有下管连接口，中间形成有电机安装槽口，后端形成有挡耳部，并在两电机座胚料的内壁形成有电机安装孔；
S30，数控机床加工：使用数控机床对所述两块电机座胚料上的电机安装孔及两块电机座胚料的配合面精加工；
S40，等离子焊接：把两块电机座胚料用电机座夹具固定，用等离子焊接方式焊接两块电机座胚料的配合面而成为一整体的电机座。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述下料步骤后还包括：
S11，振动去毛边：使用振动装置对所述两块电机座毛料进行振动去毛边；所述振动去毛边过程中的振动处理时间为1小时。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述锻造步骤后还包括：
S21，第一次热处理：对锻造后的两块电机座胚料进行退火处理；
S22，第二次热处理：对退火处理后的两块电机座胚料再进行固溶处理加自然时效处理；
S23，切边：用冲床对进行固溶处理加自然时效处理后的电机座胚料切除边料；
S24，去毛刺，用振动装置对切边后的电机座胚料振动去毛刺；
S25，整型：将两块电机座胚料用整形模具通过锻机锻压整型；
S26，第三次热处理：对整型后的电机座胚料再进行固溶处理加完全人工时效处理。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述数控机床加工步骤后还包括：
S31，研磨振动：对数控加工后的两块电机座胚料研磨振动去除胚料上的分模边线及利角。
5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述等离子焊接步骤后还包括：
S50，抛光：对等离子焊接后的电机座整体进行焊接完表面的抛光、去毛刺，然后进行品检及包装。
6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述等离子焊接步骤采用机械手在两块电机座胚料配合面的外侧面自动焊接成型，所述等离子焊接的电流为120～180A，送丝速度为95～110cm/min，焊接速度为32～40cm/min。
7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述锻造步骤中还包括在两块电机座毛料其中之一锻造成型一充电座安装孔，并使用数控机床对该充电座安装孔进行精加工。
8.一种电动自行车电机座，其特征在于，包括第一座体及第二座体，所述第一座体与第二座体使用如权利要求1-7任一项所述的制作方法制作成型为一整体，焊接成整体的两块座体的配合面之间有焊接层，电机座的前端形成有下管连接口，中间形成有电机安装槽口，后端形成有挡耳部，电机座内壁设置有电机安装孔。
9.根据权利要求8所述的电动自行车电机座，其特征在于，所述第一座体包括第一底壁及第一侧壁，所述第一底壁及第一侧壁在一端部形成第一下管连接半口，在相对的另一端部形成第一挡耳部，第一侧壁的非连接边设置有第一电机安装槽口，第一侧壁在第一电机安装槽口的内壁设置有多个第一电机安装孔，第一挡耳部的内壁设置有第二电机安装孔，第一底壁的非连接边设置有第一配合面，第一侧壁在第一下管连接半口处设置有第二配合面；
第二座体包括第二底壁及第二侧壁，所述第二底壁及第二侧壁在一端部形成第二下管连接半口，在相对的另一端部形成第二挡耳部，第二侧壁的非连接边设置有第二电机安装槽口，第二侧壁在第二电机安装槽口的内壁设置有多个第三电机安装孔，第二挡耳部的内壁设置有第四电机安装孔，第二底壁的非连接边设置有第三配合面，第二侧壁在第二下管连接半口处设置有第四配合面；
所述第一下管连接半口、第二下管连接半口围成所述下管连接口，所述第一电机安装槽口、第二电机安装槽口形成所述电机安装槽口，所述第一挡耳部、第二挡耳部形成所述挡耳部，所述第一电机安装孔、第二电机安装孔、第三电机安装孔、第四电机安装孔组成所述电机安装孔，所述焊接层包括第一焊接层和第二焊接层，所述第一配合面通过第一焊接层与第三配合面连接，所述第二配合面通过第二焊接层与第四配合面连接。
10.根据权利要求8所述的电动自行车电机座，其特征在于，所述第一座体或第二座体还设有充电座安装孔。
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