CN114147115A - 一种电机转子的大变径空心轴和旋压工装及旋压加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车电机技术领域，特别是一种使用旋压工艺制造的电机转子的大变径空心轴，由主体部分、第一末端和第二末端构成。主体部分为圆柱体，两端分别与第一末端和第二末端连接。第一末端和第二末端在靠近主体部分的一侧的直径大于另一侧的直径。本发明还包含一种用于制造大变径空心主轴的旋压工装，包含用于加工成型第一末端的第一旋压成型工装和用于加工成型第二末端的第二旋压成型工装。本发明还包含多种使用旋压工装制造大变径空心主轴的方法。本发明采用大变径空心轴，在减重的同时确保轴的强度，还能节约原材料。本发明的旋压工装，结构简单、生产效率高。本发明的旋压加工方法，工艺可行性好，确保成品的质量。

Description

一种电机转子的大变径空心轴和旋压工装及旋压加工方法

技术领域

本发明涉及汽车电机技术领域，特别是一种电机转子的大变径空心轴和旋压工装及旋压加工方法。

背景技术

目前汽车行业电机轴应用的均是实心轴设计及组合式结构，减重效果差，加工制造工艺比较复杂，效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电机转子的大变径空心轴，以及用于加工大变径空心轴的旋压工装和旋压加工方法，主要解决上述现有技术存在的问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是提供一种电机转子的大变径空心主轴，其特征在于，是使用旋压工艺制造的大变径空心主轴，由主体部分、第一末端和第二末端构成；所述主体部分为圆柱体，两端分别与所述第一末端和所述第二末端连接；所述第一末端和所述第二末端，在靠近所述主体部分的一侧的直径大于另一侧的直径。

进一步地，所述第一末端为阶梯型的变径形状，靠近所述主体部分的一侧具有最大直径，然后直径逐次递减直到最小直径；所述第二末端为渐变和阶梯型的变径形状，靠近所述主体部分的一侧具有最大直径，然后直径连续变小后再逐次递减直到最小直径。

本发明还提供一种用于制造上述电机转子的大变径空心主轴的旋压工装，其特征在于，包含第一旋压成型工装和第二旋压成型工装；所述第一旋压工装用于加工成型所述第一末端，所述第二旋压工装用于加工成型所述第二末端。

进一步地，所述第一旋压成型工装由第一定位芯模和第一下模座构成；所述第一定位芯模的一端嵌入并固定在所述第一下模座上，所述第一定位芯模的另一端与所述第一末端的形状匹配；所述第一定位芯模的最大外径与所述主体部分的内径匹配，套装在所述大变径空心主轴内，在所述第一末端的成型加工过程中，固定所述大变径空心主轴。

进一步地，所述第一定位芯模的一端为阶梯型的变径形状，靠近末端的的一侧具有最小直径，然后逐次递增直到与所述主体部分的内径匹配。

进一步地，在所述第一定位芯模中央设置通孔。

进一步地，所述第二旋压成型工装，由第二定位芯模、第二下模座和推料块构成；所述第二下模座中央为一个空心圆柱体的突起，所述空心圆柱体的高度大于所述第一末端的长度；所述空心圆柱体的外径小于等于所述主体部分的外径，用于在成型所述第二末端的时候支撑所述主体部分；在所述空心圆柱体中，设置推料块；所述第二定位芯模套装在所述空心圆柱体外，内径与所述主体部分的直径匹配，高度与所述主体部分和所述第二末端连接处的高度匹配。

进一步地，在第二末端的成型加工前，所述推料块在所述空心圆柱体内上下移动，调节所述空心圆柱体和推料块构成的深度，使其等于所述第一末端的长度，从而可靠固定所述大变径空心主轴。

本发明还提供一种使用用于制造电机转子的大变径空心主轴的旋压工装进行旋压加工的方法，包含步骤：

先使用所述第一旋压成型工装固定原料，并启动旋压机成型所述第一末端；将半成品取下，倒置后使用所述第二旋压成型工装固定，并启动旋压机成型所述第二末端；取下加工完成的所述大变径空心主轴。

本发明还提供一种使用用于制造电机转子的大变径空心主轴的旋压工装进行旋压加工的方法，包含步骤：

先使用所述第一旋压成型工装固定原料，并启动旋压机成型所述第一末端；将半成品取下，倒置后使用所述第二旋压成型工装固定，调节所述推料块使得所述推料块贴合所述第一末端，然后启动旋压机成型所述第二末端；取下加工完成的所述大变径空心主轴。

鉴于上述技术特征，本发明具有如下优点：

1、本发明的电机转子的大变径空心主轴采用大变径空心轴，在减重的同时确保轴的强度，还能节约原材料。

2、本发明的电机转子的大变径空心主轴的旋压工装，结构简单、生产效率高。

3、本发明的电机转子的大变径空心主轴的旋压加工方法，工艺可行性好，确保成品的质量。

附图说明

图1是本发明电机转子的大变径空心主轴的一个较佳实施例的结构示意图；

图2是本发明电机转子的大变径空心主轴的旋压工装的一个较佳实施例中第一旋压成型工装的结构示意图；

图3是本发明电机转子的大变径空心主轴的旋压工装的一个较佳实施例中第二旋压成型工装的结构示意图；

图4是本发明电机转子的大变径空心主轴的旋压加工方法的一个较佳实施例的流程图。

图中：100-大变径空心主轴，200-第一旋压成型工装，300-第二旋压成型工装，400-原材料；

101-主体部分，102-第一末端，103-第二末端；

201-第一定位芯模，202-第一下模座；

301-第二定位芯模，302-第二下模座，303-推料块。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

请参阅图1，本发明公开了一种电机转子的大变径空心主轴。如图所示，它是使用旋压工艺制造的大变径空心主轴100,用于代替目前汽车行业电机轴应用的使用焊接加工工艺制造的实心轴。大变径空心主轴100由主体部分101、第一末端101和第二末端102构成。主体部分101是一个圆柱体，在其两端分别连接有第一末端102和第二末端103。第一末端102和第二末端103均是从主体部分101上延伸出去，和主体部分101连接的地方直径与主体部分101的直径一致，然后逐渐变小直到各自的末端。具体而言，第一末端102为阶梯型的变径形状，即从与主体部分101连接的地方开始，向末端的方向，其直径逐次单调变小，形成台阶的形状，直到末端的最小直径。第二末端103则为渐变和阶梯型的组合的变径形状，即从与主体部分101连接的地方开始，向末端的方向，其直径先连续变小，形成一个斜面和台阶的组合，接下来再逐次单独变小，形成多个台阶，直到末端的最小直径。

请参阅图2和图3，本发明还公开了一种电机转子的大变径空心主轴。如图所示，它包含第一旋压成型工装200和第二旋压成型工装300。第一旋压工装200用于将原材料400加工成型第一末端102，第二旋压工装300用于将原材料400加工成型第二末端103。原材料400是空心圆柱，两端形成第一末端102和第二末端103，中间形成主体部分101。

第一旋压成型工装200由第一定位芯模201和第一下模座202构成。第一定位芯模201的一端嵌入并固定在第一下模座202上，另一端则与第一末端102的形状匹配，配合旋压机将原材料400的一端压制成第一末端102。第一定位芯模201的最大外径与原材料400的内径匹配，在旋压加工第一末端102的时候，第一定位芯模201套装在原材料400内，固定原材料400，最后形成大变径空心主轴的主体部分101。第一定位芯模201用于成型第一末端102的一端为阶梯型的变径形状，即靠近末端的的一侧具有最小直径，然后逐次递增直到与主体部分101的内径匹配。在第一定位芯模201中央还设置有通孔。

第二旋压成型工装300，由第二定位芯模301、第二下模座302和推料块303构成。在第二下模座302的中央为有一个空心圆柱体的突起。空心圆柱体的高度大于第一末端102的长度，外径小于等于主体部分101的外径，用于在成型第二末端103的时候，支撑主体部分101，由主体部分101来承担旋压机的压力。在空心圆柱体中，设置有推料块303。推料块303可以在空心圆柱体内上下移动。在对第二末端103的成型加工前，可以调节空心圆柱体和推料块303构成的深度，使其等于第一末端102的长度，从而固定第一末端102。在加工第二末端103的时候，空心圆柱体支撑主体部分101，推料块303固定第一末端，可靠固定原材料400。第二定位芯模301套装在原材料400外，其内径与原材料400的直径匹配（最后形成主体部分101），高度与最后大变径空心主轴产品中主体部分101和第二末端103连接处的高度匹配。

请参阅图4，本发明还公开了一种使用上述用于制造电机转子的大变径空心主轴的旋压工装进行旋压加工的方法，包含步骤：

步骤S101，使用第一旋压成型工装固定原料

步骤S102，启动旋压机成型第一末端。

步骤S103，将半成品取下，倒置后使用第二旋压成型工装固定。

步骤S104，调节推料块，使得推料块贴合第一末端。

步骤S105，启动旋压机成型第二末端。

步骤S106，取下加工完成的大变径空心主轴。

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，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机转子的大变径空心主轴，其特征在于，是使用旋压工艺制造的大变径空心主轴，由主体部分、第一末端和第二末端构成；所述主体部分为圆柱体，两端分别与所述第一末端和所述第二末端连接；所述第一末端和所述第二末端，在靠近所述主体部分的一侧的直径大于另一侧的直径。

2.根据权利要求1所述的一种电机转子的大变径空心主轴，其特征在于，所述第一末端为阶梯型的变径形状，靠近所述主体部分的一侧具有最大直径，然后直径逐次递减直到最小直径；所述第二末端为渐变和阶梯型的变径形状，靠近所述主体部分的一侧具有最大直径，然后直径连续变小后再逐次递减直到最小直径。

3.一种用于制造如权利要求1所述的电机转子的大变径空心主轴的旋压工装，其特征在于，包含第一旋压成型工装和第二旋压成型工装；所述第一旋压工装用于加工成型所述第一末端，所述第二旋压工装用于加工成型所述第二末端。

4.根据权利要求3所述的用于制造电机转子的大变径空心主轴的旋压工装，其特征在于，所述第一旋压成型工装由第一定位芯模和第一下模座构成；所述第一定位芯模的一端嵌入并固定在所述第一下模座上，所述第一定位芯模的另一端与所述第一末端的形状匹配；所述第一定位芯模的最大外径与所述主体部分的内径匹配，套装在所述大变径空心主轴内，在所述第一末端的成型加工过程中，固定所述大变径空心主轴。

5.根据权利要求4所述的用于制造电机转子的大变径空心主轴的旋压工装，其特征在于，所述第一定位芯模的一端为阶梯型的变径形状，靠近末端的的一侧具有最小直径，然后逐次递增直到与所述主体部分的内径匹配。

6.根据权利要求4所述的用于制造电机转子的大变径空心主轴的旋压工装，其特征在于，在所述第一定位芯模中央设置通孔。

7.根据权利要求3所述的用于制造电机转子的大变径空心主轴的旋压工装，其特征在于，所述第二旋压成型工装，由第二定位芯模、第二下模座和推料块构成；所述第二下模座中央为一个空心圆柱体的突起，所述空心圆柱体的高度大于所述第一末端的长度；所述空心圆柱体的外径小于等于所述主体部分的外径，用于在成型所述第二末端的时候支撑所述主体部分；在所述空心圆柱体中，设置推料块；所述第二定位芯模套装在所述空心圆柱体外，内径与所述主体部分的直径匹配，高度与所述主体部分和所述第二末端连接处的高度匹配。

8.根据权利要求7所述的用于制造电机转子的大变径空心主轴的旋压工装，其特征在于，在第二末端的成型加工前，所述推料块在所述空心圆柱体内上下移动，调节所述空心圆柱体和推料块构成的深度，使其等于所述第一末端的长度，从而可靠固定所述大变径空心主轴。

9.一种使用如权利要求3至7中任一所述的用于制造电机转子的大变径空心主轴的旋压工装进行旋压加工的方法，包含步骤：

先使用所述第一旋压成型工装固定原料，并启动旋压机成型所述第一末端；将半成品取下，倒置后使用所述第二旋压成型工装固定，并启动旋压机成型所述第二末端；取下加工完成的所述大变径空心主轴。

10.一种使用如权利要求8所述的用于制造电机转子的大变径空心主轴的旋压工装进行旋压加工的方法，包含步骤：

先使用所述第一旋压成型工装固定原料，并启动旋压机成型所述第一末端；将半成品取下，倒置后使用所述第二旋压成型工装固定，调节所述推料块使得所述推料块贴合所述第一末端，然后启动旋压机成型所述第二末端；取下加工完成的所述大变径空心主轴。

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