CN1719690A - 电动自行车电机外壳及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动自行车电机外壳及其制造方法，本发明电动自行车电机外壳，包括壳体(1)，以其所说壳体(1)呈轧制型材圈圆对接结构，所说对接是焊接连接为主要特征。具有结构合理，重量轻，生产能耗少，材料结晶致密，电机输出功率正常等特点，是已有铸钢件电机外壳的替代产品。本发明的制造方法，以轧制型材为坯料，以其依次按照圈圆；焊接；冷挤；钻孔；攻丝步骤进行为主要特征，具有生产工艺合理，生产效率高，加工件质量好等特点。

Description

电动自行车电机外壳及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电动自行车电机外壳及其制造方法，属于电动自行车制造技术。

背景技术

电动自行车由于其无排放污染，结构轻盈，时速适中，而已被广大消费者特别是城市民众所接受。

电动自行车的电机，是电动自行车的关键部件。所说电机安装在后轴上。电机外壳通过幅条钢丝与后轮轮辋相连接。在得电工作状态下，电机外壳旋转而驱动电动自行车。

已有的电动自行车电机外壳是铸钢件。这种铸钢件的电机外壳，重量重，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。为此，如何克服上述已有电机外壳所存在的缺陷，便成为电动自行车提高质量，追求完美的研发内容。

发明内容

本发明旨在提供一种重量较轻，加工简易，材料结晶致密，生产成本较低的电动自行车电机外壳及其制造方法，以克服已有技术的不足，提高电动自行车的质量。

本发明实现其目的的构想是：

更新电机外壳用材。用轧制型材代替铸钢件，以提高电机外壳的致密性，方便规模化大批量生产。

更新制造方法。用型材圈圆对焊成型代替铸造，以降低重量，节约能耗，提高产品成品率。

采用先进适用的加工工艺，以保证产品质量，提高生产效率。

出于以上所述构想实现本发明目的的电动自行车电机外壳的技术方案是：一种电动自行车电机外壳，包括圆筒状壳体；在所说壳体两端沿口部位的外圆上沿圆周方向设有外凸台阶段，紧接外凸台阶段设有相互平行布置的用来扣接幅条的第一凸缘和第二凸缘，第一凸缘和第二凸缘分别设有若干个幅条扣接孔，在壳体两端端面上分别设有可与电机端盖螺钉孔相应对的螺孔，其发明创造点在于：所说壳体呈具有外凸台阶段、第一凸缘和第三凸缘的轧制型材圈圆对接结构；所说对接是焊接连接。

由以上所给出的技术方案可以明了，本发明由于采用具有外凸台阶段、第一凸缘和第二凸缘的轧制型材圈圆对焊的结构，不但实现了本发明的目的，而且产成品表面光整美观，后续表面涂装方便。与已有技术的铸钢件电机外壳相比，具有明显的实质性特点和显著进步。

本发明电动自行车电机外壳的进一步发明点在于：第一凸缘和第二凸缘与壳体的外圆呈圆弧过渡连接。由于过渡圆弧的存在，可以有效提高所说两个凸缘与壳体的连接强度，且在实际应用中不易挂污，便于清洗。

上述本发明电动自行车电机外壳的技术方案得以实施后，其所具有的结构合理先进，重量较轻，生产能耗较少，材料结晶致密，不会影响电机输出功率等特点，是显而易见的。

在明了本发明电动自行车电机外壳的技术方案后，本发明制造电动自行车电机外壳的方法也就清晰地显现出来了。

一种制造如以上所述的电动自行车电机外壳的方法，以所说的具有外凸台阶段、第一凸缘和第二凸缘的轧制型材为坯料，其发明创造点在于：其制造方法依次按照以下步骤进行：

(1)圈圆：将按电机外壳轴向长度剪切落料的所说型材圈圆，制作成开口圆筒件；

(2)焊接：将所说开口圆筒件对接焊接成圆筒状结构件；

(3)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；

(4)钻孔：按产品设计要求钻幅条扣接孔和螺孔的底孔；

(5)攻丝：按产品设计要求攻螺孔。

由以上所给出的制造电动自行车电机外壳的方法可以明了，本发明所说的制造方法，是在常温下进行的，且可采用通常的加工设备作业，不但生产效率高，能耗低，而且投资少，在具有一般装备水平的中小企业都可以从事加工生产，作业适应性广泛。

本发明制造电动自行车电机外壳的方法的进一步发明点在于：

还包括壳体的内孔、外圆和两端端面的机加工步骤；所说机加工步骤是在冷挤步骤之后、钻孔步骤之前进行的。之所以要增加壳体的内孔、外圆和两端端面的机加工，是因为在通过冷挤步骤所制备的圆筒状壳体，有可能达不到设计要求的尺寸精度。在精密冷挤的条件下，所说机加工步骤就没有必要了。尤其是在严格的工艺管理和质量保证体系的条件下，所说机加工是可以省却的。

还包括焊缝探伤步骤；所说焊缝探伤步骤是在冷挤步骤之后、钻孔步骤之前进行的。这是保证焊缝质量的技术措施，在正常生产条件下，所说焊缝探伤仅只是批量抽检而已。尤其是在严格的工艺管理和质量保证体系的条件下，所说焊缝探伤也是可以省却的。

所说的圈圆是在弯管机上先弯圆180°再弯圆另一180°分两步完成的。也就是说在弯管机上先弯圆180°，然后掉过头来再弯圆另一180°。之所以要分二步圈弯，是因为本发明的坯料型材的壁厚较厚一般为8mm，一步圈弯成型比较困难，尤其是一步圈弯会在其尾部留有一小段直线形尾端而成型不到位。而分二步圈弯，就可以顺利解决所说的问题。当然，本发明并不排除其它圈圆的方法。

所说的焊接是接触电弧焊接；且所说的接触电弧焊接是被焊接件所说开口圆筒件处在强制定位状态下的接触电弧焊接。也就是说开口圆筒件是在上下扣紧，圆周卡紧的定位状态下焊接的。所说的强制定位，可以有效保证焊件圆筒状壳体的几何形状基本符合设计要求，为在后的冷挤加工创造良好条件。当然，本发明并不排除其它焊接方法。

所说的冷挤是所说圆筒状结构件处在阴模内的扩径冷挤。也就是冷挤加工是所说圆筒状结构件处在精密阴模具内，由上下运动的内孔模头完成对所说圆筒状结构件的扩径冷挤的。当然，本发明并不排除缩径冷挤方法，例如外圆滚压冷挤。

所说的钻孔是在多孔钻床上一次同时完成若干个幅条扣接孔、若干个螺孔的底孔的钻孔的。其目的在于进一步提高幅条扣接孔和螺孔的底孔分布位置的精度以及生产效率。

所说的攻丝，是在多头攻丝机上一次同时完成若干个螺孔的攻丝的。其目的在于进一步提高生产效率。

本发明上述制造方法得以实施后，其所具有的生产工艺合理，生产效率高，加工件质量好等特点，是显而易见的。

附图说明

图1是本发明电动自行车电机外壳的主视剖面图；

图2是图1的俯视图；

图3是具有外凸台阶、第一凸缘和第二凸缘的轧制型材的主视图；

图4是图3的左视图；

图5是图3的俯视图；

图6是圈圆第一步工作状态示意图。图中所示，7为靠模滚轮，8为旋转滚轮，9为定尺靠山，10为工件；

图7是圈圆第二步工作状态示意图。图中所示，7为靠模滚轮，8为旋转滚轮，9为定尺靠山，10为工件；

图8是焊接专用定位夹具的示意图。图中所示，11为上油缸，12为下油缸，13为左油缸，14为右油缸，15为工件；

图9是冷挤专机的示意图。图中所示，16为油缸，17为工作面为圆弧形的挤压模头，18为脱料座，19为阴模，20为底板，21为模胎，22为工件。

具体实施方式

具体实施方式之一，如附图1、2所示，一种电动自行车电机外壳，包括圆筒状壳体1；在所说壳体1两端沿口部位的外圆上沿圆周方向设有外凸台阶段2，紧接外凸台阶段2设有相互平行布置的用来扣接幅条的第一凸缘3和第二凸缘4，第一凸缘3和第二凸缘4分别设有若干个幅条扣接孔5，在壳体1两端端面上分别设有可与电机端盖螺钉孔相应对的螺孔6，所说壳体1呈具有外凸台阶段2、第一凸缘3和第三凸缘4的轧制型材圈圆对接结构；所说对接是焊接连接。第一凸缘3和第二凸缘4与壳体1的外圆呈圆弧过渡连接。第一凸缘3和第二凸缘4各设有18个沿圆周方向均布的φ3.2mm的幅条扣接孔5，且第一凸缘3与第二凸缘4所设的幅条扣接孔5互间10°布置。壳体1的两端端面各设有8个M4螺孔；壳体1的内径为φ154mm，壳体1的壁厚为6mm，第一凸缘3和第二凸缘4的厚度为4mm，外凸台阶段2凸出壳体1的外圆3mm；壳体1的内孔为φ154₊₀ ^+0.05mm。

具体实施方式之二，如附图3至9所示。一种制造电动自行车电机外壳的方法，以由本申请人申请的外观设计专利产品所说的具有外凸台阶段2、第一凸缘3和第二凸缘4的08或10号碳钢轧制型材为坯料，其制造方法依次按照以下步骤进行：

(1)圈圆：将按电机外壳1轴向长度剪切落料的所说型材圈圆，制作成开口圆筒件；

(2)焊接：将所说开口圆筒件对接焊接成圆筒状结构件；

(3)冷挤：通过扩径工艺，将圆筒状结构件挤压成符合产品设计要求的圆筒状壳体1，主要是使壳体1内孔达到设计要求的精度；

(4)钻孔：按产品设计要求钻幅条扣接孔5和螺孔6的底孔；

(5)攻丝：按产品设计要求攻螺孔6。

本发明在具体实施过程中，所说的圈圆是在弯管机上先弯圆180°再弯圆另一180°分两步完成的(如附图6、7所示)。所说的焊接是接触电弧焊接；且所说的接触电弧焊接是被焊接件所说开口圆筒件的上、下和圆周都处在强制定位状态下的接触电弧焊接(如附图8所示)。所说的冷挤是所说圆筒状结构件处在阴模内的扩径冷挤(如附图9所示)。所说的钻孔是在多孔钻床上一次同时完成壳体1一端的18个幅条扣接孔5、8个螺孔6的底孔的钻孔的，然后再将壳体1掉过头来，完成壳体1另一端的18个幅条扣接孔5和8个螺孔6的底孔的钻孔。所说的攻丝，是在多头攻丝机上分别一次同时完成壳体1两端的8个螺孔6的攻丝的。

具体实施方式之三，如附图3至9所示。一种制造电动自行车电机外壳的方法，以由本申请人申请的外观设计专利产品所说的具有外凸台阶段2、第一凸缘3和第二凸缘4的08或10号碳钢轧制型材为坯料，其制造方法依次按照以下步骤进行：

(1)圈圆：将按电机外壳1轴向长度剪切落料的所说型材圈圆，制作成开口圆筒件；

(2)焊接：将所说开口圆筒件对接焊接成圆筒状结构件；

(3)冷挤：通过扩径工艺，将圆筒状结构件挤压成符合产品设计要求的圆筒状壳体1。主要是使壳体1的内孔外圆和轴向长度达到设计要求，留有一定的机加工余量；

(4)焊缝探伤：对冷挤后的圆筒状壳体作超声探伤，剔除焊接不合格的加工件；

(5)机加工：车加工壳体1的内孔、外圆和两端端面，使其达到产品设计要求。

(6)钻孔：按产品设计要求钻幅条扣接孔5和螺孔6的底孔；

(7)攻丝：按产品设计要求攻螺孔6。

在具体实施过程中，所说的圈圆是在弯管机上先弯圆180°再弯圆另一180°分两步完成的(如附图6、7所示)。所说的焊接是接触电弧焊接；且所说的接触电弧焊接是被焊接件所说开口圆筒件的上、下和圆周都处在强制定位状态下的接触电弧焊接(如附图8所示)。所说的冷挤是所说圆筒状结构件处在阴模内的扩径冷挤(如附图9所示)。所说的钻孔是在多孔钻床上一次同时完成壳体1一端的18个幅条扣接孔5和8个螺孔6的底孔的钻孔的，然后再掉过头来一次同时完成壳体1另一端的18个幅条扣接孔5和8个螺孔6的底孔的钻孔。所说的攻丝，是在多头攻丝机上分别一次同时完成壳体1两端8个螺孔6的攻丝的。

本发明产品电动自行车电机外壳的小试样品的使用效果是很好的，其制造方法也是很成功的。

Claims (10)

1、一种电动自行车电机外壳，包括圆筒状壳体(1)；在所说壳体(1)两端沿口部位的外圆上沿圆周方向设有外凸台阶段(2)，紧接外凸台阶段(2)设有相互平行布置的用来扣接幅条的第一凸缘(3)和第二凸缘(4)，第一凸缘(3)和第二凸缘(4)分别设有若干个幅条扣接孔(5)，在壳体(1)两端端面上分别设有可与电机端盖螺钉孔相应对的螺孔(6)，其特征在于：所说壳体(1)呈具有外凸台阶段(2)、第一凸缘(3)和第三凸缘(4)的轧制型材圈圆对接结构；所说对接是焊接连接。

2、根据权利要求1所述的电动自行车电机外壳，其特征在于：第一凸缘(3)和第二凸缘(4)与壳体(1)的外圆呈圆弧过渡连接。

3、一种制造如权利要求1所述的电动自行车电机外壳的方法，以所说的具有外凸台阶段(2)、第一凸缘(3)和第二凸缘(4)的轧制型材为坯料，其特征在于：其制造方法依次按照以下步骤进行：

(1)圈圆：将按电机外壳(1)轴向长度剪切落料的所说型材圈圆，制作成开口圆筒件；

(2)焊接：将所说开口圆筒件对接焊接成圆筒状结构件；

(3)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(1)；

(4)钻孔：按产品设计要求钻幅条扣接孔(5)和螺孔(6)的底孔；

(5)攻丝：按产品设计要求攻螺孔(6)。

4、根据权利要求3所述的制造电动自行车电机外壳的方法，其特征在于：还包括壳体(1)的内孔、外圆和两端端面的机加工步骤；所说机加工步骤是在冷挤步骤之后、钻孔步骤之前进行的。

5、根据权利要求3所述的制造电动自行车电机外壳的方法，其特征在于：还包括焊缝探伤步骤；所说焊缝探伤步骤是在冷挤步骤之后、钻孔步骤之前进行的。

6、根据权利要求3所述的制造电动自行车电机外壳的方法，其特征在于：所说的圈圆是在弯管机上先弯圆180°再弯圆另一180°分两步完成的。

7、根据权利要求3所述的制造电动自行车电机外壳的方法，其特征在于：所说的焊接是接触电弧焊接；且所说的接触电弧焊接是被焊接件所说开口圆筒件处在强制定位状态下的接触电弧焊接。

8、根据权利要求3所述的制造电动自行车电机外壳的方法，其特征在于：所说的冷挤是所说圆筒状结构件处在阴模内的扩径冷挤。

9、根据权利要求3所述的制造电动自行车电机外壳的方法，其特征在于：所说的钻孔是在多孔钻床上一次同时完成若干个幅条扣接孔(5)、若干个螺孔(6)的底孔的钻孔的。

10、根据权利要求3所述的制造电动自行车电机外壳的方法，其特征在于：所说的攻丝，是在多头攻丝机上一次同时完成若干个螺孔(6)的攻丝的。

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