[发明专利]电机轴键槽及内孔加工成型方法及挤压模具

说明书

本发明公开了一种电机轴键槽及内孔加工成型方法及挤压模具,所述加工成型方法包括下料、热挤压和冷挤压成型。其中，热挤压时，形成中部具有坯料内筒，上端具有上锥形部的坯料，冷挤压时，坯料上端与上模芯相接，且坯料在压力机带动下下移进入下凹模的成型孔内，经中成型孔对其周向挤压后，坯料下端产生流动，长度变长，并在键槽成型部的挤压下形成键槽和电机轴下端外圆；同时，坯料下移过程中，在下模芯与中成型孔的双重作用下，坯料实现缩径，挤压形成电机轴内孔，直至上模芯移动到设定位置后，冷挤压完成。

技术领域

本发明涉及电机轴加工领域，具体涉及一种电机轴键槽及内孔加工成型方法及挤压模具。

背景技术

目前，为了与其他部件装配，通常在电机轴上都设有键槽、内孔。如图1所示，在电机轴中心位置设有一深度略短于轴长的内孔，且电机轴上端的中部具有一凸起，所述凸起由上锥形部、中圆柱部和下锥形部组成；在该凸起的下方设有延伸到电机轴底部的键槽。所述键槽设有两个，以电机轴中心对称设置。在对上述电机轴进行加工时，在下料后，对坯料先热挤压,再冷挤压形成产品半成品，然后再通过对半成品机加工后，形成成品。上述制作工艺，所制作的产品精度不够高，需要机加工后才能获得精度、尺寸满足工艺要求的电机轴，增加了加工难度，且加工效率低。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种电机轴键槽及内孔加工成型方法及挤压模具，解决现有电机轴的键槽、内孔加工精度低，加工效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种电机轴键槽及内孔加工成型方法，包括如下步骤：S1，下料，选取外径大于电机轴外径、长度小于电机轴轴长的棒材进行下料；S2，对下料后的棒材热挤压，形成坯料，所述坯料的中部具有一坯料内孔，所述坯料内孔的直径小于电机轴内孔的直径，坯料上端的中部挤压形成有电机轴上端凸起的上锥形部；S3，将S2中形成的坯料放入模具中，进行冷挤压后形成符合工艺要求的电机轴成品；所述挤压模具包括上模芯、下凹模和下模芯，所述上模芯能够在压力机带动下，上下移动并定位，在上模芯的底部设有一与坯料上端外形和尺寸一致的内凹部；所述下模芯的直径与电机轴内孔直径相适应，在下凹模中部设有一与上模芯同轴心的成型孔，所述成型孔呈竖向设置，由上导入孔、中成型孔和下导入孔组成，在中成型孔处设有一下锥形部成型孔，在下锥形部成型孔下设有键槽成型部，所述键槽成型部设有两个呈对称设置、且外形和尺寸与键槽一致的挤压凸起；挤压时，将坯料上端与上模芯的内凹部相配合，然后，通过压力机带动上模芯和坯料下移，在下移过程中，坯料进入下凹模的成型孔内，且坯料下端的坯料内孔与下模芯相对应；在坯料下端下移到中成型孔处后，经中成型孔对其周向挤压后，坯料下端产生流动，长度变长，并在键槽成型部的挤压下形成键槽和电机轴下端外圆；同时，坯料下移过程中，在下模芯与中成型孔的双重作用下，坯料实现缩径，挤压形成电机轴内孔，直至上模芯移动到设定位置后，冷挤压完成；S4，将冷挤压完成后的电机轴通过挤压模具内所设置的顶升机构顶出。这样，电机轴仅通过下料、热挤压和冷挤压后即能够加工成所需的电机轴成品，加工工艺简单。同时，在热挤压阶段，先挤压出直径大于电机轴内孔的坯料内孔，从而能够使得在冷挤压阶段，坯料冷挤压并拉伸后，挤压出的内孔直径能够被挤压到工艺要求的尺寸，挤压后长度合适，无需机加工。同时，电机轴上端所形成的异形凸起，分别在热挤压和冷挤压后形成，同时，能有效降低模具设计难度，分为两步挤压形成异形凸起，更加简单。另外，在冷挤压过程中，下模芯能够与成型孔中的中成型孔进行配合，内外同步对坯料进行挤压，其中下模芯与挤压凸起配合后，形成电机轴外侧的两个键槽和电机轴的内孔；上模芯下压后，在该下压作用力下，坯料经过中成型孔的锥形部成型孔后，由于该锥形部成型孔与电机轴下锥形部外形相对应，因此，在下压力和锥形部成型孔的双重作用下，即可将坯料挤压后缩径，并在下压到指定位置，不再下压后，形成相应的下锥形部。采用上述方式，锥形部成型孔挤压时，坯料中部具有坯料内孔，外壁厚度不大，从而能够在下压作用力下快速挤压变形。这种通过采用两次挤压形成中心孔和键槽的方式，能有效控制加工精度，加工精度高，成型质量好。所述磷化、皂化处理，坯料内孔和外圆能充分润滑，降低坯料在模具内的摩擦力，减小成型力。