[发明专利]一种电机输出轴的精锻冲压成型工艺

说明书

本发明公开一种电机输出轴的精锻冲压成型工艺，包括如下步骤：钢料切割得到钢坯料，预留5％‑8％的加工余量；对钢坯料进行第一次退火处理，并对其四分之一端进行冲压，使该四分之一端的直径为主体直径的3/4左右，并在外周形成螺纹；进行第二次退火处理，然后对其另一四分之一端进行冲压，使该四分之一端的直径为主体直径的2倍左右，得到台阶端的雏形；进行第三次退火处理，然后在台阶端的顶面向内冲压，形成台阶，得到成品。此种工艺在每次冲压前都先进行退火工序，有利于表层钢料晶粒的细化和均匀分布，提高成品的抗磨损性能，提高硬度和表面强度，使电机输出轴在使用时具有足够的屈服力和韧性，提高形变性能，延长产品的使用寿命。

技术领域

本发明属于电机制造技术领域，特别涉及一种电机输出轴的精锻冲压成型工艺。

背景技术

轴是电机的重要零件，轴压上铁芯及换向器，铁芯内嵌入绕组，再压上轴承等零部件，形成电枢组件。轴的材料、结构和工艺质量对电机性能有直接影响。

电机输出轴的强度和刚度是电机质量的保证，电机运行时，转轴所受的机械力和力矩的形式随电机种类和传动机构的不同而异，作用力主要有：转子组件自身的重力，转子偏心引起的单向磁拉力，不平衡重量的离心力。

电机输出轴首先应有足够的强度，以保证电机在工作状态和加工中轴不产生残余变形或损坏；同时，输出轴要有足够的刚度，即输出轴工作时，轴的挠度必须在允许范围以内；还应考虑转轴的临界转速的高低，应使转轴的工作转速和临界转速之间有足够的差值，以防止产生共振，特别是对转速较高（如每分钟1万转以上）的电机，必要时应进行临界转速的验算。

台阶轴是微电机中轴的一种主要结构型式，台阶轴包括一端有台阶、两端有台阶和光轴加压圈形成台阶等型式，从材料利用和加工工时上考虑，台阶数应尽量减少。

目前电机输出轴的制备工艺多样，如利用锻造、挤压等多种工艺，如何在确保电机输出轴的强度和刚度的前提下，进一步提高其韧度，是业内人士一直追求的目标。本案发明人即是出于此种考虑，研发一种单端台阶轴的制备工艺，以提高其使用效果，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种电机输出轴的精锻冲压成型工艺，不仅具有良好的刚度和强度，还提高了产品的韧度，延长产品的使用寿命。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种电机输出轴的精锻冲压成型工艺，包括如下步骤：

步骤1，根据产品需求选取钢料，切割得到钢坯料，预留5%-8%的加工余量；

步骤2，对钢坯料进行第一次退火处理，并对其四分之一端进行冲压，使该四分之一端的直径为主体直径的3/4左右，并在外周形成螺纹；

步骤3，对步骤2得到的半成品进行第二次退火处理，然后对其另一四分之一端进行冲压，使该四分之一端的直径为主体直径的2倍左右，得到台阶端的雏形；

步骤4，对步骤3得到的半成品进行第三次退火处理，然后在台阶端的顶面向内冲压，形成台阶，得到成品。

上述步骤2中，第一次退火处理是先将钢坯料加热至750-830℃，保温2-3h，然后水冷至室温，再加热至600-700℃，保温30-45min，然后油冷至室温。

上述第一次退火处理中，以40-50℃/min的速度加热至750-830℃，以20-35℃/min的速度水冷至室温，以80-100℃/min的速度加热至600-700℃，以40-50℃/min的速度油冷至室温。

上述步骤3中，第二次退火处理是先加热至1000-1120℃，保温1.5-2h，然后自然冷却至760-820℃，再油冷至室温。

上述第二次退火处理中，以70-100℃/min的速度加热至1000-1120℃，以25-40℃/min的速度油冷至室温。