[發明專利]輕量化電機轉子軸及其制作方法

在審

• 申請號: 201910772605.5
• 申請日: 2019-08-21
• 公開（公告）號: CN110401275A
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 彭虎;趙江龍;王立人;孫濤
• 申請（專利權）人: 上海錮維智能設備有限公司
• 主分類號: H02K1/22
• 分類號: H02K1/22;B23K20/12;B23P15/00
• 代理公司: 常州易瑞智新專利代理事務所(普通合伙) 32338
• 代理人: 路銳

本發明涉及一種輕量化電機轉子軸及其制作方法，包括花鍵輸出軸、中部中空軸和端部支撐軸，花鍵輸出軸和端部支撐軸分布連接在中部中空軸的兩端部；所述中部中空軸為中空管狀軸，在花鍵輸出軸和/或端部支撐軸上設有通孔，通孔將中部中空軸的封閉中空空間與外部連通。所述花鍵輸出軸和端部支撐軸分別采用慣性摩擦焊直接焊接在中部中空軸的兩端部。本發明采用分體設計，高效焊接連接的方式，在確保強度的同時，減輕了零件重量；同時通過采用慣性摩擦焊接工藝設備，實現了高效的焊接成型，降低了生產成本。

技術領域

本發明涉及一種輕量化汽車零部件，尤其是一種輕量化電機轉子軸及其制作方法。

背景技術

在電動汽車領域，汽車零部件的輕量化對于其提高續航能力、降低制造成本效果顯著。

作為電動汽車核心部件的電動機，其轉子軸的輕量化設計對于電機效能提升作用明顯；同時電動機轉子軸作為動力輸出部件，需要承受較大扭矩，制作輕量化的同時，其強度首先必需滿足要求。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種輕量化電機轉子軸，采用分體設計，高效焊接連接的方式，在確保強度的同時，減輕了零件重量。

本發明還提供一種輕量化電機轉子軸的制作方法，實現了部件的輕量化，同時通過采用慣性摩擦焊接工藝設備，實現了高效的焊接成型，降低了生產成本。

按照本發明提供的技術方案，所述輕量化電機轉子軸，其特征是：包括花鍵輸出軸、中部中空軸和端部支撐軸，花鍵輸出軸和端部支撐軸分布連接在中部中空軸的兩端部；所述中部中空軸為中空管狀軸，在花鍵輸出軸和/或端部支撐軸上設有通孔，通孔將中部中空軸的封閉中空空間與外部連通。

進一步地，所述花鍵輸出軸和端部支撐軸分別采用慣性摩擦焊直接焊接在中部中空軸的兩端部。

進一步地，所述端部支撐軸上的通孔設置于端部支撐軸的中心。

進一步地，所述花鍵輸出軸上的通孔設置與花鍵輸出軸的中心。

進一步地，所述花鍵輸出軸和端部支撐軸為鍛件，中部中空軸為無縫管。

本發明還提供一種輕量化電機轉子軸的制作方法，其特征是，包括以下過程：

(1)準備花鍵輸出軸、中部中空軸和端部支撐軸的半精加工部件，分別為第一部件、第二部件和第三部件；所述第一部件、第二部件和第三部件的焊接面軸向尺寸均保留焊接余量；

(2)分別固定夾緊第一部件、第二部件和第三部件；

(3)驅動第一部件和第三部件旋轉至預設值進行儲能后停止動力輸入，使第一部件和第三部件依靠慣性繼續旋轉；

(4)在慣性旋轉的同時第一部件和第三部件同步向第二部件移動，使第一部件和第三部件相對第二部件旋轉，并在兩側同步施加頂鍛力，直至焊接結束；

(5)進行保壓，保壓后進行焊縫處理、熱處理和精加工，完成電機轉子軸的制作。

進一步地，所述半精加工部件的外圓直徑保留余量0.2～1mm。

進一步地，所述第一部件、第二部件和第三部件的焊接面軸向尺寸保留的焊接余量為2mm～5mm。

進一步地，所述步驟(4)中施加頂鍛力的大小為恒定值或者分級設定；設定為恒定值時，頂鍛力為40-180MPa；分級設定時，每級設定頂鍛力依次增加。

進一步地，所述步驟(3)中，第一部件和第三部件旋轉儲能的轉速預設值為300-2000r/min。

本發明具有以下優點：