一种加工空心电机轴的旋锻锤头

摘要

本发明提出了一种加工空心电机轴的旋锻锤头，包括锤头本体，锤头本体上具有安装部和与安装部连为一体的锻造部，锻造部顶部沿锤头本体长度方向设置有多个用于锻压成型空心电机轴外轮廓的锻压面，多个锻压面沿锤头本体长度方向呈阶梯状排布，相邻锻压面之间以弧面过渡，其中各锻压面上均设置有相互连接的第一圆弧面和第二圆弧面，第二圆弧面的直径与毛坯锻件直径相等，第一圆弧面的直径与空心电机轴相应段直径相等。本发明所公开的用于加工空心电机轴的旋锻锤头可以使外部形状复杂的空心电机轴通过一道工序即可旋锻成形，还适用于各种大小变径空心轴的旋锻。在锻压成型过程中，遵循“点‑线‑面”准则，提高锻件表面的精度。

权利要求

1.一种加工空心电机轴的旋锻锤头，包括锤头本体(1)，其特征在于：所述锤头本体(1)上具有安装部(2)和与所述安装部(2)连为一体的锻造部(3)，所述锻造部(3)顶部沿锤头本体长度方向设置有多个用于锻压成型空心电机轴外轮廓的锻压面(4)，多个所述锻压面(4)沿锤头本体长度方向呈阶梯状排布，相邻锻压面(4)之间以弧面过渡，其中各所述锻压面(4)上均设置有相互连接的第一圆弧面(41)和第二圆弧面(42)，所述第一圆弧面(41)位于锻压面的中心位置，所述第二圆弧面(42)设置有两个，且分别位于第一圆弧面(41)两侧，两个所述第二圆弧面(42)的轴心线同轴，所述第二圆弧面(42)的直径与毛坯锻件直径相等，所述第一圆弧面(41)的直径与空心电机轴相应段的直径相等，各所述锻压面(4)的轴向长度与空心电机轴相应段的长度相等，所述锤头本体(1)的两个径向侧平面的夹角α为90°，所述锤头本体(1)近似为长方体，且锤头本体(1)的材质为硬质合金钢。

2.如权利要求1所述的一种加工空心电机轴的旋锻锤头，其特征在于：所述安装部(2)包括两个分别设置在锤头本体两侧的侧翼(21)，所述侧翼(21)用于将锤头本体(1)固定在旋锻机上。

说明书

一种加工空心电机轴的旋锻锤头

技术领域

[0001] 本发明涉及径向锻造模具技术领域，尤其涉及一种加工空心电机轴的旋锻锤头。

背景技术

[0002] 空心电机轴是新能源汽车传动系统中电机的重要组成部件，属于精密部件，其内部结构复杂，外部质量精度要求高。带动电机内的转子进行运动，起着传递扭矩以及承受载
荷的作用，以此实现电能与机械能之间的相互转换；并连接减速器和差速器的输出轴，以此
控制汽车运行，它是决定汽车驱动性能和运行稳定性的关键零部件。

[0003] 轴类成形常用的加工方法主要有：模锻挤压、旋锻法及机加工，这些方法各有优缺点，但是特别值得肯定的是径向旋锻法在等壁厚电机轴加工方面比模锻挤压拥有得天独厚
的优势。然而现有技术中空心轴的旋锻模具往往只有单一形状的工作面，对于一些外部形
状复杂的空心轴来说，需要多道工序才能旋锻成形，生产效率低且成本高。

[0004] 虽然“空心轴旋锻模具的设计方法”(ZL 2014101273913)公布了针对空心轴复杂的外部形状设计出很多不同形状工作面的旋锻模具，提高了复杂空心轴生产效率高、生产
成本低的问题。但是其旋锻锤头圆弧面的设计原则是圆弧面的大小均大于毛坯直径，这对
于台阶直径相差较大的阶梯轴并不适用。因此研究一种适用于台阶直径相差较大的阶梯
轴，并能通过一道工序旋锻的锤头是必不可少的。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明提出了一种适用于各类空心电机轴外部一次成型的旋锻锤头，以克服现有技术的上述缺陷。

[0006] 本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种加工空心电机轴的旋锻锤头，包括锤头本体，所述锤头本体上具有安装部和与所述安装部连为一体的锻造部，所述锻
造部顶部沿锤头本体长度方向设置有多个用于锻压成型空心电机轴外轮廓的锻压面，多个
所述锻压面沿锤头本体长度方向呈阶梯状排布，相邻锻压面之间以弧面过渡，其中各所述
锻压面上均设置有相互连接的第一圆弧面和第二圆弧面。

[0007] 进一步的，所述第一圆弧面位于锻压面的中心位置，所述第二圆弧面设置有两个，且分别位于第一圆弧面两侧，且两个所述第二圆弧面的轴心线同轴。

[0008] 进一步的，所述第二圆弧面的直径与毛坯锻件直径相等，所述第一圆弧面的直径与空心电机轴相应段直径相等。

[0009] 进一步的，各所述锻压面的轴向长度与空心电机轴相应段的长度相等。

[0010] 进一步的，所述安装部包括两个分别设置在锤头本体两侧的侧翼，所述侧翼用于将锤头本体固定在旋锻机上。

[0011] 作为优选，所述锤头本体的两个径向侧平面的夹角α为90°。

[0012] 作为优选，所述锤头本体近似为长方体，且锤头本体的材质为硬质合金钢。

[0013] 本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

[0014] 本发明所公开的用于加工空心电机轴的旋锻锤头可以使外部形状复杂的空心电机轴通过一道工序即可旋锻成形，还适用于各种大小变径空心轴的旋锻。通过在锻压面上
设置第一圆弧面和第二圆弧面，在锻造过程中，第二圆弧面首先与毛坯锻件以点接触锻造
成型，继而以线接触锻造成型，最后第一圆弧面与锻件以面接触锻造，使锻件的表面圆度提
高，各外圆表面质量达到高精度，最终利用第一圆弧面锻压成型空心电机轴相应段外轮廓。
该旋锻锤头在锻压成型过程中，遵循“点‑线‑面”准则，提高锻件表面的精度。

附图说明

[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。

[0016] 图1为本发明所公开的旋锻锤头的立体结构示意图；

[0017] 图2为本发明所公开的旋锻锤头的俯视示意图；

[0018] 图3为本发明所公开的旋锻锤头的主视示意图；

[0019] 图4为本发明所公开的旋锻锤头的侧视示意图。

具体实施方式

[0020] 下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基
于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有
其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

[0021] 如图1所示，结合图2，本发明实施例公开了一种加工空心电机轴的旋锻锤头，包括锤头本体1，锤头本体1近似为长方体，锤头本体1上具有安装部2和与安装部2连为一体的锻
造部3。锻造部3顶部沿锤头本体1长度方向设置有多个用于锻压成型空心电机轴外轮廓的
锻压面4，多个锻压面4沿锤头本体1长度方向呈阶梯状排布，相邻锻压面4之间以弧面过渡。
采用上述技术方案，该旋锻锤头的锻造部3顶部通过设置多个呈阶梯状排布的锻压面4，可
以实现对空心电机轴复杂形状进行吻合，从而通过一道工序即能实现空心电机轴的加工成
形，同时，各相邻锻压面4之间以弧面过渡，避免在锻压过程中，造成电机轴相应段连接处出
现皱褶，生产效率高、生产成本低。

[0022] 参照附图4所示，各锻压面4上均设置有相互连接的第一圆弧面41和第二圆弧面42。第一圆弧面41位于锻压面4的中心位置，第二圆弧面42设置有两个，且分别位于第一圆
弧面41两侧，且两个第二圆弧面42的轴心线同轴。第二圆弧面42的直径与毛坯锻件直径D相
等，第一圆弧面41的直径与空心电机轴相应段直径d相等。采用上述技术方案，在锻造过程
中，第二圆弧面42首先与毛坯锻件以点接触锻造成型，继而以线接触锻造成型，最后第一圆
弧面41与锻件以面接触锻造，使锻件的表面圆度提高，各外圆表面质量达到高精度，最终利
用第一圆弧面41锻压成型空心电机轴相应段外轮廓。该旋锻锤头在锻压成型过程中，遵循
“点‑线‑面”准则，提高锻件表面的精度。

[0023] 在本实施例中，各锻压面4的轴向长度与空心电机轴轴相应段的长度相等。以保证经过本发明的旋锻锤头进行旋锻加工的空心电机轴的形状符合设计要求。

[0024] 参照附图3所示，本发明设计出了一种可加工四台阶段的空心电机轴的旋锻锤头，各个锻压面4从左往右依次加工空心电机轴的第一台阶段L1、第二台阶段L2、第三台阶段L3
和第四台阶段L4。各锻压面4随着空心电机轴第一台阶段L1、第二台阶段L2、第三台阶段L3
和第四台阶段L4直径的变大，其宽度逐渐变宽，深度逐渐变深。各个台阶段所对应的电机轴
外径与相应锻压面4上的第一圆弧面41的直径相等。由此可保证经过本发明的旋锻锤头进
行旋锻加工的空心电机轴的形状符合设计要求。

[0025] 当然，本发明上述实施例仅仅只是针对一种空心电机轴的设计的旋锻锤头，其他复杂的空心电机轴其设计理念也同样适用。

[0026] 在本实施例中，安装部2包括两个分别设置在锤头本体1两侧的侧翼21，侧翼21用于将锤头本体1固定在旋锻机上。侧翼21的斜度为45°‑60°，方便安装在旋锻机上。

[0027] 在本实施例中，锤头本体1的两个径向侧平面的夹角α为90°。这样的设计，可以实现4个该旋锻锤头同时安装在旋锻机上，在空心电机轴旋锻成形时，各个锤头本体1的径向
侧平面相互贴合组成回转体，回转体中各个锻压面4上的第二圆弧面42的内切圆直径均为
毛坯锻件的直径，各个锻压面4上的第一圆弧面41的内切圆直径即为空心轴相应段的外径，
由此以来，使旋锻加工中，旋锻锤头有一个可靠的最终定位，避免旋锻不到位或旋锻过量造
成空心电机轴外径不符合设计要求、导致空心电机轴的旋锻产品报废。

[0028] 本发明所公开的旋锻锤头材质为硬质合金钢，优选的，可选用钨合金，从而提高锻打能力，满足空心电机轴的旋锻加工。

[0029] 以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。