[发明专利]一种用钛金属生产马达外壳的加工工艺

说明书

本发明公开了一种用钛金属生产马达外壳的加工工艺，包括如下加工步骤：采用压延工艺，用冲压设备冲压钛金属的马达外壳底座，压延前在模具的表面涂覆润滑剂，在待冲压的钛金属表面附着润滑层；采用压延工艺，用冲压设备冲压钛金属的桶状马达壳体，压延前在模具的表面涂覆润滑剂，在待冲压的钛金属表面附着润滑层，冲压后得到桶状壳体的桶深与端口直径的比值为1.2～1.8:1；将经过S1步骤冲压后得到的外壳底座、经过S2步骤冲压后得到的桶状马达壳体进行喷涂清洗；将S3步骤清洗后得到的外壳底座和桶状马达壳体进行装配，形成马达外壳成品；对S4步骤中装配成型的马达外壳进行检验。

技术领域

本发明涉及马达零部件生产加工技术领域，具体涉及一种用钛金属生产马达外壳的加工工艺。

背景技术

钛金属其重量轻、强度高、具有金属光泽、耐腐蚀、耐高低温等特征是马达外壳理想的成型材料，但由于其材料不易成型、不易加工和成本过高在现有技术中由钛金属制成的马达外壳的生产是处于空白期的，现阶段人们无法利用钛金属来制成马达外壳。

钛合金的硬度大于HB350时切削加工特别困难，小于HB300时则容易出现粘刀现象，也难于切削。但钛合金的硬度只是难于切削加工的一个方面，关键在于钛合金本身化学、物理、力学性能间的综合对其切削加工性的影响。钛合金有如下机加工的特点：

(1)变形系数小：这是钛合金切削加工的显著特点，变形系数小于或接近于1。切屑在前刀面上滑动摩擦的路程大大增大，加速刀具磨损，而且延展率较低。

(2)切削温度高：由于钛合金的导热系数很小(只相当于45号钢的1/5～1/7)，切屑与前刀面的接触长度极短，切削时产生的热不易传出，集中在切削区和切削刃附近的较小范围内，切削温度很高。在相同的切削条件下，切削温度可比切削45号钢时高出一倍以上。

(3)单位面积上的切削力大：主切削力比切钢时约小20％，由于切屑与前刀面的接触长度极短，单位接触面积上的切削力大大增加，容易造成崩刃。同时，由于钛合金的弹性模量小，加工时在径向力作用下容易产生弯曲变形，引起振动，加大刀具磨损并影响零件的精度。因此，要求工艺系统应具有较好的刚性。

(4)冷硬现象严重：由于钛的化学活性大，在高的切削温度下，很容易吸收空气中的氧和氮形成硬而脆的外皮；同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。冷硬现象不仅会降低零件的疲劳强度，而且能加剧刀具磨损，是切削钛合金时的一个很重要特点。

(5)刀具易磨损：毛坯经过冲压、锻造、热轧等方法加工后，形成硬而脆的不均匀外皮，极易造成崩刃现象，使得切除硬皮成为钛合金加工中最困难的工序。另外，由于钛合金对刀具材料的化学亲和性强，在切削温度高和单位面积上切削力大的条件下，刀具很容易产生粘结磨损。车削钛合金时，有时前刀面的磨损甚至比后刀面更为严重；进给量f0.1mm/r时，磨损主要发生在后刀面上；当f0.2mm/r时，前刀面将出现磨损；用硬质合金刀具精车和半精车时，后刀面的磨损以VBmax0.4mm较合适。

在铣削加工中，由于钛合金材料的导热系数低，而且切屑与前刀面的接触长度极短，切削时产生的热不易传出，集中在切削变形区和切削刃附近的较小范围内，加工时切削刃刃口处会产生极高的切削温度，将大大缩短刀具寿命。对于钛合金Ti6Al4V来说，在刀具强度和机床功率允许的条件下，切削温度的高低是影响刀具寿命的关键因素，而并非切削力的大小。

钛金属很难机械加工。金属其实并不硬，但是很“黏”。若用锉刀锉钛-64的刀柄，锉刀的纹路很快就被挫下来的渣渣填满了。目前采用切削或模压的方法，由于速度低了钛根本削不动，速度高了太热的话钛会氧化，普通的加工中心根本没法加工钛合金制品，模压加工极易出现裂纹。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种可采用冲压的方法加工钛金属材料的马达壳体，而且加工工艺简单，成形效率高，可大批量高效率生产的钛金属马达外壳加工工艺。