一种新能源汽车空调压缩机轴承座成形工艺的制作方法

本发明属于汽车制造技术领域，具体涉及一种新能源汽车空调压缩机轴承座成形工艺。

背景技术：

随着全球气候变暖、大气污染以及能源枯竭等问题日趋严峻，国际社会对汽车节能减排和轻量化的要求也越来越高。新能源汽车因其具有无污染、噪声低及节省资源等特点，成为未来汽车产业的发展方向。根据“十三五”规划，未来新能源汽车市场将会进一步壮大，轴承座作为新能源汽车空调系统的关键零件，其需求也会不断增大。轴承座具有形状复杂，内腔阶梯较多的特点，其传统加工方法有：重力铸造、机械加工等。其中重力铸造生产效率较低，易产生气孔、缩松等内部缺陷；机械加工不仅生产效率低，而且材料利用率低，成本较高；随着新能源汽车的销量日益增加，传统的生产方式显然已经不能满足社会的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种新能源汽车空调压缩机轴承座成形工艺，其可以有效避免传统铸造方法给轴承座带来的气孔、缩松等缺陷。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种新能源汽车空调压缩机轴承座成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)下料：按照加工图纸上的尺寸要求制备圆饼形的原始坯料，原始坯料的材质为铝合金；

2)预锻制坯：将步骤1)中准备好的原始坯料加热到150℃，保温10分钟后将所述原始坯料取出并在其表面均匀涂覆石墨润滑剂，然后放入加热炉中继续加热至470℃，保温30分钟后将所述原始坯料放入预锻模具模腔中进行一次锻压，一次锻压过程中，预锻模具的预锻上模以10-15mm/s的速度挤压所述原始坯料，进而得到预制坯，预制坯的外圈为预制坯法兰，中部为预制坯凹槽，所述预制坯上的预制坯凹槽与所述预锻模具的预锻上模相对应；

3)终锻成形：将步骤2)中的预制坯表面均匀涂覆石墨润滑剂，之后再将其放入终锻模具模膛中，所述终锻模具的终锻上模以10-15mm/s的速度挤压所述预制坯，进而最终成形出轴承座，轴承座表面与所述终锻模具中的终锻下模相对应，轴承座内腔与所述终锻模具中的终锻上模相对应；

4)锻后热处理：将步骤3)中的轴承座零件在530℃下固溶3h，160℃时效9h，合金在高温单相区保持一段时间，使合金的过饱和固溶体充分溶解，然后通过时效处理，使强化相弥散析出，消除了锻造带来的畸变能，得到轴承座成品。

优选地，步骤2)中预锻模具的预锻上模以12mm/s的速度挤压。

优选地，步骤3)中终锻模具的终锻上模以15mm/s的速度挤压。

优选地，所述终锻模具包括终锻上模应力圈、终锻上打料杆、终锻下模应力圈和终锻下打料杆，所述终锻上模应力圈套设于终锻上模外壁，终锻上模的上端设有终锻上垫板，终锻上模的内部设有上下贯通的第一通槽，所述终锻上打料杆穿入第一通槽中，所述终锻下模应力圈套设于终锻下模外壁，终锻下模的下端设有终锻下垫板，终锻下模的内部设有上下贯通的第二通槽，所述终锻下打料杆穿入第二通槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用了预锻制坯、终锻成形的方法成形新能源汽车空调压缩机轴承座，可以实现轴承座的精确成形，改善了轴承座材料的内部缺陷，提高了轴承座的力学性能和生产效率。与传统的机械加工相比，本发明保留了金属流线，提高了轴承座的使用寿命，同时避免了一次锻压成形中容易出现折叠、开裂、载荷过高的问题，降低了对设备的要求，提高了产品合格率。

附图说明

图1是本发明实施例中预锻模具在预锻制坯状态下的结构示意图。

图2是本发明实施例中终锻模具在终锻成形状态下的结构示意图。

图3是本发明实施例中的原始坯料的结构示意图。

图4是本发明实施例中预制坯的结构示意图。

图5是本发明的实施例中轴承座内腔结构示意图。

图6是本发明的轴承座外表面示意图。

图中标号：1.预锻下垫板、2.预锻打料杆、3.预锻上模、4.预锻上垫板、5.预锻下模应力圈、6.预锻下模、7.终锻下垫板、8.终锻下模、9.终锻上模、10.终锻上垫板、11.终锻上打料杆、12.终锻上模应力圈、13.终锻下模应力圈、14.终锻下打料杆、15.原始坯料、16.预制坯法兰、17.预制坯凹槽、18.轴承座内腔、19.轴承座外表面。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-6所示，一种新能源汽车空调压缩机轴承座成形工艺，其包括以下步骤：

1)下料：按照加工图纸上的尺寸要求制备圆饼形的原始坯料，原始坯料的材质为铝合金；

2)预锻制坯：将步骤1)中准备好的原始坯料加热到150℃，保温10分钟后将所述原始坯料取出并在其表面均匀涂覆石墨润滑剂，然后放入加热炉中继续加热至470℃，保温30分钟后将所述原始坯料放入预锻模具模腔中进行一次锻压，一次锻压过程中，预锻模具的预锻上模以10-15mm/s的速度挤压所述原始坯料，通常预锻模具的预锻上模以12mm/s的速度挤压，进而得到预制坯，预制坯的外圈为预制坯法兰，中部为预制坯凹槽，所述预制坯上的预制坯凹槽与所述预锻模具的预锻上模相对应；

3)终锻成形：将步骤2)中的预制坯表面均匀涂覆石墨润滑剂，之后再将其放入终锻模具模膛中，所述终锻模具的终锻上模以10-15mm/s的速度挤压所述预制坯，通常终锻模具的终锻上模以15mm/s的速度挤压，进而最终成形出轴承座，轴承座表面与所述终锻模具中的终锻下模相对应，轴承座内腔与所述终锻模具中的终锻上模相对应；

4)锻后热处理：将步骤3)中的轴承座零件在530℃下固溶3h，160℃时效9h，合金在高温单相区保持一段时间，使合金的过饱和固溶体充分溶解，然后通过时效处理，使强化相弥散析出，消除了锻造带来的畸变能，得到轴承座成品。

终锻模具包括终锻上模应力圈12、终锻上打料杆11、终锻下模应力圈13和终锻下打料杆14，所述终锻上模应力圈12套设于终锻上模9外壁，终锻上模9的上端设有终锻上垫板10，终锻上模9的内部设有上下贯通的第一通槽，所述终锻上打料杆11穿入第一通槽中，所述终锻下模应力圈13套设于终锻下模8外壁，终锻下模8的下端设有终锻下垫板7，终锻下模8的内部设有上下贯通的第二通槽，所述终锻下打料杆14穿入第二通槽。

新能源汽车空调压缩机轴承座成形工艺过程中，预锻模具和终锻模具的动作过程：

预锻制坯时，将原始坯料15放于预锻下模6中，成形开始时预锻上模3开始下行挤压原始坯料15，原始坯料15中部的金属在预锻上模3的带动下向预锻下模6的模腔流动，形成了一个预制坯凹槽17，原始坯料15边缘成形出预制坯法兰16，成形后期预锻上模3对材料进行压实，成形出预制坯。成形结束后预锻上模3回程，预锻打料杆2向上移动，把预制坯顶出预锻下模6的模腔。

原始坯料15经过预锻制坯成形，使金属在终锻成形过程中分配地更加均匀，终锻成形时，将预制坯放在终锻下模8上，成形开始时终锻上模9开始下行，终锻上打料杆11先接触到预制坯，随着终锻上模9的继续下行，先成形出轴承座内腔18，之后形成轴承座外表面19，终锻成形结束后，终锻上模9回程，若出现高温下轴承座卡在终锻上模9上，可通过终锻上打料杆11打料；若卡在终锻下模8处，可通过终锻下打料杆14打料，取料后，终锻上打料杆11或终锻下打料杆14回到初始位置。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。