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攻關填補技術空白 積極開拓新能源市場
發(fā)布時間：
2024-11-21 20:13
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變徑空心軸是一種兩端變徑收口的空心軸，多應用于新能源汽車驅動電機。由于其形狀復雜，國內常采用的兩種制造工藝路線均需車削內腔，不僅浪費材料，且破壞產品流線，影響產品強度性能，無法滿足客戶需要。近年來，國外頭部廠商廣泛采用徑向旋鍛成形技術，直接將空心管坯鍛打成形，這樣生產出來的產品精度高，內腔無需車削，廣受歡迎。為滿足高端客戶需求，打破國外技術壟斷，提升核心競爭力，錢潮森威主動把握機遇，一路競爭過關斬將拿下D客戶MEB電驅平臺變徑空心軸項目的國內獨家供貨權利。以此為契機，錢潮森威引進國外GFM徑向精鍛機，經過兩年的試制和驗證，成功掌握了電機空心軸徑向旋鍛工藝以及整個生產流程，為日后打入新能源汽車高端市場布局。
科學方法提高產品性能
“這對公司來說是一個全新的產品系列，全新的技術領域，也是一個新的增長點，所以還是蠻有挑戰(zhàn)的。”工藝工程師袁海兵回憶說。雖然引進了機器，但關鍵核心技術要不來也買不來，要攻關就必須首先瞄準基本原理、基本方法和基本機制。為此，錢潮森威專門成立了科技攻關小組，工程師們根據產品形狀及徑向旋鍛技術要求，采用有限元模擬與工藝試驗相結合的方法，分析原材料狀態(tài)、空心坯料幾何尺寸、變形程度和摩擦條件等重要工藝參數對空心坯料變形的影響，探討不同工藝參數對材料軸向、徑向與周向流動規(guī)律，以及空心坯料變形后幾何尺寸變化規(guī)律，歸納總結出空心變徑軸增量體積成形工藝的基本變形規(guī)律，為面向具體驅動電機用空心變徑軸產品的工藝設計提供理論依據。
根據實際試驗結果，攻堅小組最后選擇采用溫冷聯合制取徑向鍛造前的管坯，并將杯型正擠壓優(yōu)化為貫穿擠壓，使得材料利用率提高10%-15%左右，且單次冷擠變形量達到50%，一次擠壓成形，無需多次退火、拋丸、磷皂化、擠壓，縮減生產周期5天，優(yōu)化之后的軸體內外腔同軸度達到0.1以內，外形單邊余量0.7mm，可最大程度保留產品流線，提高產品強度。同時，結合徑向鍛造程序優(yōu)化，攻堅小組在保證產品尺寸合格的情況下，成功將徑向鍛造芯棒使用壽命從3000件/根提高到20000件/根左右，鍛錘使用壽命從4000件/個提高到10000件/個。
百折不撓突破核心關卡
“磨具設計是核心技術之一，一開始試制的時候我們幾百件模具都壞掉了。”這讓袁海兵記憶深刻，但攻關小組沒有畏難，他們坐在一起仔細分析對策，一方面選擇具有代表性的空心變徑軸上基本特征單元，探索模具型面的特征與尺寸、約束芯棒的形狀對相應成形精度的影響規(guī)律，歸納總結空心變徑軸成形模具一般設計方法；另一方面觀察并分析成形模具型面易損位置，摸索改進模具結構以實現局部的強化提高。
經過不懈的努力，攻關小組切換模具材料及優(yōu)化模具結構，成功使得貫穿正擠模芯壽命從400件提高到10000件，保證產品尺寸的同時維持了現場生產的穩(wěn)定。為進一步構建適用于大批量生產的穩(wěn)健的工藝流程，滿足變徑空心軸對機加工內外同軸度的高要求，他們立足于現有設備改造，探尋出高強度、高夾持行程的夾具設計方案成功替代外協(xié)加工。
技術的深層次突破并非朝夕可待，但又需要只爭朝夕的精神。在整個項目周期內，攻關隊伍與時間賽跑，從設計階段就爭分奪秒，在設備安裝和調試階段則接力不停，由于設備是進口的，白天外國的工程師過來安裝設備，晚上項目組就接著加班，周末也過來調試安裝。核心技術拿下后，拼的就是人力了。
眾志成城占領技術高地
在設備安裝搶時間時，產品試制也不斷出現新情況。躬行問題，大家心往一處使，把解決問題作為打開工作局面的突破口。工程師們發(fā)現由于設備貫穿正擠工序變形量較大，實際生產中容易潤滑失效產生拉毛缺陷的問題，損壞模具，影響正常生產，后通過對比多種潤滑劑及調整工藝參數，有效得減少了拉毛現象。此外，由于產品收口形狀設計，常規(guī)水管噴水無法保證內腔全部有效粘附磁粉有效探傷，而空心變徑軸內表面一旦出現折疊或裂紋缺陷將直接導致零件不合格，攻堅小組以生產過程中失效的空心軸零件為對象，結合現有設備，將磁粉探傷的磁粉液由水管噴灑改為芯棒噴淋，結合可移動光源，進行高效穩(wěn)定的探傷工序，建立相應成形缺陷的定量檢測與評價方法，確保沒有缺陷件流出。
談起驅動電機空心軸精鍛技術的順利攻關，袁海兵覺得很自豪：“能把這項技術攻克下來并且把技術經驗推廣到其他項目，我們都非常開心。我們做這個項目的時候國內基本還依賴進口的產品，所以攻關這項技術對公司來說意義重大。”數據顯示，從2020年完成MEB空心軸項目至今，新能源汽車驅動電機空心軸精鍛技術成功推廣應用到165KW空心軸、200KW空心軸，BEV空心軸等項目，后續(xù)積累完成銷售36萬只左右，形成銷售額約2200萬元。
奮楫者先，創(chuàng)新者強。對于企業(yè)來說，誰抓住了市場先機、掌握了技術核心，誰就掌握了發(fā)展的主動權。新能源汽車電機空心軸精鍛技術只是錢潮森威眾多技術攻關成果中的一項，堅持圍繞“9+N”重點客戶需求，把破解制約科技創(chuàng)新瓶頸作為著力點，努力在關鍵核心技術和重要創(chuàng)新領域取得突破，發(fā)展綠色鍛造，走節(jié)能、減排、低碳、環(huán)保之路，錢潮森威將用行動繼續(xù)書寫發(fā)展的答卷。
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