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攻关填补技术空白 积极开拓新能源市场
发布时间：
2024-11-21 20:13
来源：
变径空心轴是一种两端变径收口的空心轴，多应用于新能源汽车驱动电机。由于其形状复杂，国内常采用的两种制造工艺路线均需车削内腔，不仅浪费材料，且破坏产品流线，影响产品强度性能，无法满足客户需要。近年来，国外头部厂商广泛采用径向旋锻成形技术，直接将空心管坯锻打成形，这样生产出来的产品精度高，内腔无需车削，广受欢迎。为满足高端客户需求，打破国外技术垄断，提升核心竞争力，钱潮森威主动把握机遇，一路竞争过关斩将拿下D客户MEB电驱平台变径空心轴项目的国内独家供货权利。以此为契机，钱潮森威引进国外GFM径向精锻机，经过两年的试制和验证，成功掌握了电机空心轴径向旋锻工艺以及整个生产流程，为日后打入新能源汽车高端市场布局。
科学方法提高产品性能
“这对公司来说是一个全新的产品系列，全新的技术领域，也是一个新的增长点，所以还是蛮有挑战的。”工艺工程师袁海兵回忆说。虽然引进了机器，但关键核心技术要不来也买不来，要攻关就必须首先瞄准基本原理、基本方法和基本机制。为此，钱潮森威专门成立了科技攻关小组，工程师们根据产品形状及径向旋锻技术要求，采用有限元模拟与工艺试验相结合的方法，分析原材料状态、空心坯料几何尺寸、变形程度和摩擦条件等重要工艺参数对空心坯料变形的影响，探讨不同工艺参数对材料轴向、径向与周向流动规律，以及空心坯料变形后几何尺寸变化规律，归纳总结出空心变径轴增量体积成形工艺的基本变形规律，为面向具体驱动电机用空心变径轴产品的工艺设计提供理论依据。
根据实际试验结果，攻坚小组最后选择采用温冷联合制取径向锻造前的管坯，并将杯型正挤压优化为贯穿挤压，使得材料利用率提高10%-15%左右，且单次冷挤变形量达到50%，一次挤压成形，无需多次退火、抛丸、磷皂化、挤压，缩减生产周期5天，优化之后的轴体内外腔同轴度达到0.1以内，外形单边余量0.7mm，可最大程度保留产品流线，提高产品强度。同时，结合径向锻造程序优化，攻坚小组在保证产品尺寸合格的情况下，成功将径向锻造芯棒使用寿命从3000件/根提高到20000件/根左右，锻锤使用寿命从4000件/个提高到10000件/个。
百折不挠突破核心关卡
“磨具设计是核心技术之一，一开始试制的时候我们几百件模具都坏掉了。”这让袁海兵记忆深刻，但攻关小组没有畏难，他们坐在一起仔细分析对策，一方面选择具有代表性的空心变径轴上基本特征单元，探索模具型面的特征与尺寸、约束芯棒的形状对相应成形精度的影响规律，归纳总结空心变径轴成形模具一般设计方法；另一方面观察并分析成形模具型面易损位置，摸索改进模具结构以实现局部的强化提高。
经过不懈的努力，攻关小组切换模具材料及优化模具结构，成功使得贯穿正挤模芯寿命从400件提高到10000件，保证产品尺寸的同时维持了现场生产的稳定。为进一步构建适用于大批量生产的稳健的工艺流程，满足变径空心轴对机加工内外同轴度的高要求，他们立足于现有设备改造，探寻出高强度、高夹持行程的夹具设计方案成功替代外协加工。
技术的深层次突破并非朝夕可待，但又需要只争朝夕的精神。在整个项目周期内，攻关队伍与时间赛跑，从设计阶段就争分夺秒，在设备安装和调试阶段则接力不停，由于设备是进口的，白天外国的工程师过来安装设备，晚上项目组就接着加班，周末也过来调试安装。核心技术拿下后，拼的就是人力了。
众志成城占领技术高地
在设备安装抢时间时，产品试制也不断出现新情况。躬行问题，大家心往一处使，把解决问题作为打开工作局面的突破口。工程师们发现由于设备贯穿正挤工序变形量较大，实际生产中容易润滑失效产生拉毛缺陷的问题，损坏模具，影响正常生产，后通过对比多种润滑剂及调整工艺参数，有效得减少了拉毛现象。此外，由于产品收口形状设计，常规水管喷水无法保证内腔全部有效粘附磁粉有效探伤，而空心变径轴内表面一旦出现折叠或裂纹缺陷将直接导致零件不合格，攻坚小组以生产过程中失效的空心轴零件为对象，结合现有设备，将磁粉探伤的磁粉液由水管喷洒改为芯棒喷淋，结合可移动光源，进行高效稳定的探伤工序，建立相应成形缺陷的定量检测与评价方法，确保没有缺陷件流出。
谈起驱动电机空心轴精锻技术的顺利攻关，袁海兵觉得很自豪：“能把这项技术攻克下来并且把技术经验推广到其他项目，我们都非常开心。我们做这个项目的时候国内基本还依赖进口的产品，所以攻关这项技术对公司来说意义重大。”数据显示，从2020年完成MEB空心轴项目至今，新能源汽车驱动电机空心轴精锻技术成功推广应用到165KW空心轴、200KW空心轴，BEV空心轴等项目，后续积累完成销售36万只左右，形成销售额约2200万元。
奋楫者先，创新者强。对于企业来说，谁抓住了市场先机、掌握了技术核心，谁就掌握了发展的主动权。新能源汽车电机空心轴精锻技术只是钱潮森威众多技术攻关成果中的一项，坚持围绕“9+N”重点客户需求，把破解制约科技创新瓶颈作为着力点，努力在关键核心技术和重要创新领域取得突破，发展绿色锻造，走节能、减排、低碳、环保之路，钱潮森威将用行动继续书写发展的答卷。
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