[发明专利]用于曲轴结构的平衡部件的微磁性钢材

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于曲轴结构的平衡部件的微磁性钢材，尤其是一种用于制造直流和交流电机的曲轴结构的反离心力平衡部件的微磁性钢材。

背景技术

在带有曲轴的机械中，由于曲轴在高速转动中产生的重力离心力，造成曲轴上其他部位由于重量不同和产生相反的离心力，在转动过程中会产生整个机构的震动，造成噪音或者机构的加速磨损。因此现在普遍在曲轴的另外一个或者几个相反产生离心力的部位，添加抵消有害反离心力的平衡部件。

从材料应用上看，现有技术中，用于制造平衡部件的材料的锻压性能差，不宜变形加工复杂形状。从产品毛胚的后续加工上看，现有技术的材料及加工的毛胚，机械加工（如开孔，切削等）耗用时间长，损耗刀具多，不能大批量生产。从模具的寿命来看，现有技术的材料及加工工艺，模具的寿命很短。另外现有技术中使用铜基或者锌基材质的，由于黄铜中含铅，不符合环境保护，违反欧盟Rohs指定的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于曲轴结构的平衡部件的微磁性钢材，降低了钢材的磁性，适合安装在电机中；变形锻造加工性能高。

按照本发明提供的技术方案，一种用于曲轴结构的平衡部件的微磁性钢材，其特征是，包括以下组份，单位为质量百分数：C：0.1~0.15%、Si≤0.5%、Mn：20~23%、Al：0.02~0.05%、Cu：0.02~0.05%、P≤0.03%、S≤0.03%，余量为铁。

一种微磁性钢材制成的曲轴结构的平衡部件，其特征是：所述平衡部件呈片状结构。

所述平衡部件为圆环形、半圆形、矩形或台阶形。

所述平衡部件铆压或焊接固定在曲轴上。

所述曲轴上分布一个或多个平衡部件。

当平衡部件为多个时，所述平衡部件沿曲轴的长度方向分布。

本发明具有以下优点：

（1）从材料应用上看，本发明所述的微磁性钢材能够提高变形量，可以被加工成复杂的形状；

（2）从产品毛胚的后续加工上看，本发明所述的微磁性钢材在后续加工上，由于改善了切削性能，因此适于高速切削加工，能够大批量生产，符合现代工业生产要求；

（3）从模具的寿命来看，本发明所述的微磁性钢材，模具的使用寿命很长，适合大批量生产，而避免频繁更换模具，降低模具成本，提高生产效率；

（4）本发明所述的微磁性钢材以铁基为材质，不含铅，符合要求。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为本发明实施例二的结构示意图。

图3为本发明实施例三的结构示意图。

图4为本发明实施例四的结构示意图。

图5为本发明实施例五的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明中所涉及到的曲轴动力机构可以有不同的动力来源：如发动机，电磁力，太阳能，电动机，气动部件气缸，蒸汽推动，油压缸推动等。

本发明所述的反离心力平衡部件，是采用微磁性钢材或线材，通过改善钢材中的微量元素Cu和Al，来改善高速加工及大变形量锻压加工（冷锻或者热锻），经过冷锻或者热锻工艺，以及后续的机械加工工艺，制造成各种复杂形状的部件（有片状，圆环状，半圆状，台阶状，斜坡凸起状，月牙状等），铆压或者焊接固定在曲轴转动时候产生反离心力的部位的相应一个或者多个位置上，用来抵消反离心力造成的震动。

本发明所采用的微磁性钢材是有别于市场上普遍采用的铜基或者锌基合金或者普通铁基材料，这些市场上的普遍采用的材料为了迎合降低磁性，采用一种在铁基中添加Mn-V等元素的合金钢材，本发明与之有区别，本发明按照特定比率（Cu0.02~0.05%、Al0.02~0.05%）添加入了适合于改善锻造和锻造后机械加工性能（提高切削速度，提高生产效率）的微量元素Cu和Al等2种元素，第一，以降低磁性以适合安装在电机中应用；第二，提高这种钢材的高变形锻造加工性能，可以被加工成各种复杂形状，可以安装于空间狭小的安装空间，适合小型化要求；第三，提高了材料冲压及锻压过程中得变形能力，大幅度提高锻造模具的使用寿命；第四，提高了部件后加工的切削性能，适合高速加工，提高生产性，适于大批量生产成为可能；第五，由于改善部件可以复杂形状化，可以使得部件设计大凸台化，减小了尺寸，有利于部件成本的降低；第六，替代了铜质或者锌质材料，降低成本。