一种发电机爪极的精密制造方法
【专利摘要】本发明公开一种发电机爪极的精密制造方法，属于金属材料塑性加工技术领域。该制造方法首先将坯料进行二次加热后，将加热的毛坯经镦粗制坯后放入带分布式极爪型腔的下浮动凹模型腔中，对坯料进行单向挤压成形，制得发电机爪极成形件；采用磁性退火热处理工艺，退火后对发电机爪极成形件进行冷挤压，完成发电机爪极成形件的内、外型面、凹槽及过渡圆弧半径的冷整形，将冷整形后的发电机爪极成形件再进行数控机械加工，最后得到发电机爪极产品。本发明方法实现了近净成形和洁净制造，能够节约材料和能源；同时改善了产品的性能，提供了产品尺寸精度、减少后道加工工序，生产成本大大降低，具有较好的质量、经济和环境效益。
【专利说明】
一种发电机爪极的精密制造方法
技术领域
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[0001]本发明属于金属材料塑性加工技术领域，具体涉及一种发电机爪极的精密制造方法。
【背景技术】
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[0002]发电机爪极是汽车发电机的关键部件，爪极形状复杂。属于高筋类回转件。发电机爪极的生产方法目前主要有整体铸造加工，热锻造加工两种方式。其中铸造成形的发电机爪极毛坯材料节省，但内部组织存在疏松、缩孔、夹渣，易出现裂纹，发电效率底下，质量难以满足用户要求，同时生产过程对环境的污染较严重。而热模锻造工艺的主要方法是采用感应加热、预锻和终锻(开式模锻)、切边、退火处理、整形、数控加工。该方法虽然能提高工件的性能质量，满足用户的技术要求。但是仍然存在制造工序多，材料利用率不高，以及加热温度高和工作环境质量差等问题。
【发明内容】
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[0003]本发明针对现有发电机爪极制备中存在的技术问题，提供一种发电机爪极的精密制造方法，以提高产品质量，降低制造成本，实现更加洁净的绿色制造。
[0004]本发明所提供的发电机爪极的精密制造方法，该方法具体步骤如下:
[0005](I)毛坯加热:先将坯料预热至150-200°C，并在其表面涂上石墨乳，然后将毛坯加热至800-950 °C。
[0006](2)精密成形:将加热的毛坯经镦粗制坯后放入带分布式极爪型腔的下浮动凹模型腔中，上浮动凹模下行，与下浮动凹模合成一个整体浮动凹模，整体浮动凹模下行，下凸模开始对坯料进行单向挤压成形，当整体浮动凹模到限位点时，坯料挤压过程结束，制得发电机爪极成形件。
[0007](3)磁性退火:采用退火工艺处理步骤(2)制得发电机爪极成形件，以消除发电机爪极成形件的内应力，改善组织，提高磁导率，降低矫顽力。
[0008](4)整形:将步骤(3)经过磁性退火处理得到的发电机爪极成形件进行冷挤压，完成发电机爪极成形件的内、外型面、凹槽及过渡圆弧半径的冷整形，得到冷整形后的发电机爪极成形件。
[0009](5)对步骤(4)冷整形后的发电机爪极成形件进行数控机械加工，加工发电机爪极成形件的内孔、凸台与平面，最后得到发电机爪极，完成发电机爪极的精密制造。
[0010]本发明方法，实现了近净成形和洁净制造，节约材料和能源消耗。同时改善了零件的性能，产品尺寸精度、减少后道加工工序，生产成本大大降低，具有较好的质量、经济和环境效益。
【附图说明】
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[0011]图1:本发明精密成形工艺示意图；
[0012]图2:本发明发电机爪极精密成形结构示意图；
[0013]图3:本发明发电机爪极整形结构示意图；
[0014]图4:本发明发电机爪极成品结构示意图。
[0015]图中:1:上浮动凹模;2:工件；3:下浮动凹模;4:下凸模，5;下浮动支撑弹簧;6:过渡圆角；7:爪极型面;8:凹槽。
【具体实施方式】
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[0016]下面结合附图对本发明作进一步的阐述。
[0017]本发明所提供的一种发电机爪极的精密制造方法的具体步骤如下:
[0018]1、精密成形:
[0019]由于爪极现状的特征和材料导磁性能要求，其制造方法采用近净成形与机械加工相结合方式。首先采用精密下料方法剪切棒料，控制坯料的重量误差，并且对下料毛坯进行抛光处理。坯料加热时采用二次加热方法。先预热至150-20(TC，并对其表面涂上石墨乳，再感应加热至800-950°C。毛坯加热后首先在制坯工段进行镦粗定外形，然后送至精密成形工序。在成形工段，上、下模具开始处于开启状态，镦粗的工件2被置入带分布式极爪型腔的下浮动凹模3浮动型腔内，上浮动凹模I下行，上、下浮动凹模闭合并形成一个封闭的型腔。随后上、下浮动模具继续下行，下凸模4对工件进行单向挤压，挤压至模具限位点结束。上、下浮动凹模回程、分开，下浮动支撑弹簧5复位。再从下凹模型腔中取出挤压成形件，发电机爪极在该工序一次近净成形。
[0020]2、磁性退火:对近净成型后的发电机爪极进行磁性退火处理，消除内应力，改善组织，提高磁导率，降低矫顽力。
[0021]3、整形:经磁性退火处理后的发电机爪极冷却后，再送到整形工序进行冷挤压整形。通过整形工序将发电机爪极的过渡圆角6、爪极型面7以及凹槽8挤压到所需的产品尺寸精度，降低表面粗糙度。并采用剪切工序冲切在爪极分模线位置上的毛刺。
[0022]4、机械加工:采用数控加工工艺加工发电机爪极的中心孔、凸台和平面等，最后制得发电机爪极产品。
【主权项】
1.一种发电机爪极的精密制造方法，其特征在于该方法具体步骤如下: (1)毛坯加热:先将坯料预热至150-20(TC，并在其表面涂上石墨乳，然后将毛坯加热至800-950 °C； (2)精密成形:将加热的毛坯经镦粗制坯后放入带分布式极爪型腔的下浮动凹模型腔中，上浮动凹模下行，与下浮动凹模合成一个整体浮动凹模，整体浮动凹模下行，下凸模开始对坯料进行单向挤压成形，当整体浮动凹模到限位点时，坯料挤压过程结束，制得发电机爪极成形件； (3)磁性退火:采用退火工艺处理步骤(2)制得发电机爪极成形件，以消除发电机爪极成形件的内应力，改善组织，提高磁导率，降低矫顽力； (4)整形:将步骤(3)经过磁性退火处理得到的发电机爪极成形件进行冷挤压，完成发电机爪极成形件的内、外型面、凹槽及过渡圆弧半径的冷整形，得到冷整形后的发电机爪极成形件； (5)对步骤(4)冷整形后的发电机爪极成形件进行数控机械加工，加工发电机爪极成形件的内孔、凸台与平面，最后得到发电机爪极，完成发电机爪极的精密制造。
【文档编号】H02K15/00GK106002108SQ201610546726
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】郑光文, 白凤梅
【申请人】安徽工业大学