钩型换向器产品、工艺及模具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种钩型换向器产品，包括绝缘体和在绝缘体外圆布设的换向片，换向片顶端设有弯钩，换向片内侧设有上下钩脚与绝缘体结合，其特征在于：换向片在开出片间绝缘槽前为柱形铜壳体，柱形铜壳体在成型前其上下端等距设有上条形体和下条形体，上条形体在壁厚方向上被分割出内外部分，内部分向内弯折后形成所述上钩脚，外部分向外弯折后形成所述弯钩，下条形体整体向内弯折后形成所述下钩脚，柱形铜壳体由冲压铜板材卷制而成。上述产品结构可高效率低成本地满足小片间距钩型换向器的制作，同时本发明还公开了制作上述钩型换向器产品的工艺及模具。
【专利说明】钩型换向器产品、工艺及模具【技术领域】
[0001]本发明涉及换向器产品【技术领域】，具体涉及钩型换向器的产品、制作工艺及制作模具。
【背景技术】
[0002]传统的钩型换向器，它的换向片是由成型拉拔铜材直接冲制形成的，换向片一片片是相对独立的，制作换向器时换向片需经排片工序整齐排列到压制模具中，然后再在压制模具中与电木粉一起压制固定，由于排片工序需要占用大量的人力和时间，换向器制作工艺显得繁琐复杂，效率低成本高。所以 申请人:于2011年.8月31日申请了专利号201120322836.5、名称《钩型换向器的换向铜片》的专利，上述专利的说明书及附图公开了所有换向片在同一柱形铜壳体上形成，换向片的上钩脚设有两个，两个上钩脚在靠近弯钩部的左右两侧对称设置。上述专利技术可解决换向片不需排片的问题，但是对于小片间距的钩型换向器来说，由于相邻片体弯钩中间的钩槽尺寸太小，根本留不出两个上钩脚的空间，所以还需要采用传统方法，先冲制独立换向片然后再进行排片。因此，上述专利技术不适用小片间距的钩型换向器的制作，目前，小片间距的钩型换向器的制作效率低、制造成本闻。
【发明内容】
[0003]鉴于现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是在于提供一种可高效率低成本满足小片间距钩型换向器的制作的产品、工艺及模具。
[0004]首先，本发明提供产品结构的技术方案:钩型换向器产品，包括绝缘体和在绝缘体外圆布设的换向片，换向片顶端设有弯钩，换向片内侧设有上下钩脚与绝缘体结合，其特征在于:换向片在开出片间绝缘槽前为柱形铜壳体，柱形铜壳体在成型前其上下端等距设有上条形体和下条形体，上条形体在壁厚方向上被分割出内外部分，内部分向内弯折后形成所述上钩脚，外部分向外弯折后形成所述弯钩，下条形体整体向内弯折后形成所述下钩脚，柱形铜壳体由冲压铜板材卷制而成。
[0005]上述技术方案的钩型换向器产品，首先采用了较厚壁厚(1.1-1.2mm)的铜板材，铜板材在冲制出上条形体和下条形体后卷成柱形铜壳体，由于上条形体的厚度较厚，所以就可利用专门的条形体分割模具将上条形体在壁厚方向上分割出内外部分，在分割的同时，内部分向内弯折后直接形成换向片的上钩脚，而外部分保持状态不变(只是厚度变为
0.6-0.7_满足焊线要求即可)等到后道工序对其弯折使之形成换向片的弯钩。采用上述技术方案后，无论钩型换向器的片间距多小，都不会影响上钩脚的制作，因此，可适用小片间距的钩型换向器的制作，大大提高制作效率、降低制造成本。
[0006]其次，本发明提供了制作上述钩型换向器产品的工艺:包括步骤①长条形铜板材在上下边等距冲制出上条形体和下条形体；②长条形铜板材卷成柱形铜壳体；③下条形体整体向内弯折后形成换向片的下钩脚上条形体在壁厚方向上被分割出内外部分，同时内部分向内弯折后形成换向片的上钩脚；⑤上钩脚整形到位；⑥铜壳体与电木粉一起压注成型，电木粉部分形成换向器的绝缘体；⑦上条形体的外部分向外弯折后形成换向片的弯钩；⑧铜壳体开出片间绝缘槽，换向器车外圆内孔。
[0007]在上述工工艺步骤中，不仅没有了换向片的排片工序，而且步骤简单。
[0008]最后，本发明提供了制作上述钩型换向器产品的条形体分割模具和弯钩成型模
亘.ZN.1.条形体分割模具，其特征在于:包括分割上模和分割下模，分割下模包括下模板、定位器、托板、刮皮刀和弹簧，定位器在下模板上方上下活动设置，定位器的底部由所述弹簧支托，所述刮皮刀活动设于定位器的中心轴孔内，刮皮刀的刀口朝上并贴着中心轴孔孔壁，刮皮刀与下模板固定连接，定位器的顶部为倒锥体，倒锥体的圆周在开出多条轴向切槽后形成多个弹性夹紧单元，在相邻弹性夹紧单元的中心轴孔孔壁上开设有夹紧槽，夹紧槽的两侧面为夹紧面，夹紧槽的槽底为圆周定位面，所述托板在下模板上方固定设置，托板上固定有与所述倒锥体匹配的内锥套，内锥套活动套设在倒锥体外。所述分割上模包括上模板和模柄，模柄固定在上模板的顶面，上模板的底面设有铜壳外圆定位孔，定位孔内活动设有顶块，顶块的上部设置弹簧。
[0009]上述模具是这样进行条形体分割动作的:将铜壳体倒置放到分割下模上，上条形体插入夹紧槽内定位，上条形体外部分壁厚位于夹紧槽内，上条形体内部分壁厚外露于夹紧槽并抵在刮皮刀的刀口上，当上模下移，首先顶块压住铜壳体使铜壳体保持稳定，随着弹簧的被压缩，铜壳体外圆进入定位孔内，当上模继续下移，上模板的底面与定位器的顶部接触并推着定位器下移，在内锥套的锥面作用下，于是弹性夹紧单元产生径向动作，夹紧槽的两侧面开始对上条形体外部分进行夹紧，同时夹紧槽槽底推着铜壳体使铜壳体中心与刮皮刀中心对齐，在夹紧槽对上条形体完全夹紧后，此时铜壳体中心与刮皮刀中心完全对齐(这样就确保了所有上条形体内外部分分割线位置的统一，以保证钩型换向器的弯钩及上钩脚在铜板材壁厚较薄前提下仍然各自具有足够强度)，在定位器继续下移过程中，刮皮刀的刀口切入上条形体，上条形体内部分壁厚被切割并随刮皮刀上端面向上翻起，最后形成换向片的上钩脚，而上条形体外部分保持状态不变等后道工序对其弯折使之形成换向片的弯钩，分iiij动作完成。
[0010]作为优选，夹紧槽两侧面之间具有一个向槽顶方向倾斜2-3°的夹紧倾角，夹紧槽槽底与侧面相接处设有倒角缺口。因为在夹紧槽对上条形体实现夹紧前，夹紧槽与上条形体之间的间隙较大，夹紧倾角利于夹紧槽对上条形体的定位；因为倒角缺口可容纳上条形体的边角毛刺，所以可避免毛刺影响夹紧槽对上条形体的夹紧。
[0011]2.弯钩成型模具，其特征在于:包括弯钩上模和弯钩下模，弯钩下模包括下模板、钩型器、外套和弹性体，外套固定在下模板上，外套上端面与内孔衔接部位设有弯钩成型锥面，外套内孔布设多个外凸的导向体，相邻导向体与外套内孔之间围成下导向槽，导向体顶部高于外套上端面，所述钩型器活动设于外套内孔，钩型器为顶部带定位杆的柱形体，柱形体上端面与外圆衔接部位设有弯钩预成型面，柱形体外圆布设与所述导向体数量相同的多个凹槽，凹槽内固定设有导向块，导向块内凹于柱形体外圆，导向块外圆面与凹槽两侧面围成上导向槽，导向块顶部高于弯钩预成型面，两相邻导向块侧面与弯钩预成型面之间围出弯钩定位槽，导向体滑动设于上导向槽内，柱形体外圆滑动设于下导向槽内，柱形体上端面高于导向体顶部，钩型器的底部由所述弹性体支托。所述弯钩上模包括外套、模柄和压紧套，外套设在模柄的底面由压紧套压紧固定，外套设有换向器外圆定位孔，定位孔内活动设有顶块，顶块的上部设置弹簧。
[0012]因为小片间距钩型换向器的弯钩都很小，在壁厚较薄情况下，所以一定要避免弯钩成型时产生两侧歪斜，而上述技术方案的模弯钩成型具则可有效解决上述问题，它是这样进行弯钩成型动作的:将换向器倒置，换向器内孔由定位杆进行定位，待成型弯钩的条形体插到弯钩定位槽内，条形体顶端抵靠弯钩预成型面，条形体两侧由导向块侧面限位，当上模下移，首先顶块压住换向器使换向器保持稳定，随着弹簧的被压缩，换向器外圆进入定位孔内直至只留条形体在外面(留出条形体弯曲空间)，此时顶块不能再被压缩，当上模继续下移，顶块会推着换向器下移并通过条形体推着钩型器下移，于是条形体开始在弯钩预成型面的作用下向外弯折直至接近直角状态，随着条形体继续推着钩型器下移，已呈90°弯折的条形体开始进入外套内孔，在弯钩成型锥面的作用下，条形体会继续弯折，于是弯钩成型。在整个弯钩成型过程中，条形体两侧始终有导向块或者导向体从侧面对其限位，所以条形体在弯钩成型过程中不会产生歪斜，确保成型质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]本发明有如下附图:
图1为钩型换向器产品的结构图，
图2为图1的左视图，
图3为柱形铜壳体的结构图，
图4为图3的左视图，
图5为钩型换向器产品的制作工艺流程图，
图6为条形体分割模具的立体视图，
图7为图6的轴向剖视图，
图8为图6的局部放大图，
图9为弯钩成型模具的立体视图，
图10为图9的轴向剖视图，
图11为图9的局部放大图。
【具体实施方式】
[0014]如图1-5所示，钩型换向器产品，包括绝缘体I和在绝缘体I外圆布设的二十四片换向片2，换向片2顶端设有弯钩3，换向片2内侧设有上钩脚4和下钩脚5与绝缘体I结合，换向片2在开出片间绝缘槽6前为柱形铜壳体C，柱形铜壳体C在成型前其上下端等距设有上条形体7和下条形体8，上条形体7在壁厚方向上被分割出内外部分，内部分A向内弯折后形成所述上钩脚4，外部分B向外弯折后形成所述弯钩3，下条形体8整体向内弯折后形成所述下钩脚5，柱形铜壳体C由冲压铜板材卷制而成。
[0015]如图5所示，制作上述钩型换向器产品的工艺，包括步骤①长条形铜板材在上下边等距冲制出上条形体和下条形体；②长条形铜板材卷成柱形铜壳体；③下条形体整体向内弯折后形成换向片的下钩脚上条形体在壁厚方向上被分割出内外部分，同时内部分向内弯折后形成换向片的上钩脚；⑤上钩脚整形到位；⑥铜壳体与电木粉一起压注成型，电木粉部分形成换向器的绝缘体上条形体的外部分向外弯折后形成换向片的弯钩铜壳体开出片间绝缘槽，换向器车外圆内孔。上述八个步骤与图5中的八个小图一一对应。
[0016]制作上述钩型换向器产品的模具，应用到了特殊设计的条形体分割模具和弯钩成型模具。
[0017]如图6-8所示，条形体分割模具，包括分割上模和分割下模，分割下模包括下模板17、定位器14、托板16、刮皮刀13和弹簧22，定位器14在下模板17上方上下活动设置，定位器14的底部由所述弹簧22支托，所述刮皮刀13活动设于定位器14的中心轴孔内，刮皮刀的刀口 13a朝上并紧贴着中心轴孔孔壁，刮皮刀13通过垫柱21与下模板17固定连接，定位器14的顶部为倒锥体20，倒锥体20的圆周在开出多条轴向切槽23后形成多个弹性夹紧单元24，在相邻弹性夹紧单元24的中心轴孔孔壁上开设有夹紧槽25，夹紧槽25的两侧面为夹紧面，夹紧槽25的槽底为圆周定位面，所述托板16在下模板17上方固定设置，托板16上固定有与所述倒锥体20匹配的内锥套15,内锥套15活动套设在倒锥体20外。所述分割上模包括上模板12和模柄11，模柄11固定在上模板12的顶面，上模板12的底面设有铜壳外圆定位孔，定位孔内活动设有顶块19，顶块19的上部设置弹簧18。夹紧槽25两侧面之间具有一个向槽顶方向倾斜2-3°的夹紧倾角，夹紧槽25槽底与侧面相接处设有倒角缺口 26。
[0018]上述模具是这样进行条形体分割动作的:将铜壳体D倒置放到分割下模上，上条形体插入夹紧槽25内定位，上条形体外部分B壁厚位于夹紧槽内，上条形体内部分A壁厚外露于夹紧槽并抵在刮皮刀13的刀口上，当上模下移，首先顶块19压住铜壳体D使铜壳体保持稳定，随着弹簧18的被压缩，铜壳体D外圆进入定位孔内，当上模继续下移，上模板12的底面与定位器14的顶部接触并推着定位器下移，在内锥套15的锥面作用下，于是弹性夹紧单元24产生径向动作，夹紧槽25的两侧面开始对上条形体外部分进行夹紧，同时夹紧槽25槽底推着铜壳体D使铜壳体中心与刮皮刀13中心对齐，在夹紧槽25对上条形体完全夹紧后，此时铜壳体D中心与刮皮刀13中心完全对齐(这样就确保了所有上条形体内外部分分界线位置的统一，以保证钩型换向器的弯钩及上钩脚在铜板材壁厚较薄前提下仍然各自具有足够强度)，在定位器14继续下移过程中，刮皮刀的刀口 13a切入上条形体，上条形体内部分壁厚被切割并随刮皮刀13上端面向上翻起，最后形成换向片的上钩脚，而上条形体外部分保持状态不变等后道工序对其弯折使之形成换向片的弯钩，分割动作完成。
[0019]如图9-11所示，弯钩成型模具，包括弯钩上模和弯钩下模，弯钩下模包括下模板39、钩型器35、外套38和弹性体44，外套38固定在下模板39上，外套38上端面与内孔衔接部位设有弯钩成型锥面43，外套38内孔布设多个外凸的导向体37，相邻导向体37与外套38内孔之间围成下导向槽47，导向体37顶部高于外套38上端面，所述钩型器35活动设于外套38内孔，钩型器35为顶部带定位杆34的柱形体，柱形体上端面与外圆衔接部位设有弯钩预成型面42，柱形体外圆布设与所述导向体37数量相同的多个凹槽，凹槽内固定设有导向块36,导向块36内凹于柱形体外圆，导向块36外圆面与凹槽两侧面围成上导向槽46，导向块36顶部高于弯钩预成型面42，两相邻导向块36侧面与弯钩预成型面42之间围出弯钩定位槽45，导向体37滑动设于上导向槽46内，柱形体外圆滑动设于下导向槽47内，柱形体上端面高于导向体37顶部，钩型器35的底部由所述弹性体44支托。所述弯钩上模包括外套33、模柄31和压紧套32，外套33设在模柄31的底面由压紧套32压紧固定，外套33设有换向器外圆定位孔，定位孔内活动设有顶块41，顶块41的上部设置弹簧40。
[0020]弯钩成型模具是这样进行弯钩成型动作的:将换向器E倒置，换向器内孔由定位杆34进行定位，待成型弯钩的条形体(上条形体外部分B)插到弯钩定位槽45内，条形体顶端抵靠弯钩预成型面42，条形体两侧由导向块36侧面限位，当上模下移，首先顶块41压住换向器E使换向器保持稳定，随着弹簧40的被压缩，换向器E外圆进入定位孔内直至只留条形体在外面(留出条形体弯曲空间)，此时顶块41不能再被压缩，当上模继续下移，顶块41会推着换向器下移并通过条形体推着钩型器35下移，于是条形体开始在弯钩预成型面42的作用下开始向外弯折直至接近直角状态，随着条形体继续推着钩型器35下移，已呈90°弯折的条形体开始进入外套38内孔，在弯钩成型锥面43的作用下，条形体也继续弯折，最后弯钩成型。在整个弯钩成型过程中，条形体两侧始终有导向块36或者导向体37从侧面对其限位，所以条形体在弯钩成型过程中不会产生歪斜，确保成型质量。
【权利要求】
1.钩型换向器产品，包括绝缘体和在绝缘体外圆布设的换向片，换向片顶端设有弯钩，换向片内侧设有上下钩脚与绝缘体结合，其特征在于:换向片在开出片间绝缘槽前为柱形铜壳体，柱形铜壳体在成型前其上下端等距设有上条形体和下条形体，上条形体在壁厚方向上被分割出内外部分，内部分向内弯折后形成所述上钩脚，外部分向外弯折后形成所述弯钩，下条形体整体向内弯折后形成所述下钩脚，柱形铜壳体由冲压铜板材卷制而成。
2.制作权利要求1所述钩型换向器产品的工艺，其特征在于:包括步骤①长条形铜板材在上下边等距冲制出上条形体和下条形体；②长条形铜板材卷成柱形铜壳体下条形体整体向内弯折后形成换向片的下钩脚；④上条形体在壁厚方向上被分割出内外部分，同时内部分向内弯折后形成换向片的上钩脚；⑤上钩脚整形到位；⑥铜壳体与电木粉一起压注成型，电木粉部分形成换向器的绝缘体；⑦上条形体的外部分向外弯折后形成换向片的弯钩；⑧铜壳体开出片间绝缘槽，换向器车外圆内孔。
3.制作权利要求1所述钩型换向器产品的模具，包括条形体分割模具，其特征在于:分割模具包括分割上模和分割下模，分割下模包括下模板、定位器、托板、刮皮刀和弹簧，定位器在下模板上方上下活动设置，定位器的底部由所述弹簧支托，所述刮皮刀活动设于定位器的中心轴孔内，刮皮刀的刀口朝上并贴着中心轴孔孔壁，刮皮刀与下模板固定连接，定位器的顶部为倒锥体，倒锥体的圆周在开出多条轴向切槽后形成多个弹性夹紧单元，在相邻弹性夹紧单元的中心轴孔孔壁上开设有夹紧槽，夹紧槽的两侧面为夹紧面，夹紧槽的槽底为圆周定位面，所述托板在下模板上方固定设置，托板上固定有与所述倒锥体匹配的内锥套，内锥套活动套设在倒锥体外。
4.如权利要求3所述的制作钩型换向器产品的模具，其特征在于:所述分割上模包括上模板和模柄，模柄固定在上模板的顶面，上模板的底面设有铜壳外圆定位孔，定位孔内活动设有顶块，顶块的上部设置弹簧。
5.如权利要求3所述的制作钩型换向器产品的模具，其特征在于:夹紧槽两侧面之间具有一个向槽顶方向倾斜2-3°的夹紧倾角，夹紧槽槽底与侧面相接处设有倒角缺口。
6.制作权利要求1所述钩型换向器产品的模具，包括弯钩成型模具，其特征在于:弯钩成型模具包括弯钩上模和弯钩下模，弯钩下模包括下模板、钩型器、外套和弹性体，外套固定在下模板上，外套上端面与内孔衔接部位设有弯钩成型锥面，外套内孔布设多个外凸的导向体，相邻导向体与外套内孔之间围成下导向槽，导向体顶部高于外套上端面，所述钩型器活动设于外套内孔，钩型器为顶部带定位杆的柱形体，柱形体上端面与外圆衔接部位设有弯钩预成型面，柱形体外圆布设与所述导向体数量相同的多个凹槽，凹槽内固定设有导向块，导向块内凹于柱形体外圆，导向块外圆面与凹槽两侧面围成上导向槽，导向块顶部高于弯钩预成型面，两相邻导向块侧面与弯钩预成型面之间围出弯钩定位槽，导向体滑动设于上导向槽内，柱形体外圆滑动设于下导向槽内，柱形体上端面高于导向体顶部，钩型器的底部由所述弹性体支托。
7.如权利要求6所述的制作钩型换向器产品的模具，其特征在于:所述弯钩上模包括外套、模柄和压紧套，外套设在模柄的底面由压紧套压紧固定，外套设有换向器外圆定位孔，定位孔内活动设有顶块，顶块的上部设置弹簧。
【文档编号】H01R43/08GK103904517SQ201410118428
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2014年3月27日
【发明者】高志永, 潘光进, 曾汉佳, 潘光明, 肖友刚 申请人:浙江松普换向器有限公司