一种笔式汽车点火线圈用软磁铁芯的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种笔式汽车点火线圈用软磁铁芯，软磁铁芯的形状为圆柱体；软磁铁芯的组分及含量，按重量百分比计，包括Si 7.5?8.5%、Al 2.5?4%、Ni 0.5?1%、Ba 0.1?0.3%、Mo 0.1?0.4%、Bi 0.05?0.15%、Cd 0.05?0.15%、B 0.1?0.3%、A型碱性酚醛树脂1?2%以及余量铁。制备工艺包括真空熔炼、初粉碎、酸洗、中粉碎、细粉碎、脱液、烘干、筛分、退火处理、绝缘包覆、压制成型、热处理、表面涂覆以及恒温烘烤等步骤。采用上述组分与制备工艺后，软磁铁芯为一体竖向成型压制，成型压力低，具有更高的成型密度、电阻率、初始磁导率、饱和磁感应强度和频谱特性，且高频损耗低。
【专利说明】
-种笔式汽车点火线圈用软磁铁巧
技术领域
[0001] 本发明设及汽车发动机点火系统，特别是一种笔式汽车点火线圈用软磁铁忍。
【背景技术】
[0002] 在汽车发动机点火系统中，点火线圈是为点燃发动机汽缸内空气和燃油混合物提 供点火能量的执行部件。它基于电磁感应的原理，通过关断和打开点火线圈的初级回路，初 级回路中的电流增加然后又突然减小，运样在次级就会感应产生点燃所需的高电压。点火 线圈可W认为是一种特殊的脉冲变压器，它将10-12V的低电压转换成25000V或更高的电 压。目前，较典型的为开磁路笔式点火线圈，其包括构成点火线圈磁路的开放式铁忍、绕在 铁忍上的次级铜线绕组和绕于次级绕组外侧的初级线圈绕组。主要是通过初级线圈绕组的 电流作为磁场储存。当初级线圈绕组电流突然被切断（通过功率晶体管断开电路接地端） 时，磁场衰减，使次级线圈绕组产生感应电动势，该感应电动势的电压足W使笔式线圈放 电，我们称其为电感放电式点火。另外也有电容放电式点火系统，通常被称为CDI点火方 式。
[0003] 点火线圈中铁忍是核屯、部件，铁忍的电感量直接影响到线圈的点火能量。
[0004] 2014年1月1日公开的申请号为201310273684.8的中国发明专利申请，其发明创造 的名称为"一种汽车火花塞点火器铁忍组"，其中第一铁忍是由多层电工钢带的冲片料带叠 成并连在一起的分段铁忍折叠成封闭形状的环形铁忍;每层冲片料带由4个分段及连接区 组成，第一分段和第二分段、第二分段和第=分段、第=分段和第四分段之间由连接区连 接，而第一分段和第四分段的外侧相对的位置上分别设计成凸台及凹槽W便较接锁紧；电 工钢带的晶粒方向与四个分段的长度方向一致;第二铁忍安装在上面提到的连接成环的第 一铁忍里面，它也是由多层电工钢冲片料带叠压而成，并且其长度方向与电工钢晶粒方向 一致。从而具有节省材料W及降低成本的优点。
[0005] 2013年2月27日公开的申请号为"201210485879.4"的中国发明专利申请，其发明 创造的名称为"一种汽车点火线圈铁忍级进模自动冲压计数叠片馴压成型的方法"，其主要 由冲床压馴机、单片机及电控柜、料带固定卷放装置、余料带收卷装置组成，在电控柜中设 有单片机，在级进模上设有接近传感器开关、电磁阀利用接近传感器开关进行记忆计数，设 定要求数值，由单片机数值设置输出信号，控制电磁阀，电磁阀输出控制气缸实现叠片计 数，还在级进模内设置一个防错纠正传感器，即防错纠正按钮，控制冲床和级进模停止工 作，对设备进行调整正确后，重新开始连续冲压工作。本发明提高生产效率10倍，只需1人操 作，产品合格率从原来的85%-90%提高到99.7%，降低了生产成本。
[0006] 上述两件专利申请中，汽车点火线圈铁忍均采用娃钢片叠放后，馴压成型的方法 进行制备。娃钢片在叠片及馴压成型时，叠片容易错位，片与片之间有馴压间隙及馴压损伤 等，故导致汽车点火线圈铁忍的电阻率低下，初始导磁率及磁感应强度低，损耗高，高频响 应较差，铁忍的电感量较小，从而导致线圈的点火能量小。
[0007] 另外，目前，软磁铁忍的制作工艺都是采用水平固定压制法，具体过程为:将凹模 固定在模架上，凹模内装上铁粉，采用上冲和下冲一起压制，其中，下冲为一半圆柱形，固 定不动，凹模也固定不动，上冲也为一半圆柱形，通过上冲的上下移动完成压制过程。因为 整根铁忍由两个半圆柱形拼合而成，两半圆之间总是存在一定的接口，不能形成一个完整 的圆，使铁忍的电感量较小，从而导致线圈的点火能量小。同时，铁忍地横截面为类似楠圆 形，并且中间有较宽的接缝，表面光洁度差。铁忍采用纯铁粉制作，具有较低的电阻率，低的 饱和磁感应强度，较大的损耗，且高频响应较差。
【发明内容】
[0008] 本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种笔式汽车点火 线圈用软磁铁忍，该笔式汽车点火线圈用软磁铁忍为一体竖向成型压制，成型压力低，具有 更高的成型密度、电阻率、初始磁导率、饱和磁感应强度和频谱特性，且高频损耗低。另外， 软磁铁忍的表面光洁度好，横截面为正圆形，使一定尺寸的铁忍具有更大的电感量，为线圈 提供更高的点火能量。
[0009] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是： 一种笔式汽车点火线圈用软磁铁忍，软磁铁忍的形状为圆柱体;软磁铁忍的组分及含 量，按重量百分比计，包括Si7.5-8.5%、A12.5-4%、Ni0.5-l%、Ba0.1-0.3%、Mo0.1- 0.4%、Bi 0.05-0.15%、Cd 0.05-0.15%、B 0.1-0.3%、A型碱性酪醒树脂 1-2%W及余量铁。软 磁铁忍按照如下工艺进行制备。
[0010] 第一步，真空烙炼:将铁、娃、侣和儀的块体按照配比，投入真空感应炉中进行烙炼 诱铸。
[0011] 第二步，初粉碎:将第一步烙炼诱铸完成的合金，使用粉碎机进行初步粉碎。
[0012] 第=步，酸洗:将第二步初粉碎的合金使用金属表面酸洗液进行酸洗。
[0013] 第四步，中粉碎：在氮气保护氛围下，先将第=步酸洗后的合金放入风选砂磨机 内，再按照配比，依次加入Ba、Mo、Bi、Cd和B，开启风选砂磨机，进行中粉碎。
[0014] 第五步，细粉碎:在酒精保护氛围下，将第四步中粉碎的合金使用砂磨机再次进行 细粉碎。
[0015] 第六步，脱液、烘干:使用离屯、机对第五步细粉碎的合金粉，进行脱液;再利用烘箱 将脱液后的合金粉进行烘干。
[0016] 第屯步，筛分:对第六步脱液烘干完成的合金粉使用振动筛进行筛分。
[0017] 第八步，退火处理:在氨氮混合气氛下，将第屯步筛分完成的合金粉使用推舟炉进 行退火处理。
[0018] 第九步，绝缘包覆:将第八步退火处理完成的合金粉加入绝缘包覆揽拌桶内，再按 照配比加入A型碱性酪醒树脂和润滑剂，绝缘包覆揽拌桶进行加热揽拌与包覆。
[0019] 第十步，压制成型：使用成型压机，采用垂直竖向压制的方式，使圆柱形的软磁铁 忍一体成型压制。
[0020] 第十一步，热处理:将第十步压制成型的软磁铁忍进行热处理。
[0021] 第十二步，表面涂覆:采用干粉涂覆的方法，将压制成型的软磁铁忍表面进行环氧 树脂涂覆，涂覆厚度大于0.2mm; 第十S步，恒溫烘烤:将表面涂覆完成的软磁铁忍在110-150°的恒溫烘箱内进行恒溫 烘烤2-3小时，W去除涂覆过程对软磁铁忍的表面应力。
[0022] 所述第八步中，退火处理的溫度为800-1200°，保溫2-4小时。
[0023] 所述第十一步中，热处理的溫度为120-200°，保溫4-6小时。
[0024] 所述绝缘包覆揽拌桶的加热溫度为55-65°，绝缘包覆揽拌桶包括内桶、外桶和包 覆在外桶四周的加热装置，内桶既能自转，又能随着外桶进行公转。
[0025] 圆柱形的软磁铁忍一体成型压制时的成型压力为6-12T/cm2,成型溫度为60- 200。。
[00%]本发明采用上述组分与制备工艺后，软磁铁忍为一体竖向成型压制，成型压力低， 具有更高的成型密度、电阻率、初始磁导率、饱和磁感应强度和频谱特性，且损耗低。另外， 软磁铁忍的表面光洁度好，横截面为正圆形，使一定尺寸的铁忍具有更大的电感量，为线圈 提供更高的点火能量。
【具体实施方式】
[0027] 下面就具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0028] 实施例1 一种笔式汽车点火线圈用软磁铁忍，软磁铁忍的形状为圆柱体;软磁铁忍的组分及含 量，按重量百分比计，包括Si 7.5%、A1 2.5%、Ni 0.5%、Ba 0.1%、M〇 0.1%、Bi 0.05%、Cd 0.05%、B 0.1%、4型碱性酪醒树脂1%^及余量铁。软磁铁忍按照如下工艺进行制备。
[0029] 第一步，真空烙炼:将铁、娃、侣和儀的块体按照配比，投入真空感应炉中进行烙炼 诱铸； 第二步，初粉碎:将第一步烙炼诱铸完成的合金，使用粉碎机进行初步粉碎； 第=步，酸洗:将第二步初粉碎的合金使用金属表面酸洗液进行酸洗； 第四步，中粉碎:在氮气保护氛围下，先将第=步酸洗后的合金放入风选砂磨机内，再 按照配比，依次加入Ba、Mo、Bi、Cd和B，开启风选砂磨机，进行中粉碎； 第五步，细粉碎:在酒精保护氛围下，将第四步中粉碎的合金使用砂磨机再次进行细粉 碎； 第六步，脱液、烘干:使用离屯、机对第五步细粉碎的合金粉，进行脱液;再利用烘箱将脱 液后的合金粉进行烘干； 第屯步，筛分:对第六步脱液烘干完成的合金粉使用振动筛进行筛分； 第八步，退火处理:在氨氮混合气氛下，将第屯步筛分完成的合金粉使用推舟炉进行退 火处理;退火处理的溫度为800-1200°，保溫2-4小时。
[0030] 第九步，绝缘包覆:将第八步退火处理完成的合金粉加入绝缘包覆揽拌桶内，再按 照配比加入A型碱性酪醒树脂和润滑剂，绝缘包覆揽拌桶进行加热揽拌与包覆;绝缘包覆揽 拌桶的加热溫度为55-65%绝缘包覆揽拌桶包括内桶、外桶和包覆在外桶四周的加热装置， 内桶既能自转，又能随着外桶进行公转。
[0031] 第十步，压制成型：使用成型压机，采用垂直竖向压制的方式，使圆柱形的软磁铁 忍一体成型压制；圆柱形的软磁铁忍一体成型压制时的成型压力为6-12T/cm2,成型溫度 为60-200。。
[0032] 第十一步，热处理：将第十步压制成型的软磁铁忍进行热处理；热处理的溫度为 120-200°，保溫4-6小时。
[0033] 第十二步，表面涂覆:采用干粉涂覆的方法，将压制成型的软磁铁忍表面进行环氧 树脂涂覆，涂覆厚度大于0.2mm; 第十S步，恒溫烘烤:将表面涂覆完成的软磁铁忍在110-150°的恒溫烘箱内进行恒溫 烘烤2-3小时，W去除涂覆过程对软磁铁忍的表面应力。
[0034] 实施例2 一种笔式汽车点火线圈用软磁铁忍，软磁铁忍的形状为圆柱体;软磁铁忍的组分及含 量，按重量百分比计，包括Si 8%、A1 3%、Ni 0.8%、Ba 0.2%、M〇 0.25%、Bi 0.1%、Cd 0.1%、B 0.2%、A型碱性酪醒树脂1.5%W及余量铁。软磁铁忍按照如下工艺进行制备。
[0035] 第一步，真空烙炼:将铁、娃、侣和儀的块体按照配比，投入真空感应炉中进行烙炼 诱铸； 第二步，初粉碎:将第一步烙炼诱铸完成的合金，使用粉碎机进行初步粉碎； 第=步，酸洗:将第二步初粉碎的合金使用金属表面酸洗液进行酸洗； 第四步，中粉碎:在氮气保护氛围下，先将第=步酸洗后的合金放入风选砂磨机内，再 按照配比，依次加入Ba、Mo、Bi、Cd和B，开启风选砂磨机，进行中粉碎； 第五步，细粉碎:在酒精保护氛围下，将第四步中粉碎的合金使用砂磨机再次进行细粉 碎； 第六步，脱液、烘干:使用离屯、机对第五步细粉碎的合金粉，进行脱液;再利用烘箱将脱 液后的合金粉进行烘干； 第屯步，筛分:对第六步脱液烘干完成的合金粉使用振动筛进行筛分； 第八步，退火处理:在氨氮混合气氛下，将第屯步筛分完成的合金粉使用推舟炉进行退 火处理;退火处理的溫度为800-1200°，保溫2-4小时。
[0036] 第九步，绝缘包覆:将第八步退火处理完成的合金粉加入绝缘包覆揽拌桶内，再按 照配比加入A型碱性酪醒树脂和润滑剂，绝缘包覆揽拌桶进行加热揽拌与包覆;绝缘包覆揽 拌桶的加热溫度为55-65%绝缘包覆揽拌桶包括内桶、外桶和包覆在外桶四周的加热装置， 内桶既能自转，又能随着外桶进行公转。
[0037] 第十步，压制成型：使用成型压机，采用垂直竖向压制的方式，使圆柱形的软磁铁 忍一体成型压制；圆柱形的软磁铁忍一体成型压制时的成型压力为6-12T/cm2,成型溫度 为60-200。。
[0038] 第十一步，热处理：将第十步压制成型的软磁铁忍进行热处理；热处理的溫度为 120-200°，保溫4-6小时。
[0039] 第十二步，表面涂覆:采用干粉涂覆的方法，将压制成型的软磁铁忍表面进行环氧 树脂涂覆，涂覆厚度大于0.2mm; 第十S步，恒溫烘烤:将表面涂覆完成的软磁铁忍在110-150°的恒溫烘箱内进行恒溫 烘烤2-3小时，W去除涂覆过程对软磁铁忍的表面应力。
[0040] 实施例3 一种笔式汽车点火线圈用软磁铁忍，软磁铁忍的形状为圆柱体;软磁铁忍的组分及含 量，按重量百分比计，包括Si 8.5%、A1 4%、Ni l%、Ba 0.3%、M〇 0.4%、Bi 0.15%、Cd 0.15%、B 0.3%、A型碱性酪醒树脂2%W及余量铁。软磁铁忍按照如下工艺进行制备。
[0041] 第一步，真空烙炼:将铁、娃、侣和儀的块体按照配比，投入真空感应炉中进行烙炼 诱铸； 第二步，初粉碎:将第一步烙炼诱铸完成的合金，使用粉碎机进行初步粉碎； 第=步，酸洗:将第二步初粉碎的合金使用金属表面酸洗液进行酸洗； 第四步，中粉碎:在氮气保护氛围下，先将第=步酸洗后的合金放入风选砂磨机内，再 按照配比，依次加入Ba、Mo、Bi、Cd和B，开启风选砂磨机，进行中粉碎； 第五步，细粉碎:在酒精保护氛围下，将第四步中粉碎的合金使用砂磨机再次进行细粉 碎； 第六步，脱液、烘干:使用离屯、机对第五步细粉碎的合金粉，进行脱液;再利用烘箱将脱 液后的合金粉进行烘干； 第屯步，筛分:对第六步脱液烘干完成的合金粉使用振动筛进行筛分； 第八步，退火处理:在氨氮混合气氛下，将第屯步筛分完成的合金粉使用推舟炉进行退 火处理;退火处理的溫度为800-1200°，保溫2-4小时。
[0042] 第九步，绝缘包覆:将第八步退火处理完成的合金粉加入绝缘包覆揽拌桶内，再按 照配比加入A型碱性酪醒树脂和润滑剂，绝缘包覆揽拌桶进行加热揽拌与包覆;绝缘包覆揽 拌桶的加热溫度为55-65%绝缘包覆揽拌桶包括内桶、外桶和包覆在外桶四周的加热装置， 内桶既能自转，又能随着外桶进行公转。
[0043] 第十步，压制成型：使用成型压机，采用垂直竖向压制的方式，使圆柱形的软磁铁 忍一体成型压制；圆柱形的软磁铁忍一体成型压制时的成型压力为6-12T/cm2,成型溫度 为60-200。。
[0044] 第十一步，热处理：将第十步压制成型的软磁铁忍进行热处理；热处理的溫度为 120-200°，保溫4-6小时。
[0045] 第十二步，表面涂覆:采用干粉涂覆的方法，将压制成型的软磁铁忍表面进行环氧 树脂涂覆，涂覆厚度大于0.2mm; 第十S步，恒溫烘烤:将表面涂覆完成的软磁铁忍在110-150°的恒溫烘箱内进行恒溫 烘烤2-3小时，W去除涂覆过程对软磁铁忍的表面应力。
[0046] 试验验证 将本申请的笔式汽车点火线圈用软磁铁忍，Wye60为例，使用同一台LCR数字电感表、 密度测试仪及功耗仪，进行初始磁导率、成型密度、磁感应强度的测试。
[0047] 同时，采用现有技术，如【背景技术】中娃钢片，作为对照例。
[004引 试胳结要如下，
通过W上试验，可见本发明的优势明显，便于广泛推广应用。
[0049] W上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可W对本发明的技术方案进行多种等同变换，运 些等同变换均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种笔式汽车点火线圈用软磁铁芯，软磁铁芯的形状为圆柱体;其特征在于:软磁铁 芯的组分及含量，按重量百分比计，包括： Si 7.5-8.5%； A1 2.5-4%； Ni 0.5-1%； Ba 0·1_0·3%; Mo 0.1-0.4%； Bi 0.05-0.15%； Cd 0.05-0.15%； B 0.1-0.3%； A型碱性酚醛树脂1-2%; 余量为铁； 软磁铁芯按照如下工艺进行制备： 第一步，真空熔炼：将铁、硅、铝和镍的块体按照配比，投入真空感应炉中进行熔炼浇 铸； 第二步，初粉碎:将第一步熔炼浇铸完成的合金，使用粉碎机进行初步粉碎； 第三步，酸洗:将第二步初粉碎的合金使用金属表面酸洗液进行酸洗； 第四步，中粉碎:在氮气保护氛围下，先将第三步酸洗后的合金放入风选砂磨机内，再 按照配比，依次加入Ba、Mo、Bi、Cd和B，开启风选砂磨机，进行中粉碎； 第五步，细粉碎:在酒精保护氛围下，将第四步中粉碎的合金使用砂磨机再次进行细粉 碎； 第六步，脱液、烘干:使用离心机对第五步细粉碎的合金粉，进行脱液;再利用烘箱将脱 液后的合金粉进行烘干； 第七步，筛分:对第六步脱液烘干完成的合金粉使用振动筛进行筛分； 第八步，退火处理:在氢氮混合气氛下，将第七步筛分完成的合金粉使用推舟炉进行退 火处理； 第九步，绝缘包覆:将第八步退火处理完成的合金粉加入绝缘包覆搅拌桶内，再按照配 比加入A型碱性酚醛树脂和润滑剂，绝缘包覆搅拌桶进行加热搅拌与包覆； 第十步，压制成型：使用成型压机，采用垂直竖向压制的方式，使圆柱形的软磁铁芯一 体成型压制； 第i-步，热处理:将第十步压制成型的软磁铁芯进行热处理； 第十二步，表面涂覆:采用干粉涂覆的方法，将压制成型的软磁铁芯表面进行环氧树脂 涂覆，涂覆厚度大于〇. 2mm; 第十三步，恒温烘烤:将表面涂覆完成的软磁铁芯在110-150°的恒温烘箱内进行恒温 烘烤2-3小时，以去除涂覆过程对软磁铁芯的表面应力。2. 根据权利要求1所述的笔式汽车点火线圈用软磁铁芯，其特征在于:所述第八步中， 退火处理的温度为800-1200°，保温2-4小时。3. 根据权利要求1所述的笔式汽车点火线圈用软磁铁芯，其特征在于：所述第十一步 中，热处理的温度为120-200°，保温4-6小时。4. 根据权利要求1所述的笔式汽车点火线圈用软磁铁芯，其特征在于:所述绝缘包覆搅 拌桶的加热温度为55-65°，绝缘包覆搅拌桶包括内桶、外桶和包覆在外桶四周的加热装置， 内桶既能自转，又能随着外桶进行公转。5. 根据权利要求1所述的笔式汽车点火线圈用软磁铁芯，其特征在于：圆柱形的软磁铁 芯一体成型压制时的成型压力为6-12T/cm 2,成型温度为60-200°。
【文档编号】B22F3/03GK106098337SQ201610603469
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月28日 公开号201610603469.3, CN 106098337 A, CN 106098337A, CN 201610603469, CN-A-106098337, CN106098337 A, CN106098337A, CN201610603469, CN201610603469.3
【发明人】陈凌, 王琰, 任琪, 程晓
【申请人】无锡康柏斯机械科技有限公司