专利名称：一种汽车用发电机爪极成形工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车爪极精密锻造技术领域，特别涉及一种汽车用发电机爪极成形工艺。
背景技术：
目前，国内外的汽车用发电机爪极成形工艺有1、精密铸造后机加工工艺，该工艺生产的爪极容易产生疏松、缩孔、夹杂以及化学成分不稳定等缺陷，从而导致磁阻增加， 电磁性能差，从而影响发电机的功率；2、板料冲压成形，其工艺流程为下料 精整R 冲孔 弯曲 爪形精整 整体精整，冲裁过程中所选板厚为设计所要求的爪极零件厚度，该生产工艺步骤简单，对厂房和机加工设备的要求不高，但此工艺仅能用于无集磁铁芯爪极， 即中间无凸台爪极的生产，冲裁时材料利用率低，精度不高，经济效益差，此外，轧制板材的各向异性还会影响交流发电机爪极的使用性能；3、冷挤压成形，其工艺流程为下料 退火 磷化皂化 正挤 校正 退火 磷化皂化 墩头 冲孔 切边 退火 磷化皂化 弯曲 第一次精压 第二次精压，由于电磁纯铁对加工硬化敏感，冷挤压过程中会产生严重的加工硬化，同时为了使坯料组织均勻、变形抗力小，材料需多次中间退火，为了降低成形力，在成形中多次用到了磷化皂化以减小摩擦。该工艺工序繁多，要求前一工序生成的预锻件在后一工序模具型腔中定位准确，在实际生产中需要设备数量多，操作工人多，投资大，生产成本高；4、热锻冷精整成形，其工艺流程为下料 锻造加热到1100°C 一次预成形 二次预成形 终成形 冲孔切边 退火 磷化皂化 精整。退火和磷化皂化的作用与冷成形时采用的目的相同，用来减少摩擦和降低成形力，锻造加热温度为1100°C左右，由于爪极形状复杂，成形中采用了二次预成形，与冷挤压成形相比热锻冷精整成形工艺的工步少，且金属加热时塑性提高，变形力大大减小，避免了加工硬化，有利于工件性能的提高，但热锻需切除飞边，材料利用率相比冷挤压低。上述工艺都存在工序复杂，生产周期长，材料利用率低的缺点。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种汽车用发电机爪极成形工艺，简化了锻造工艺过程，具有工序简单，生产周期短，材料利用率高，产品精度高的优点ο为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为一种汽车用发电机爪极成形工艺，包括以下步骤a.下料，选用纯铁或低碳钢作为原材料，用锯床进行下料，得到坯料；b.加热，用感应炉将坯料加热到1100°C 1200°C ；c.径向镦挤，把加热好的坯料放入径向镦挤模具中，镦挤成中间件；d.反挤爪部，将镦挤得到的中间件放入反挤模具中，反挤成终锻件；e.机加工，对反挤得到的终锻件进行机加工，制成成品工件。
3
所述的径向镦挤模具包括径向镦挤上凸模1，径向镦挤上凸模1和径向镦挤上模座固定，径向镦挤下顶模4和径向镦挤下模座固定，径向镦挤外模3套在径向镦挤下顶模4 的外面，通过弹簧和卸料螺钉与径向镦挤下模座连接。所述的反挤模具包括反挤上凸模5，反挤上凸模5和反挤上模座固定，反挤下顶模 8和反挤下模座固定，反挤外模7套在反挤下顶模8的外面，通过弹簧和卸料螺钉与反挤下模座连接。所述的径向镦挤上凸模1，其固定部分为台阶结构la，其成形部分为齿形凸起lb， 在径向镦挤上凸模1的成形部分加工出倒角lc。所述的径向镦挤外模3，其外形采用1.5°的锥面3a和预应力圈配合，其内形为齿形凹槽北。所述的径向镦挤下顶模4，其固定部分为台阶结构如，其成形部分为齿形凸起4b， 在径向镦挤下顶模4的成形部分加工出台阶如。所述的反挤上凸模5，其固定部分为台阶结构5c，其中心孔5d和反挤上打杆9配合；其成形部分为齿形凸起5a，反挤上凸模5上设有分流槽恥。所述的反挤外模7，其外形采用1. 5°的锥面7a和预应力圈配合；其内形为圆形内孔7b。所述的反挤下顶模8，其固定部分为台阶结构8a，其成形部分为齿形凹槽8b。由于本发明简化了锻造工艺过程，具有工序简单，生产周期短，材料利用率高，产品精度高的优点。
图1为本发明工艺流程图。
图2为本发明径向镦挤模具的结构示意图。
图3为本发明径向镦挤上凸模1的结构示意图。
图4为本发明径向镦挤外模3的结构示意图。
图5为本发明径向镦挤下顶模4的结构示意图。
图6为本发明反挤模具的结构示意图。
图7为本发明反挤上凸模5的结构示意图。
图8为本发明反挤外模7的结构示意图。
图9为本发明反挤下顶模8的结构示意图。
具体实施方案下面结合附图对本发明做详细描述。参照图1，一种汽车用发电机爪极成形工艺，包括以下步骤a.下料，选用纯铁或低碳钢作为原材料，用锯床进行下料，得到坯料；b.加热，用感应炉将坯料加热到1100°C 1200°C ；c.径向镦挤，把加热好的坯料放入径向镦挤模具中，镦挤成中间件；d.反挤爪部，将镦挤得到的中间件放入反挤模具中，反挤成终锻件；e.机加工，对反挤成终锻件进行机加工，制成成品工件。
4
参照图2、图3、图4、图5，所述的径向镦挤模具包括径向镦挤上凸模1，径向镦挤上凸模1通过固定板和径向镦挤上模座固定，随径向镦挤上模座上下运动，径向镦挤下顶模4 通过固定板和径向镦挤下模座固定，径向镦挤外模3通过其上的齿形凹槽北和径向镦挤下顶模4上的齿形凸起4b配合，套在径向镦挤下顶模4的外面，并可沿径向镦挤下顶模4上下滑动，通过弹簧和卸料螺钉与径向镦挤下模座连接，将加热到指定温度范围内的坯料放在径向镦挤上顶模4上，径向镦挤上凸模1下行，与径向镦挤外模3和径向镦挤下顶模4形成封闭型腔，并对坯料2进行挤压，得到类似齿轮的中间件6，挤压完成后，径向镦挤上凸模 1上行，取出中间件6。参照图3，所述的径向镦挤上凸模1，其固定部分为台阶结构la，与镦挤上模座固定；其成形部分为齿形凸起lb，用来和径向镦挤外模3的齿形凹槽北配合；为了便于成形中间件6，在径向镦挤上凸模1的成形部分加工出倒角3c。参照图4，所述的径向镦挤外模3，其外形采用1.5°的锥面3a和预应力圈配合； 其内形为齿形凹槽北，用来与径向镦挤上凸模1的齿形凸起Ib和径向镦挤下顶模4的齿形凸起4b配合形成封闭型腔，用来成形中间件6。参照图5，所述的径向镦挤下顶模4，其固定部分为台阶结构4a，与镦挤上模座固定；其成形部分为齿形凸起4b，用来和径向镦挤外模3的齿形凹槽北配合；为了便于成形中间件6，在径向镦挤下顶模1的成形部分加工出台阶如。参照图6、图7、图8、图9，所述的反挤模具包括反挤上凸模5，反挤上凸模5通过固定板和反挤上模座固定，随反挤上模座上下运动；反挤上打杆9装在反挤上凸模5的中间孔中，用来推出终锻件；反挤下顶模8通过固定板和反挤下模座固定；反挤外模7套在反挤下顶模8的外面，并可沿反挤下顶模8上下滑动，通过弹簧与卸料螺钉和反挤下模座连接；将中间件6放在反挤下顶模8上，反挤上凸模5下行，与反挤外模7和反挤下顶模8形成封闭型腔，并对中间件6进行反挤压，得到终锻件，挤压完成后，反挤上凸模5上行，反挤上打杆 9推出终锻件。参照图7，所述的反挤上凸模5，其固定部分为台阶结构5c，与反挤上模座固定；其中心孔5d和反挤上打杆9配合；其成形部分为齿形凸起5a，用来与反挤外模7的圆形内孔 7b和反挤下顶模8的齿形凹槽8b配合，形成封闭型腔；反挤上凸模5上的分流槽5b，为了容纳成形末期多余金属坯料。参照图8，所述的反挤外模7，其外形采用1.5°的锥面7a和预应力圈配合；其内形为圆形内孔7b，用来与反挤上凸模5的齿形凸起fe和反挤下顶模8的齿形凹槽8b配合形成封闭型腔，用来成形终锻件。参照图9，所述的反挤下顶模8，其固定部分为台阶结构8a，与反挤上模座固定；其成形部分为齿形凹槽8b，用来与反挤外模7的圆形内孔7b和反挤上凸模5的齿形凸起fe 配合，形成封闭型腔。附图中1为径向镦挤上凸模；2为坯料；3为径向镦挤外模；4为径向镦挤下顶模；5为反挤上凸模；6为中间件；7为反挤外模；8为反挤下顶模；9为反挤上打杆。
权利要求
1.一种汽车用发电机爪极成形工艺，其特征在于包括以下步骤a.下料，选用纯铁或低碳钢作为原材料，用锯床进行下料，得到坯料；b.加热，用感应炉将坯料加热到1100°C 1200°C；c.径向镦挤，把加热好的坯料放入径向镦挤模具中，镦挤成中间件；d.反挤爪部，将镦挤得到的中间件放入反挤模具中，反挤成终锻件；e.机加工，对反挤得到的终锻件进行机加工，制成成品工件。
2.根据权利要求1所述的一种汽车用发电机爪极成形工艺，其特征在于所述的径向镦挤模具包括径向镦挤上凸模(1)，径向镦挤上凸模(1)和径向镦挤上模座固定，径向镦挤下顶模(4)和径向镦挤下模座固定，径向镦挤外模C3)套在径向镦挤下顶模(4)的外面，通过弹簧和卸料螺钉与径向镦挤下模座连接。
3.根据权利要求1所述的一种汽车用发电机爪极成形工艺，其特征在于所述的反挤模具包括反挤上凸模(5)，反挤上凸模(5)和反挤上模座固定，反挤下顶模(8)和反挤下模座固定，反挤外模(7)套在反挤下顶模(8)的外面，通过弹簧和卸料螺钉与反挤下模座连接。
4.根据权利要求2所述的一种汽车用发电机爪极成形工艺，其特征在于所述的径向镦挤上凸模(1)，其固定部分为台阶结构(Ia)，其成形部分为齿形凸起(Ib)，在径向镦挤上凸模(1)的成形部分加工出倒角(Ic)。
5.根据权利要求2所述的一种汽车用发电机爪极成形工艺，其特征在于所述的径向镦挤外模(3)，其外形采用1.5°的锥面(3a)和预应力圈配合，其内形为齿形凹槽(3b)。
6.根据权利要求2所述的一种汽车用发电机爪极成形工艺，其特征在于所述的径向镦挤下顶模G)，其固定部分为台阶结构( )，其成形部分为齿形凸起(4b)，在径向镦挤下顶模的成形部分加工出台阶Ge)。
7.根据权利要求3所述的一种汽车用发电机爪极成形工艺，其特征在于所述的反挤上凸模(5)，其固定部分为台阶结构(5c)，其中心孔(5d)和反挤上打杆(9)配合；其成形部分为齿形凸起( )，反挤上凸模( 上设有分流槽(5b)。
8.根据权利要求3所述的一种汽车用发电机爪极成形工艺，其特征在于所述的反挤外模(7)，其外形采用1.5°的锥面(7a)和预应力圈配合；其内形为圆形内孔(7b)。
9.根据权利要求3所述的一种汽车用发电机爪极成形工艺，其特征在于所述的反挤下顶模(8)，其固定部分为台阶结构(8a)，其成形部分为齿形凹槽(Sb)。
全文摘要
一种汽车用发电机爪极成形工艺，先下料，再加热，然后进行径向镦挤，镦挤成中间件，再反挤爪部，反挤成终锻件，最后进行机加工，制成成品工件，径向镦挤和反挤成形通过径向镦挤模具和反挤模具来实现，由于本发明简化了锻造工艺过程，具有工序简单，生产周期短，材料利用率高，产品精度高的优点。
文档编号B21J5/02GK102179464SQ20111007421
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月25日 优先权日2011年3月25日
发明者张琦, 杨程, 范淑琴, 赵升吨 申请人:西安交通大学