CN101323080A - 汽车发电机精锻爪极的红切边冲孔制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车发电机精锻爪极的红切边冲孔制造工艺，具有如下步骤：a.下料；b.加热；c.镦粗；d.预锻；e.精锻；f.红切边冲孔；g.磁性退火；h.冷整形；i.车平面外圆；j.精镗孔。采用红切边冲孔工艺，使加热、镦粗、预锻、精锻与红切边冲孔共五个工序形成流水线生产，降低了物流费用，且，冲孔时产品的温度达到950℃～1050℃，此时材料的剪切强度低，大大的降低了设备的吨位，提高了设备的使用寿命，减小了噪音。由于精锻与红切边冲孔工序组成生产线，使精锻后的产品外观质量得到了有效控制，从而提高了产品质量。在红切边的同时完成冲孔，减少了设备及操作人员，与原工艺相比，减少了钻孔工序，降低了生产成本，提高了安全性，改善了生产现场的环境。

Description

汽车发电机精锻爪极的红切边冲孔制造工艺

技术领域

本发明涉及一种汽车发电机精锻爪极的红切边冲孔制造工艺。

背景技术

现代轿车已普遍采用空调，电喷发动机，电控门窗，电动可调座椅等电器元件，用电量急剧上升。交流发电机是汽车的关键部件，负责汽车的供电，轿车的配置不同，用电量需求就不同，发电机就不同，相应的爪极就不同。交流发电机安装在发动机的旁边，由发动机带动旋转，从而将机械能转化为电能。交流发电机由定子绕组和转子绕组两部分组成，三相定子绕组按彼此相差120度分布在壳体上，转子绕组由两块爪极组成。当转子绕组接通直流电时即被励磁，两块爪极形成N极和S极。磁力线由N极出发，透过空气间隙进入定子铁心再回到相邻的S极。转子一旦旋转，转子绕组就会切割磁力线，在定子绕组中产生互差120度的电动势，即三相交流电，再经整流元件变为直流电输出。汽车用交流发电机爪极是用来形成旋转磁场的主要元件，它的形状和电磁性能直接影响感生交流电动势的波形和交流发电机的发电能力及噪音。

目前，国内生产汽车发电机用爪极的常规工艺如下：

1.精密铸造：该工艺生产的爪极容易产生缩孔、疏松、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，无法适应当今汽车发电机体积要缩小，功率要增加的发展趋势，而且，铸造易产生硬点，不易机加工。

2.冲压工艺：该工艺必须使用大型锻压设备，前期投入较大，而且该工艺不能生产带磁轭的爪极，必须另外配一个磁轭，从而产生装配气隙，磁阻增加，影响发电机功率。

3.热模锻加精加工工艺：中国专利CN1069853C公开了一种汽车发电机用爪极成型工艺，包括原材料下料、开式热模锻、切飞边、闭式热模锻、精加工、表面润滑处理等，该工艺采用热模锻和精加工相结合的方式，生产的汽车发电机用爪极化学成份稳定，无缩孔、渣眼等。但该工艺需两次加热，生产成本较高。

4.切边工序，以前采用的是冷切边工艺，精锻后的产品温度有900到1000度，产品必须先装到流转箱内，待产品完全冷却后，再把产品倒出来切边，造成的后果是：1)，精锻是时装箱，切边时翻箱，产品流转时间长，产品碰伤严重，物流费用高；2)，冷切边时产品剪切强度高，剪切力大，造成设备损坏严重，维修费用高；3)，冷切边时噪音大。

5.钻孔工序，设备采用的立钻，在操作时，铁削与切削液飞溅，安全性差，周边环境差。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种汽车发电机用爪极的红切边冲孔制造工艺，该工艺不仅设备投资小、锻造的成品质量高，而且能降低生产成本。用本发明的爪极，交流发电机感生交流电动势近似于正弦波形，交流发电机的发电功率大，适用于各大汽车发电机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽车发电机精锻爪极的红切边冲孔制造工艺，具有如下工艺步骤：

a.下料；

b.加热：将原料件投入加热炉内加热至1150℃～1200℃；

c.镦粗：把加热好的原料件镦扁成徽粗件，去除表面氧化皮；

d.预锻：把镦粗件移入带出气孔的预锻模中预成型，采用爪朝上方式锻打，形成预锻件，预锻件结构形状为：具有底板，在底板上均匀分布有六个或八个鸟嘴形的爪，底板中间设置有一个磁扼，中间锻造预制孔；

e.精锻：把预锻件放入精锻模中成型，形成精锻件，精锻件结构形状为：具有底板，在底板上均匀分布有六个或八个鸟嘴形的爪，底板中间设置有一个磁轭，在磁轭的圆周上均匀分布有六个或八个绝缘漆引流槽，在磁轭的底部上分布有六个或八个线圈防转突起及六个或八个绝缘线的引出线槽，中间预制孔进一部加深；

f.红切边冲孔：精锻后的产品通过输送带直接流转到红切边冲孔设备的操作平台上，操作工用钳子夹住产品放入切边模中切除飞边，同时毛坯的中间冲出通孔，此时产品的温度达到950℃～1050℃，切除飞边的产品通过输送带直接流入流转箱中，而切除的废料流入废料箱中；

g.磁性退火：将切除飞边的精锻件放入退火炉中退火；

h.冷整形：整爪极的磁轭外圆、内平面及爪内斜面，为后续精加工提供基准；

i.车平面外圆：以爪极的内平面及爪内斜面定位，车加工爪极的大平面与外圆；

j.精镗孔：以爪极的大平面与外圆定位，车加工爪极的磁轭平面及中心孔部位，制成成品。

本发明的有益效果是，用本发明的爪极使交流发电机感生交流电动势近似于正弦波形，交流发电机的发电功率大，适用于各大汽车发电机。另外，采用红切边冲孔工艺，使加热、镦粗、预锻、精锻与红切边冲孔共五个工序形成流水线生产，降低了物流费用，且，红切边冲孔时产品的温度达到950℃～1050℃，此时材料的剪切强度低，大大的降低了设备的吨位，提高了设备的使用寿命；在红切边的同时完成冲孔，减少了设备及操作人员，从而降低了生产成本，减小了噪音。由于精锻与红切边冲孔工序组成生产线，使精锻后的产品外观质量得到了有效控制，从而提高了产品质量。与原工艺相比，减少了钻孔工序，提高了安全性，改善了生产现场的环境。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明优选实施例的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本发明的工艺流程图；

图4是本发明中原料件的结构示意图；

图5是本发明中镦粗件的结构示意图；

图6是本发明中预锻件的结构示意图；

图7是图6的剖视图；

图8是本发明中精锻件的结构示意图；

图9是图8的剖视图。

图中：1.底板，2.爪，3.磁轭，4.绝缘漆引流槽，5.线圈防转突起，6.引出线槽，7.通孔。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-2所示的本发明的汽车发电机用爪极，具有底板1，在底板1上均匀分布有六个鸟嘴形的爪2，底板1中间设置有一个磁轭3以及通孔7，在磁轭3的圆周上均匀分布有六个绝缘漆引流槽4，在磁轭3的底部上分布有六个线圈防转突起5及六个绝缘线的引出线槽6。

如图3所示的本发明的汽车发电机精锻爪极的红切边冲孔制造工艺，具有如下工艺步骤：

a.下料：选用电磁性能好的原材料08#低碳钢，根据重量要求，用锯床将原材料锯成如图4所示的原料件；

b.加热：将原料件投入加热炉内加热至1150℃一1200℃；我们经过反复试验，将原料件加热温度定在1150℃一1200℃之间，可保证只需加热一次，原料件在流水线上进行徽粗、预锻、精锻时其内部组织为单一的奥氏体，精锻时原料件仍有良好的可塑性，使精锻件每个爪都能锻饱满、爪的尺寸精度高、最终成品件的动平衡好；

c.镦粗：把加热好的原料件镦扁成如图5所示的镦粗件，去除表面氧化皮：

d.预锻：把徽粗件移入带出气孔的预锻模中预成型，采用爪朝上方式锻打，形成如图6、图7所示的预锻件，由于采用爪朝上方式锻打，且模具上具有出气孔，因此锻压设备可以采用较小吨位的普通锻压设备；

e.精锻：把预锻件放入精锻模中成型，形成如图8、图9所示的精锻件；

f.红切边冲孔：精锻后的产品通过输送带直接流转到红切边冲孔设备的操作平台上，操作工用钳子夹住产品放入切边模中切除飞边，同时毛坯的中间冲出通孔，此时产品的温度达到950℃-1050℃，切除飞边的产品通过输送带直接流入流转箱中，而切除的废料流入废料箱中；

g.磁性退火：将切除飞边的精锻件放入退火炉中退火；

h.冷整形：整爪极的磁轭外圆、内平面及爪内斜面，为后续精加工提供基准；

i.车平面外圆：以爪极的内平面及爪内斜面定位，车加工爪极的大平面与外圆；

j.精镗孔：以爪极的大平面与外圆定位，车加工爪极的磁轭平面及中心孔部位，制成如图1、图2所示的成品。

本发明的汽车发电机用爪极，底板中间有一个用来安放线圈的磁轭，在磁轭的底部上分布着几个涨紧线圈的线圈防转突起，防止高速旋转中线圈松动，从而造成发电机短路。原材料选用电磁性能好的08#低碳钢制造。使交流发电机感生的交流电动势近似于正弦波形，发电机发电功率大。本发明的汽车发电机用爪极的制造工艺，采用镦粗工艺，去除表面氧化皮，使产品外观质量高，无凹坑，成品尺寸精度高；预锻是爪朝上锻打，模具有出气孔，可以采用较小吨位的普通锻压设备；精锻时每个爪都能锻饱满，爪的尺寸精度高，最终成品件的动平衡好；经预锻后再精锻，班产量高，模具寿命高，降低了模具成本；镦粗、预锻及精锻三个工序形成流水线，采用一次加热，降低了加热成本；采用红切边冲孔工艺，使加热、镦粗、预锻、精锻与红切边冲孔共五个工序形成流水线生产，降低了物流费用，红切边冲孔时产品的温度达到950℃-1050℃，此时材料的剪切强度低，大大的降低了设备的吨位，提高了设备的使用寿命；在红切边的同时完成冲孔，减少了设备及操作人员，从而降低了生产成本，精锻与红切边冲孔工序组成生产线，使精锻后的产品外观质量得到了有效控制，从而提高了产品质量；采用冷整形工序，消除了精锻及切边的变形，为后续车平面外圆提供了基准，同时车平面外圆也为精加工提供了基准，保证了成品的尺寸精度要求及形状公差要求，确保了成品件的动平衡要求。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (1)

1、一种汽车发电机精锻爪极的红切边冲孔制造工艺，其特征是：具有如下工艺步骤：

a.下料；

b.加热：将原料件投入加热炉内加热至1150℃～1200℃；

c.镦粗：把加热好的原料件镦扁成镦粗件，去除表面氧化皮；

d.预锻：把镦粗件移入带出气孔的预锻模中预成型，采用爪朝上方式锻打，形成预锻件，预锻件结构形状为：具有底板，在底板上均匀分布有六个或八个鸟嘴形的爪，底板中间设置有一个磁轭，中间锻造预制孔；

e.精锻：把预锻件放入精锻模中成型，形成精锻件，精锻件结构形状为：具有底板，在底板上均匀分布有六个或八个鸟嘴形的爪，底板中间设置有一个磁轭，在磁轭的圆周上均匀分布有六个或八个绝缘漆引流槽，在磁轭的底部上分布有六个或八个线圈防转突起及六个或八个绝缘线的引出线槽，中间预制孔进一部加深；

f.红切边冲孔：精锻后的产品通过输送带直接流转到红切边冲孔设备的操作平台上，操作工用钳子夹住产品放入切边模中切除飞边，同时毛坯的中间冲出通孔，此时产品的温度达到950℃～1050℃，切除飞边的产品通过输送带直接流入流转箱中，而切除的废料流入废料箱中；

g.磁性退火：将切除飞边的精锻件放入退火炉中退火；

h.冷整形：整爪极的磁轭外圆、内平面及爪内斜面，为后续精加工提供基准；

i.车平面外圆：以爪极的内平面及爪内斜面定位，车加工爪极的大平面与外圆；

j.精镗孔：以爪极的大平面与外圆定位，车加工爪极的磁轭平面及中心孔部位，制成成品。

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