CN104096739B - 高精度磁悬浮马达壳加工工艺 - Google Patents
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Abstract
发明公开了一种高精度磁悬浮马达壳加工工艺，具体为：步骤一：冲孔定位：先把长条形材料放入冲压级进模中，先由冲压级进模的冲孔模块对长条形材料进行冲孔定位；步骤二：切形：将长条形材料向前推进，冲压级进模的切边分离模块对长条形材料进行切边和部分分离，步骤三：拉伸和整形：将长条形材料继续向前推进，冲压级进模的拉伸整形模块对圆形坯料进行拉伸和整形；步骤四：落料：再将长条形材料继续向前推进，通过级进模的落料模块进行落料；所述步骤三中依次进行八次拉伸和三次整形，本发明解决了起皱问题；提高了产品在热处理过程中的尺寸精度、表面粗糙度和形位公差；提高了生产效率和成型件的质量。<!--1-->
Description
技术领域
发明涉及一种磁悬浮马达壳加工方法，特别涉及一种高精度磁悬浮马达壳加工工艺。
背景技术
微型电机常用于控制系统中，实现机电信号或能量的检测、解算、放大、执行或转换等功能，或用于传动机械负载。本专利所加工的马达用于汽车的制动过程中，就要求马达外壳具有寿命高、可靠性强等优点，又由于要求马达在运转过程中噪音要小，因此马达外壳要具有精度高的特点。
结合本马达壳的特点，壁厚仅为0.5mm，拉伸系数较大。用传统的工艺加工拉伸件出现起皱、开裂等缺陷；另外精度也很难达到要求，且效率低下不适于大量生产。
发明内容
为了弥补以上不足，发明提供了一种高精度磁悬浮马达壳加工工艺，该高精度磁悬浮马达壳加工工艺降低了磁悬浮马达壳起皱和开裂现象，确保磁悬浮马达壳精度高。
发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高精度磁悬浮马达壳加工工艺，包括如下步骤：
步骤一：冲孔定位：把长条形材料放入冲压级进模中，先由冲压级进模的冲孔模块对长条形材料进行冲孔定位；
步骤二：切形：将长条形材料向前推进，冲压级进模的切边分离模块对长条形材料进行切边和部分分离，具体为先冲裁圆形坯料左侧和右侧的废料，再冲裁圆形坯料上侧和下侧的废料，使得圆形坯料和长条形材料分而不离；
步骤三：拉伸和整形：将长条形材料继续向前推进，冲压级进模的拉伸整形模块对圆形坯料进行拉伸和整形；
步骤四：落料：再将长条形材料继续向前推进，通过冲压级进模的落料模块进行落料；
所述步骤三中依次进行八次拉伸和三次整形，这样就取大值拉伸系数保证了产品的形位公差；
还设有步骤五：对马达壳进行热处理：将马达壳随炉缓慢加热至380～400℃，保温30min后随炉缓慢冷却至200℃再出炉空冷至室温，然后将制品深冷处理后再回复到室温，再对制品表面进行喷丸处理，这就使材料表面产生压应力，以减少静应力的作用。
作为发明的进一步改进,所述步骤三中第一次拉伸时采用弹性卸料装置，该弹性卸料装置包括上螺栓、上弹簧、上顶针、上模入块、下模入块、下顶针、下弹簧和下螺栓，所述上螺栓固定于上模座上，上弹簧套设上螺栓的螺柱上，且上弹簧止挡于上螺栓的头部下侧，上顶针能够滑动插设于上模座、上垫板、上夹板和上脱板形成的纵向通道内，且上顶针上端紧抵上弹簧下端，呈T形的上模入块能够滑动套设于拉伸凸模外侧，且上模入块两端之间形成的台阶面止挡于上脱板上侧，下模入块直径小的一端能够伸出到上脱板下方，上顶针下端紧抵上模入块上端面，下模入块固定于下模板内并与上模入块位置对应，下模入块内侧形成供产品容置的穿孔，下螺栓固定于下模座内，下弹簧套设下螺栓的螺柱上，且下弹簧止挡于下螺栓的头部上侧，下顶针能够滑动插设于下模座、下垫板和下模板形成的通道内，且下顶针上端插设于下模入块的穿孔内，下顶针下端紧抵下弹簧上端，上螺栓、上弹簧、上顶针和上模入块组成的上模卸料装置(从凸模上卸下)起到了卸料和压边的双重作用。由下模入块、下顶杆、下弹簧和下螺栓组成的下模卸料装置(从凹模上卸下)起到了卸料的作用，同时使材料均匀流入凹模中，确保了产品的同心度、圆周单边厚度差的问题。
作为发明的进一步改进,所述上模入块的压料面设有0.5°的斜度，上模入块与钣金材料接触方式由面接触变为线接触，有利于坯料与上模入块处于完全接触状态，并使工作圆角部位承受较大压力，确保材料冲压成形过程不会随材料厚度变化而起皱。
作为发明的进一步改进,马达壳热处理时随炉缓慢冷却速率为100℃/小时。
作为发明的进一步改进,对制品进行深冷处理的温度为-120℃。
作为发明的进一步改进,马达壳热处理后用酸洗制品表面。
作为发明的进一步改进,所述酸洗制品表面控制介质流速在0.4～0.6m/s，以免发生严重的冲刷腐蚀，降低了制品的局部硬度和脆性，提高制品的耐磨性，改善制品的尺寸稳定性，提高制品的综合力学性能，并改善制品导电、导热、耐腐蚀等物理、化学性能。
作为发明的进一步改进,将马达壳放入夹具内进行热处理，该夹具包括上盖和下体，所述上盖与下体能够拆卸固定连接，下体上设有若干与马达壳匹配的第一定位孔，上盖上设有与马达壳匹配的第二定位孔，马达壳恰能够固定容置于该第一定位孔、第二定位孔形成的腔体内，夹具的材质为A3，每生产1000次要更换，确保产品的质量和生产的可行性、经济性。采用夹具，热处理整个过程变化相对较小，提高产品在热处理过程中的尺寸精度、表面粗糙度和形位公差，减少了氧化皮的产生和隔离粘附物的附着。
作为发明的进一步改进,上盖一端侧壁上固定设有一定位销，下盖一端侧壁上设有一定位孔，定位销能够插设于该定位孔内，上盖另一端侧壁上设有一凸块，下体另一端能够旋转设有一固定装置，该固定装置上设有一卡槽，所述上盖另一端的凸块恰能够容置于固定装置的卡槽与下体侧壁之间形成的空间内，还设有一螺钉，该螺钉能够将固定装置与下体止动连接，使用时，把马达壳(5个)放入夹具的下体的定位孔(5个)中，通过定位销把上盖与下体组合起来，其中定位销与上盖可以通过螺纹相连，定位销与夹具下体上的定位孔为过渡配合，使定位销能在定位孔中旋转，组合好后，旋转上盖与下体对齐，然后旋转固定装置，使之卡住主上盖的凸块，夹具组装完成，最后固定装置通过螺钉固定在下体上。
发明的有益技术效果是：本发明通过调整拉伸系数(8次拉伸3次整形)解决了起皱问题；对马达壳进行热处理解决开裂问题；热处理时采用夹具提高了产品在热处理过程中的尺寸精度、表面粗糙度和形位公差；集多个功能在一副模具上，在一幅模具内可以完成多道工序大大提高了生产效率；改进了带状毛坯上的工艺切口，接近于单个凸缘件的拉伸，相邻两个拉伸部件之间的材料流动影响更小，大大提高了成型件的质量。
附图说明
图1为发明的马达壳成形过程的排样图；
图2为发明的马达壳拉伸整形工艺原理图；
图3为马达壳热处理夹具分解图；
图4为马达壳热处理夹具第一使用状态图；
图5为马达壳热处理夹具第二使用状态图；
图6为本发明的弹性卸料装置结构原理图；
图7为本发明的弹性卸料装置的上模入块主视图；
图8为图7中A部放大图；
图9为本发明所加工的磁悬浮马达壳成品图。
具体实施方式
实施例：高精度磁悬浮马达壳加工工艺，具体步骤如下：
1.冲孔定位a：把长条形板料放入冲压级进模中，先由冲压级进模的冲孔模块对长条形材料进行冲定位孔；
2.切形b：将长条形板料向前推进，冲裁圆形坯料左侧(ⅰ)和圆形坯料右侧(ⅱ)的废料，继续将长条形材料向前推进，再冲裁圆形坯料上侧(ⅲ)和圆形坯料下侧(ⅳ)的废料，使得圆形坯料和长条形材料分而不离；
3.拉伸和整形：将长条形材料继续向前推进，冲压级进模的拉伸整形模块对圆形板料料进行八次拉伸和三次整形。其中八次拉伸依次为第一次拉伸c1、第二次拉伸c2、第三次拉伸c3、第四次拉伸c4、第五次拉伸c5、第六次拉伸c6、第七次拉伸c7和第八次拉伸c8，第一次拉伸要有压边装置，以防止拉升过程中出现起皱和保证后续工序的顺利进行，压边圈在此又起到了导向作用，使第一次拉伸更精确；卸料采用弹性卸料装置，具有卸料和压料双重作用，对材料有压平的功能，拉伸后平面度较平整，三次整形依次为第一次整形c9、第二次整形c10和第三次整形c11，如图2所示，分别为八次拉伸的成形工艺图和三次整形的成形工艺图；
所述第一次拉伸如图6所示，采用弹性卸料装置，其包括上螺栓9、上弹簧10、上顶针11、上模入块12、下模入块13、下顶针14、下弹簧15和下螺栓16，所述上螺栓固定于上模座上，上弹簧套设上螺栓的螺柱上，且上弹簧止挡于上螺栓的头部下侧，上顶针能够滑动插设于上模座、上垫板、上夹板和上脱板形成的纵向通道内，且其上端紧抵上弹簧下端，呈T形的上模入块能够滑动套设于拉伸凸模外侧，且上模入块两端之间形成的台阶面止挡于上脱板上侧，下模入块直径小的一端能够伸出到上脱板下方，上顶针下端紧抵上模入块上端面，下模入块固定于下模板内并与上模入块位置对应，下模入块内侧形成供产品容置的穿孔，下螺栓固定与下模座内，下弹簧套设下螺栓的螺柱上，且下弹簧止挡于下螺栓的头部上侧，下顶针能够滑动插设于下模座、下垫板和下模板形成的通道内，且下顶针上端插设于下模入块的穿孔内，下顶针下端紧抵下弹簧上端；
第一次拉伸如图6所示，由上螺栓9、上弹簧10、上顶针11和上模入块12的上模卸料装置(从凸模上卸下)起到了卸料和压边的双重作用，由下模入块13、下顶针14、下弹簧15和下螺栓16(从凹模上卸下)起到了卸料的作用，同时使材料均匀流入凹模中，确保了产品的同心度、圆周单边厚度差的问题；
4.落料d：再将长条形材料继续向前推进，通过级进模的落料模进行落成品，加工的零件如图9所示；
5.对马达壳进行热处理：将马达壳制品随炉缓慢加热至380～400℃，保温30min后随炉缓慢冷却(冷却速率为100℃/小时)至200℃再出炉空冷至室温，再将制品深冷处理(-120℃)回复到室温后，再通过对制品表面喷丸处理使材料表面产生压应力，以减少静应力的作用，对不锈钢马达壳进行热处理，防止拉伸过程中出现开裂现象，热处理时采用夹具如图2所示，热处理整个过程变化相对较小，提高产品在热处理中的尺寸精度、表面粗糙度、形位公差的影响因素，减少了氧化皮的产生和隔离粘附物的附着；
所述夹具包括上盖6和下体2，所述上盖与下体能够拆卸固定连接，下体上设有若干与马达壳匹配的第一定位孔7，上盖上设有与马达壳匹配的第二定位孔8，马达壳恰能够固定容置于该第一、二定位孔形成的腔体内；
其中上盖与下体能够拆卸固定连接的结构为：上盖6一端侧壁上固定设有一定位销5，下盖一端侧壁上设有一定位孔7，定位销能够插设于该定位孔内，上盖另一端侧壁上设有一凸块，下体另一端能够旋转设有一固定装置3，该固定装置上设有一卡槽，所述上盖另一端的凸块恰能够容置于固定装置的卡槽与下体侧壁之间形成的空间内，还设有一螺钉4，该螺钉能够将固定装置与下体止动连接；
夹具的使用方法为：如图3所示把马达壳1(5个)放入夹具下体2的工件孔7(5个)中，把装有定位销5的上盖6与夹具下体2组合起来，其中定位销5与上盖6通过螺纹相连，定位销5与夹具下体2上的定位孔8为过渡配合，使定位销5能在定位孔中旋转，组合好后如图4所示，旋转上盖6与夹具下体2对齐，然后旋转固定装置3，使之卡主上盖6，夹具组装完成，如图5所示，其中固定装置3通过螺钉4固定在加具下体2上；
6.酸洗制品表面：控制介质流速在0.4～0.6m/s以免发生严重的冲刷腐蚀，主要用于消除加工应力，一般机械制品于加工表面总免不了有残留应力，未经适当的处理，在不当暴露于热源(阳光、热引擎)下会产生变形和开裂现象，降低制品的局部硬度和脆性，提高制品的耐磨性，改善制品的尺寸稳定性，提高制品的综合力学性能，并改善制品导电、导热、耐腐蚀等物理、化学性能。
同时本工艺可以继续循环使用，只需要长条形材料的长度够长，就能无限循环生产。
通过上述工艺生产出的零件解决了拉伸过程中出现的起皱和开裂问题，零件的精确度大大提高，生产效率也得到了提高。
Claims (9)
1.一种高精度磁悬浮马达壳加工工艺，包括如下步骤：
步骤一：冲孔定位：把长条形材料放入冲压级进模中，先由冲压级进模的冲孔模块对长条形材料进行冲孔定位；
步骤二：切形：将长条形材料向前推进，冲压级进模的切边分离模块对长条形材料进行切边和部分分离；
步骤三：拉伸和整形：将长条形材料继续向前推进，冲压级进模的拉伸整形模块对圆形坯料进行拉伸和整形；
步骤四：落料：再将长条形材料继续向前推进，通过冲压级进模的落料模块进行落料；
其特征为：所述步骤三中依次进行八次拉伸和三次整形；
还设有步骤五：对马达壳进行热处理：将马达壳随炉缓慢加热至380～400℃，保温30min后随炉缓慢冷却至200℃再出炉空冷至室温，然后将制品深冷处理后再回复到室温，再对制品表面进行喷丸处理。
2.根据权利要求1所述的高精度磁悬浮马达壳加工工艺，其特征为：所述步骤三中第一次拉伸时采用弹性卸料装置，该弹性卸料装置包括上螺栓、上弹簧、上顶针、上模入块、下模入块、下顶针、下弹簧和下螺栓，所述上螺栓固定于上模座上，上弹簧套设上螺栓的螺柱上，且上弹簧止挡于上螺栓的头部下侧，上顶针能够滑动插设于上模座、上垫板、上夹板和上脱板形成的纵向通道内，且上顶针上端紧抵上弹簧下端，呈T形的上模入块能够滑动套设于拉伸凸模外侧，且上模入块两端之间形成的台阶面止挡于上脱板上侧，下模入块直径小的一端能够伸出到上脱板下方，上顶针下端紧抵上模入块上端面，下模入块固定于下模板内并与上模入块位置对应，下模入块内侧形成供产品容置的穿孔，下螺栓固定于下模座内，下弹簧套设下螺栓的螺柱上，且下弹簧止挡于下螺栓的头部上侧，下顶针能够滑动插设于下模座、下垫板和下模板形成的通道内，且下顶针上端插设于下模入块的穿孔内，下顶针下端紧抵下弹簧上端。
3.根据权利要求2所述的高精度磁悬浮马达壳加工工艺，其特征为：所述上模入块的压料面设有0.5°的斜度。
4.根据权利要求1所述的高精度磁悬浮马达壳加工工艺，其特征为：马达壳热处理时随炉缓慢冷却速率为100℃/小时。
5.根据权利要求1所述的高精度磁悬浮马达壳加工工艺，其特征为：对制品进行深冷处理的温度为-120℃。
6.根据权利要求1所述的高精度磁悬浮马达壳加工工艺，其特征为：马达壳热处理后用酸洗制品表面。
7.根据权利要求6所述的高精度磁悬浮马达壳加工工艺，其特征为：所述酸洗制品表面控制介质流速在0.4～0.6m/s。
8.根据权利要求1所述的高精度磁悬浮马达壳加工工艺，其特征为：将马达壳放入夹具内进行热处理，该夹具包括上盖和下体，所述上盖与下体能够拆卸固定连接，下体上设有若干与马达壳匹配的第一定位孔，上盖上设有与马达壳匹配的第二定位孔，马达壳恰能够固定容置于该第一定位孔、第二定位孔成的腔体内。
9.根据权利要求8所述的高精度磁悬浮马达壳加工工艺，其特征为：上盖一端侧壁上固定设有一定位销，下盖一端侧壁上设有一定位孔，定位销能够插设于该定位孔内，上盖另一端侧壁上设有一凸块，下体另一端能够旋转设有一固定装置，该固定装置上设有一卡槽，所述上盖另一端的凸块恰能够容置于固定装置的卡槽与下体侧壁之间形成的空间内，还设有一螺钉，该螺钉能够将固定装置与下体止动连接。
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