CN201279569Y - 汽车发电机爪极闭式热终锻模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车发电机爪极闭式热终锻模具，属于汽车发电机爪极的锻造生产领域。现有的汽车发电机爪极的生产技术仍存在工艺工序长、打击力量大、零件表面质量差、模具寿命短、材料浪费大、工时以及能耗高等问题。本实用新型包括凹模和凸模，该凹模与凸模相匹配，其特征在于：它为一闭式结构，所述凹模包括凹模型腔，该凹模型腔的底部设置有底面和数个爪形型腔，所述底面为一平面；所述凸模包括凸柱，该凸柱的端面为一平面。本实用新型所生产出的成品爪极无锻造飞边痕迹，也没有切边痕迹，无需切边工艺，六爪成形质量好，棱角清晰饱满，无毛刺。

Description

汽车发电机爪极闭式热终锻模具

技术领域：

本实用新型涉及一种汽车发电机爪极闭式热终锻模具，属于汽车发电机爪极的锻造生产领域。

背景技术：

爪极是汽车发电机的关键部件，是用来形成旋转磁场的主要元件，它的成形精度将直接影响到发电机的发电能力与感应电动势的波形，从而影响整车的性能。

一般的爪极零件上有六个均匀分布的横腹，每个横腹端部有一个形状复杂的竖爪，由于爪子高而尖且精度要求高，而且既要满足形状要求又要满足电磁性能要求，这就是爪极制造的难点所在。像这样复杂的高筋类零件，目前锻造工艺中一般都采用开式热模锻工艺或带余块的热反挤成形工艺，但是这些工艺都势必会在爪极的爪根六个横腹间留下切边痕迹，由于该部位的特殊性，这些切边痕迹很难去除。然而这些切边痕迹会影响零件表面质量、发电机的发电能力、感应电动势的波形等使用性能，同时也会因为锻造飞边的存在而带来工艺工序长、打击力量大、模具寿命短、费时费料能耗高等问题。

目前爪极的成形技术包括铸造、板料冲裁弯曲、开式热模锻和热反挤成形技术。采用铸造方法制造的爪极，电磁性能较差；采用冲裁弯曲方法来生产爪极，工序繁琐，材料利用率低，生产成本高且只能做薄板类爪极，局限性较大；目前爪极的成形技术仍以开式热模锻和热反挤成形技术为代表，但是开式热模锻是带飞边的锻造工艺，在生产中需要增加切边工序且切边痕迹很难清除，外观较差，同时为了克服爪极的爪尖难填充的问题而不得不采用高吨位设备，生产能耗高；热反挤成形则由于其工艺的特殊性，使得爪极的爪根六个横腹凹槽间会有余块残留，仍需要增加切边工序且切边痕迹也很难清除，同时在爪棱边出现的毛刺会影响锻造工序的正常进行。

综上所述，现有的汽车发电机爪极的生产技术仍存在工艺工序长、打击力量大、零件表面质量差、模具寿命短、材料浪费大、工时以及能耗高等问题。

实用新型内容：

本实用新型的目的是克服上述现有的缺陷，提供一种汽车发电机爪极闭式热终锻模具，实现爪极的无飞边精密锻造工艺。本实用新型构思新颖，通过本实用新型生产出的汽车发电机爪极无锻造飞边，无需切边工艺，六爪成形质量高，棱角清晰饱满，无毛刺，同时还具有成形载荷低、模具寿命长、生产能耗低、节省生产材料和生产时间等优点。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种汽车发电机爪极闭式热终锻模具，包括凹模和凸模，该凹模与凸模相匹配，其特征在于：它为一闭式结构，所述凹模包括凹模型腔，该凹模型腔的底部设置有底面和数个爪形型腔，所述底面为一平面；所述凸模包括凸柱，该凸柱的端面为一平面。由此使得本实用新型制造的爪极无飞边。

本实用新型所述凹模的底面设置有圆柱形的底面凹槽，该底面凹槽的中心轴与凹模的中心轴重叠。

本实用新型所述凹模型腔的内壁设置有数个壁面凹槽，所述凸模的凸柱上设置有凸条，该凸条与凹模中的底面凹槽相匹配。

本实用新型所述凸柱的横截面形状为一个花瓣形。

本实用新型与现有爪极锻造模具相比，具有以下优点：本实用新型为闭式精锻模具，可以实现爪极零件无飞边的精密锻造成形，保证了最终爪极零件的尺寸性能要求，特别无需切边工序、无切边痕迹、成形质量好、棱角清晰饱满无毛刺，同时也具有模具寿命高、生产效率高、能耗低等优点。

本实用新型的凹模型腔没有设计飞边槽结构，凹模型腔的底部有六个闭式爪形型腔，爪形型腔的上部分是六花瓣形结构，凸模的横截面形状同样是个六花瓣形结构，凹模与凸模的六花瓣形结构相互小间隙交错形成正挤闭式精锻型腔。金属在三向压应力下，很容易填充爪形型腔，且保证爪极的爪形棱角清晰无毛刺，在爪极的爪根六个横腹凹槽间也不会有余块存在。

本实用新型用于精锻汽车发电机爪极闭式热预锻模具制造的爪极毛胚，汽车发电机爪极闭式热预锻模具已另行申请专利。本实用新型在热终锻成形过程中创新运用了金属回流成形结构设计。六花瓣形的凸柱为平底端面结构，平底端面凸柱接触热预锻爪极毛坯并随压力机上的滑块继续下行时，由于预锻成形时上分流的结果，使得爪形上方的金属多，压力高，从而造成一部分金属向轴心方向流动，一部分会很快直接向爪形型腔的方向流动，并精整爪形。这样的流动方式改变了普通模锻工艺迫使金属向爪尖方向流动的全高压模式，而只是在爪尖上方形成稍高的压力。在这种情况下，金属就近流向爪尖型腔，并精整爪形，从而避免出现闭式模锻后期压力剧增的阶段。本实用新型结构使得金属在不大的载荷下就能很好地充满爪形型腔，六爪成形质量好、棱角清晰饱满。

本实用新型所生产出的成品爪极无锻造飞边痕迹，也没有切边痕迹，无需切边工艺，六爪成形质量好，棱角清晰饱满，无毛刺。

附图说明：

图1为本实用新型中凹模的主视结构示意图。

图2为图1中A—A面剖视后的结构示意图。

图3为图2中A处放大后的结构示意图。

图4为本实用新型中从凸模上截下的凸柱放大后的横截面结构示意图。

图5为图4中B—B面剖视后的结构示意图。

图6为本实用新型中凸模上的凸柱放大后的立体结构示意图。

图7为爪极毛胚放大后的结构示意图。

图8为图7中C—C面剖视结构示意图。

图9为图7的立体结构示意图。

图10为成品爪极放大后的结构示意图。

图11为图10中D—D面剖视后的结构示意图。

图12为图10的立体结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：

参见图1—图12，本实用新型包括凹模和凸模，凹模和凸模相匹配。其中凹模包括凹模体1和凹模型腔2，凹模型腔2的中心轴与凹模体1的中心轴相重叠。凹模型腔2的底部设置有底面21、爪形型腔22和底面凹槽23，其中底面21为一平面，底面凹槽23为圆柱形，底面凹槽23的中心轴与凹模的中心轴相重叠。凹模型腔2的底部设置有六个爪形型腔22，本实用新型中爪形型腔22的个数也可以根据具体需要来设定，如可以设定5个爪形型腔22或者7个爪形型腔22等等。在凹模型腔2的内壁上设置有六个内壁凹槽24，本实用新型中内壁凹槽24的个数也可以根据实际需要来设定。

凸模包括凸模体和凸柱3，凸柱3连在凸模体上，凸柱3上设置有六条凸条32，凸条32与凹模型腔2中的内壁凹槽23相匹配。凸柱3上的凸柱端面31为一平面。

本实用新型用于精锻汽车发电机爪极闭式热预锻模具制造出来的爪极毛胚4。用汽车发电机爪极闭式热预锻模具制造的爪极毛胚4上有上分流区41和下分流区42，也就是说在爪极毛胚4的爪的上端部有凸起43，形成上分流区41，在爪的下端部有斜面44。

由于汽车发电机爪极闭式热预锻模具和汽车发电机爪极闭式热终锻模具是相匹配的，使用本实用新型时，先将爪极毛胚4置入本实用新型的凹模型腔2内，然后将凸模中的凸柱3套到凹模型腔2内，再用压力机压凸模。由于本实用新型中凹模型腔2的底面21为一平面，而爪极毛胚4中的下分流区42上有斜面44，当压力机压凸模时，斜面44上的金属被分流，斜面44渐渐被压平，最后与凹模型腔2的底面21相吻合。与此同时，在爪极毛胚4的上分流区41有凸起43，而本实用新型中凸柱3的凸柱端面31为一平面，在压力机的作用下，凸起43上金属向周边进行分流，凸起43渐渐被压平，最后与凸柱3的凸柱端面31相吻合。

爪极毛胚4经过本实用新型精锻后，就成为了成品爪极5，爪极毛胚4中的上分流区41和下分流区42上的金属经过分流后，就分别形成了成品爪极5中的上回流区51和下回流区52。爪极毛胚4中凸起43上金属分流后，在成品爪极5中就成为了a处，在成品爪极5的a处为一平面，同理，在爪极毛胚4中斜面44上的金属分流后，在成品爪极5中就成为了b处，在成品爪极5的b处也为一平面。

本实用新型在热终锻成形过程中创新运用了金属回流成形结构设计。六花瓣形凸柱3上的凸柱端面31为平底端面结构。平底端面凸柱3接触热预锻毛坯爪极4，并随压力机上的滑块继续下行时，由于预锻成形时上分流的结果，使得爪形上方的金属多，压力高，从而造成一部分金属向轴心方向流动，一部分会很快直接向爪形型腔22的方向流动，并精整爪形。这样的流动方式改变了普通模锻工艺迫使金属向爪尖方向流动的全高压模式，而只是在爪尖上方形成稍高的压力。在这种情况下，金属就近流向爪极型腔22的爪尖，并精整爪形，从而避免出现闭式模锻后期压力剧增的阶段。本实用新型结构使得金属在不大的载荷下就能很好地充满爪形型腔，六爪成形质量好、棱角清晰饱满。

本实用新型所生产出的成品爪极5无锻造飞边痕迹，也没有切边痕迹，无需切边工艺，六爪成形质量好，棱角清晰饱满，无毛刺。

此外，需要说明的是，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。

Claims (4)

1、一种汽车发电机爪极闭式热终锻模具，包括凹模和凸模，该凹模与凸模相匹配，其特征在于：它为一闭式结构，所述凹模包括凹模型腔，该凹模型腔的底部设置有底面和数个爪形型腔，所述底面为一平面；所述凸模包括凸柱，该凸柱的端面为一平面。

2、根据权利要求1所述的汽车发电机爪极闭式热终锻模具，其特征在于：所述凹模的底面设置有圆柱形的底面凹槽，该底面凹槽的中心轴与凹模的中心轴重叠。

3、根据权利要求1或2所述的汽车发电机爪极闭式热终锻模具，其特征在于：所述凹模型腔的内壁设置有数个壁面凹槽，所述凸模的凸柱上设置有凸条，该凸条与凹模中的底面凹槽相匹配。

4、根据权利要求3所述的汽车发电机爪极闭式热终锻模具，其特征在于：所述凸柱的横截面形状为一个花瓣形。

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