[发明专利]一种电机极靴精密冷锻成形的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机极靴精密冷锻成形的工艺。

背景技术

冷锻工艺是在室温下将金属毛坯放入模具的模腔内，在强大的压力和一定的速度下，迫使金属在模腔中成形，从而获得所需零件尺寸形状的一种少无切屑加工方法，是近年来迅速发展起来的一种精密塑性成形新工艺。极靴是电机上的关键零件之一。其作用是使气隙磁阻减小，改善主磁极磁场分布，并使励磁绕组容易固定。其尺寸精度和表面质量均有很高的要求。传统的锻造生产工艺为：下料、热锻毛坯、冷锻、切边。与铸造工艺相比，该方法虽然能大大改善极靴内部组织性能，但其能源和工时消耗较大，零件尺寸精度和表面质量较差，而且当锻造温度控制不当时，电工纯铁会出现红脆现象，塑性变差，导致产品不良率上升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能省材、工艺简单、产品质量和合格率较高的电机极靴精密冷锻成形的工艺。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电机极靴精密冷锻成形的工艺，其特征是它包括如下步骤：

1)下料，根据塑性成形体积不变原理，按棒料毛坯的体积与电机极靴的体积相等，采用高速带锯锯切设备，对金属棒料精密锯切下料，得到棒料毛坯；

2)冷锻预成形：①预锻模具的准备：预锻模具包括上模座、模柄、第一凸模、第一凹模、垫板、下模座，第一凸模与上模座固定连接，第一凸模上设有模柄；第一凸模的下端位于第一凹模的上方，第一凹模上端为V字型结构，V字型中部布置有预成形凸台凹模型腔；第一凹模与下模座固定连接，第一凹模与下模座之间设有垫板；

②将棒料毛坯放入预锻模具的第一凹模上的预成形凸台凹模型腔处，第一凸模向下移动，将棒料毛坯压向预成形凸台凹模型腔中，控制预锻后的锻件的高度H＝7.90mm，得预锻后的锻件；

3)精密终锻：①终锻模具的准备：终锻模具包括凸模座、第二凸模、凸模压环、第二凹模、预应力圈、细顶杆、垫环、凹模垫、顶料杆座、顶料杆、凹模座，第二凸模外套有凸模压环，第二凸模与凸模座固定连接，第二凸模的下端位于第二凹模的上方，第二凸模的下端的形状大小与电机极靴圆弧上表面形状大小相对应；第二凹模上设有凹模型腔，凹模型腔的下部与电机极靴的凸台部位的形状大小相对应；第二凹模外套有预应力图，第二凹模与凹模座固定连接，第二凹模下依次设有凹模垫、顶料杆座、垫环，垫环位于顶料杆座内，垫环上设有细顶杆，细顶杆穿过凹模垫、第二凸模上的细顶杆孔与凹模型腔相通，垫环下设有顶料杆；

②将预锻后的锻件的凸台向下放入凹模型腔内，第二凸模向下移动，将预锻后的锻件终锻成电机极靴毛坯；

4)切边：在切边机上将电机极靴毛坯飞边，得到最终电机极靴产品。

本发明根据塑性成形规律设计棒料，减少了原材料的浪费，降低了生产成本，同时成形预锻件下部凸台保证了终锻工序毛坯的准确定位，通过设计合理的预锻后的锻件，提高了极靴的成形精度和产品合格率。本发明工序简单，且不需要热锻和任何热处理工序，避免了热锻的缺陷比如氧化皮和材料浪费等，同时降低了能耗，生产效率也大大提高。

附图说明

图1为电机极靴的结构示意图；

图2为是图1的俯视图；

图3为棒料毛坯图；

图4为预锻后的锻件图；

图5为预锻模具图；

图6为终锻模具图；

图中：1-上模座，2-模柄，3-第一凸模，4-第一凹模，5-垫板，6-下模座，7-凸模座，8-第二凸模，9-凸模压环，10-第二凹模，11-预应力圈，12-细顶杆，13-垫环，14-凹模垫，15-顶料杆座，16-顶料杆，17-棒料毛坯，18-预锻后的锻件，19-凹模座。

具体实施方式

一种电机极靴精密冷锻成形的工艺，它包括如下步骤：

所需成形的电机极靴的结构如图1、图2所示，图1、图2中的尺寸单位为mm；电机极靴的体积为＝7385.28mm³。在图1中R1的意思是此处倒角，倒角半径为R＝1mm；R3的意思是此处倒角，倒角半径为R＝3mm。

1)原材料下料：毛坯材料为电工纯铁DT9，具有较好的塑性和优良的电磁性能。根据塑性成形体积不变原理，按棒料毛坯的体积与电机极靴的体积相等，如图3所示，直径φD＝φ14mm，长度L＝48mm，采用高速带锯锯切设备，对金属棒料精密锯切下料，得到棒料毛坯。