[发明专利]一种电磁制动离合器用法兰型磁轭精密热加工方法及模具

说明书

本发明公开了一种电磁制动离合器用法兰型磁轭精密热加工方法及模具，属于金属材料塑性加工技术领域。精密热加工方法包括：步骤S01、圆坯加热；步骤S02、预成型组合工艺：第一步为镦粗工艺；第二步为预顶镦成型工艺，第三步为冲孔工艺；步骤S03、闭塞精密挤压成型；步骤S04、整形与修毛刺。该工艺以锻代铸，提高了电磁制动器、离合器磁轭导磁性，更好地满足使用要求；并且锻件尺寸接近成品尺寸，材料的利用达到98％以上。涉及的模具包括上挤压凹模、下挤压凹模和挤压凸模；上挤压凹模和下挤压凹模对接闭合形成的空间为型腔，挤压凸模的下端部设有单环形凸台，型腔的体积等于磁轭毛坯的体积与挤压凸模伸入型腔的体积之和。

技术领域

本发明属于金属材料塑性加工技术领域，更具体地说，涉及一种电磁制动离合器用法兰型磁轭精密热加工方法及模具。

背景技术

电磁制动器、离合器用法兰型磁轭是制动器、离合器的最重要的基础结构件，也是核心部件，产品的结构为圆盘形零件，具体说，其几何特征是中间带有通孔，上方设有环形槽形成的凸台，凸台与底部法兰为一体式，形成有法兰台阶的盘毂零件，且法兰的外环尺寸大于凸台外径，属于盘类轴对称结构零件。磁轭作为制动器、离合器的基础零件(壳体)，通过法兰外连接其他零件，在磁轭环形槽内安装磁感应线圈。在电磁制动器、离合器工作时，通过电磁力吸引衔铁轴向移动，并与衔铁一道构成一个封闭磁场，从而起到在通电、断电状态下的制动或离合功能。在工作中反应快，制动、离合安全可靠，传递力矩大是产品的主要性能指标。而磁轭的导磁性能是决定产品使用性能的主要部件。

目前电磁制动器、离合器用法兰型磁轭的热加工生产方法主要是精密铸造法。而铸造法使产品内含有杂质和缩孔等，导致磁轭的导磁性差；而且现有的模锻方法只适合制造不带法兰盘的环形磁轭。

例如，中国专利申请号为201710034656.9，申请公开日为2017年05月31日的专利申请文件公开了一种高速列车制动盘的精密成形工艺。该专利属于锻造成形技术方法领域，解决了高速列车锻钢制动盘充填困难、精度低、设备需求高等难题。该发明工艺包括下料、加热、镦粗、冲孔、扩孔、梯度加热、开式闭式复合模锻、切边和修毛刺、热处理、机械加工。将制动盘按高度的变化加热到不同温度，将制动盘的散热筋部位对应的模具部分做成单独的下冲头组块，在上模下压完成制动盘主体的开式模锻成形后，下冲头组块向上运动对金属施加压力，完成散热筋部位的闭式模锻成形。该发明不仅材料变形阻力小、易成形，而且材料利用率高、模具寿命高，节约了制造成本，适用于高铁、城轨等制动盘类锻件的大批量生产。但是，该开式复合模锻存在飞边，且不能加工带有薄壁法兰的工件。

再如，中国专利申请号为201210302462.X，申请公开日为2013年10月16日的专利申请文件公开了一种适用于电磁离合器磁轭的加工方法。该专利的加工方法，包括外圆环、内圆环、底垫和连接孔，所述的外圆环、内圆环和底垫由一次冲压成型，所述的连接孔设置在外圆环上。该发明由于采用圆柱形钢饼材料经一次冲压成型，其钢性大大增强，内部无孔隙，有效避免了其工作过程中的漏磁现象，提高了工作效率，延长了电磁离合器的使用寿命，其构造简单，实施方便。但是，该一次冲压成型只适合加工小型且厚度较薄的，且没有法兰的环形磁轭。

又如，中国专利申请号为201711473437.7，申请公开日为2018年06月22日的专利申请文件公开了一种发动机活塞连杆精密热加工方法。该专利的加工方法包括：步骤S101、圆坯加热；步骤S102、精密预成型组合工艺：第一步采用局部镦粗工艺；第二步采用箱式变截面孔型横轧成型工艺；第三步采用压扁方式对轧后的坯料进行压扁成型，获得精密闭塞挤压的毛坯；步骤S103、复动闭塞精密挤压成型。采用精密预成型组合工艺，该工艺包括局部镦粗工艺、箱式变截面孔型横轧成型工艺、压扁和闭塞精密挤压成形工艺，实现了发动机活塞连杆的精密热加工成型，发动机活塞连杆的强度和刚度均满足使用要求，其中发动机活塞连杆的小头、杆身和大头尺寸均接近成品尺寸，材料的利用达到98％以上。但是，该加工方法用于加工轴类发动机活塞连杆，不适合加工环形磁轭。

因此，亟需开发一种电磁制动器、离合器用法兰型磁轭的精密热加工方法及模具。