[發(fā)明專利]一種確定爪極多工步熱模鍛預(yù)鍛件形狀尺寸的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710141195.5
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN106862450B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫偉;劉強(qiáng);徐進(jìn)
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇龍城精鍛有限公司
• 主分類號: B21J5/02
• 分類號: B21J5/02
• 代理公司: 北京市惠誠律師事務(wù)所 11353
• 代理人: 潘朋朋

本發(fā)明涉及確定爪極多工步熱模鍛預(yù)鍛件形狀尺寸的方法：1)初始形狀尺寸確定；2爪部特征單元的形狀尺寸修正；3)凸臺特征單元的形狀尺寸修正；4)底座特征單元的形狀尺寸修正；5)局部形狀尺寸完善和完整數(shù)模的構(gòu)造；本發(fā)明能夠精確分配預(yù)鍛件不同部位的體積，實現(xiàn)爪極終鍛時不同位置的材料能夠同時充滿型腔，有效的避免終鍛成形過程中的各種鍛造缺陷，同時還能夠均衡不同工步的變形力，提高模具和設(shè)備的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及爪極加工制造領(lǐng)域，具體為一種確定爪極多工步熱模鍛預(yù)鍛件形狀尺寸的方法。

背景技術(shù)

爪極是汽車交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子總成中的核心零件，其主要作用是將轉(zhuǎn)子中勵磁線圈產(chǎn)生軸向磁場轉(zhuǎn)化為徑向磁場，從而使得轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時獲得沿空間三維分布的交變磁場，該交變磁場相對定子運(yùn)動產(chǎn)生交流電，因而汽車發(fā)電機(jī)爪極有時也被稱作汽車發(fā)電機(jī)磁極。

目前爪極零件制造工藝很多，如江蘇龍城精鍛有限公司在中國專利文獻(xiàn)中公開了一種汽車發(fā)電機(jī)用爪極及其制造工藝[公開號：CN1772413],其工藝步驟為a.下料；b.加熱；c.鐓粗；d.預(yù)鍛；e.精鍛；f.切邊；g.磁性退火；h.冷整形；武漢理工大學(xué)在在中國專利文獻(xiàn)中公開了一種發(fā)電機(jī)磁極精鍛成形的方法[公開號：CN1935408A],其步驟為a.原材料下料；b.預(yù)鍛；c.精鍛；d.切邊；e.機(jī)械加工；西安交通大學(xué)在中國專利文獻(xiàn)中公開了一種汽車用發(fā)電機(jī)爪極成形工藝[公開號：CN102179464A],其步驟為a.下料；b.加熱；c.徑向鐓擠；d.反擠；e.機(jī)加工；臺州職業(yè)技術(shù)學(xué)院在中國專利文獻(xiàn)中公開了一種汽車發(fā)電機(jī)爪極及其制造工藝，其步驟為a.毛坯成型；b.熱處理；c.整形；d.磷皂化；e.冷整形一；f.冷整形二；g.精加工。

上述制造工藝中大多采用了熱模鍛工藝來對爪極零件進(jìn)行預(yù)制坯，且由于爪極結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中普遍使用多工步熱模鍛。在多工步熱模鍛工藝中，預(yù)鍛件的形狀和尺寸的確定是最為關(guān)鍵的一環(huán)，也是目前多工步熱模鍛工藝設(shè)計的難點之一，預(yù)鍛件的形狀尺寸設(shè)計如果不合理，則最后的終鍛成形工步中易出現(xiàn)充不滿、紊流、折疊等鍛造缺陷，無法保證生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量，同時也極大降低了模具的使用壽命，這些都會極大的增加生產(chǎn)的成本，浪費有限的資源，嚴(yán)重時會由于預(yù)鍛件的形狀尺寸設(shè)計不合理而引起的變形力過載或失衡還會造成加工設(shè)備的損壞，對現(xiàn)場操作人員的人身安全造成極大的潛在威脅，中斷了生產(chǎn)，影響生產(chǎn)進(jìn)度，為公司帶來巨大的損失。

目前現(xiàn)有的確定多工步熱模鍛預(yù)鍛件形狀和尺寸的方法大多采用等體積原則進(jìn)行大致的體積分配，這種方法無法實現(xiàn)預(yù)鍛件不同部位體積的合理分配，無法滿足多工步熱模鍛工藝中合理分配預(yù)鍛件體積的要求，更加無法保證爪極在后續(xù)成形過程中不同位置的材料能夠同時充滿型腔，在終鍛成形過程中的會出現(xiàn)各種鍛造缺陷，打破不同工步之間變形力的均衡，極大降低了成形模具和設(shè)備的使用壽命，增加生產(chǎn)過程中的成本。

因此，為了解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)岢隽舜_定爪極多工步熱模鍛預(yù)鍛件形狀尺寸的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種確定爪極多工步熱模鍛預(yù)鍛件形狀尺寸的方法，解決了背景技術(shù)中存在的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種確定爪極多工步熱模鍛預(yù)鍛件形狀尺寸的方法，包括以下步驟：

1)初始形狀尺寸確定：根據(jù)所需爪極終鍛件的形狀特征確定其去除局部位置圓角后的體積V0，并將預(yù)鍛件劃分為爪部、凸臺和底座三個特征單元，分別確定三個特征單元的初始形狀尺寸，在三維造型軟件中模擬構(gòu)造出預(yù)鍛件初始數(shù)模；

2)爪部特征單元的形狀尺寸修正：將爪部除上下表面以外的所有外表面向內(nèi)側(cè)整體偏移距離設(shè)為L1，L1的取值范圍為0.01-0.35mm。

3)凸臺特征單元的形狀尺寸修正：將凸臺上表面和外圓面向內(nèi)側(cè)偏移距離設(shè)為L2，L2的取值范圍為0.1-2mm；