《混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝》是江蘇龍城精鍛有限公司於2014年4月21日申請的發明專利，該專利申請號為201410161811X，公布號為CN105024503A，公布日為2015年11月4日，發明人是莊曉偉、孫躍、王玲。
《混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝》包括以下步驟：下料→加熱→鍛造→切邊→拋丸→冷擠→鑽內孔→精鏜內孔→車磁軛端面，其中：鍛造時在磁鐵定位面與磁鐵支撐面相交處設定一條容料槽；冷擠時冷擠磁軛外圓面、底平面、內斜面和爪極外圓面，以及冷擠磁鐵定位面和磁鐵支撐面。該發明提供一種能保證爪極的磁鐵支撐面與磁鐵定位面相交處的圓角半徑不大於0.5毫米的混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝，且生產效率高。
2021年6月24日，《混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝
- 申請人：江蘇龍城精鍛有限公司
- 發明人：莊曉偉、孫躍、王玲
- 申請號：201410161811X
- 申請日：2014年4月21日
- 公布號：CN105024503A
- 公布日：2015年11月4日
- 地址：江蘇省常州市武進高新區龍城西路26號
- 代理機構：常州佰業騰飛專利代理事務所（普通合夥）
- 代理人：李帥
- Int. Cl.：H02K15/12
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,專利榮譽,
專利背景
截至2014年4月，隨著人們對轎車的舒適性的要求越來越高，對發電機的功率要求也越來越高，同時人們對轎車的油耗要求也越來越重視，所以汽車主機廠對每個零部件的重量越來越苛刻。基於發電機高功率輕量化的要求，很多發電機工廠開始研究混合勵磁發電機，混合勵磁發電機與普通發電機的不同之處是在發電機轉子的前後爪極之間鑲嵌永磁體，大大增加了爪極的導磁性能，從而大大的增加了發電機的輸出功率和效率。
混合勵磁發電機轉子在前後爪極之間均勻地鑲嵌著永磁體。永磁體鑲嵌在前後爪極的磁鐵定位面形成的磁鐵槽中，永磁體的外側面緊貼在磁鐵支撐面上，確保發電機在高速旋轉時永磁體不會甩出來。而且由於永磁體四周的圓角由於加工工藝的原因不能做的比較大，因此爪極上的磁鐵支撐面與磁鐵定位面相交處的圓角就要求非常小，一般不能超過R0.5毫米，然而2014年4月前的爪極鍛造工藝不能滿足磁鐵支撐面與磁鐵定位面相交處的圓角的工藝要求。
2014年4月前已有的混合勵磁發電機用爪極的加工工藝為鍛造毛坯後銑加工磁鐵槽，生產效率低。
發明內容
專利目的
《混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝》的目的是克服2014年4月前已有技術存在的缺陷，提供一種能保證爪極的磁鐵支撐面與磁鐵定位面相交處的圓角半徑不大於0.5毫米的混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝，且生產效率高。
技術方案
《混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝》包括以下步驟：下料→加熱→鍛造→切邊→拋丸→冷擠→鑽內孔→精鏜內孔→車磁軛端面，其中：鍛造時在磁鐵定位面與磁鐵支撐面相交處設定一條容料槽；冷擠時冷擠磁軛外圓面、底平面、內斜面和爪極外圓面，以及冷擠磁鐵定位面和磁鐵支撐面。
鍛造步驟依次分三個工序：墩坯→預鍛→精鍛，預鍛時採用熱精鍛工藝製造毛坯，精鍛時在磁鐵定位面與磁鐵支撐面相交處設定一條容料槽；加熱時採用中頻感應加熱。
切邊時採用熱切或冷切工藝，去除鍛造飛邊。
在切邊與拋丸之間增加磁性退火工序，磁性退火時將鍛件放入退火爐中退火。
精鏜內孔時以底平面定位，用三爪卡盤夾持磁軛外圓面，車加工爪極外圓面、風扇平面、精鏜內孔和銑加工定位鍵槽，確保爪極外圓面和內孔的同軸度為0.02毫米，風扇平面與內孔的垂直度為0.03毫米。
車磁軛端面時以風扇平面定位，用三爪卡盤夾持爪極外圓面，車加工磁軛端面，確保磁軛端面與風扇平面之間的平行度為0.03毫米。
改善效果
《混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝》解決了專利背景中存在的缺陷，採用熱鍛加冷擠工藝，代替以前的切削加工方式加工磁鐵槽，大大提高生產效率。鍛造毛坯設計容料槽，擠壓磁鐵支撐面及磁鐵定位面時擠出的材料可向容料槽內流動，從而可降低流動應力，提高擠壓模具壽命，同時也可比較容易地保證爪極成品在磁鐵支撐面與磁鐵定位面相交處的圓角α半徑不超過0.5毫米。
附圖說明
圖1是採用《混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝》製成的爪極的優選實施例的主視結構示意圖；
圖2是圖1的A-A剖視圖；
圖3是圖2中爪極指的B-B剖視圖；
圖4是圖2中爪極指的C-C剖視圖；
圖5是精鍛後爪極剖視結構示意圖；
圖6是圖5中爪極指的B-B剖視圖；
圖7圖5中爪極指的C-C剖視圖；
圖8是前後爪極裝配後的結構示意圖；
圖9是圖8的D-D剖視圖。
其中：1、爪極本體；1-1、定位鍵槽；2、爪極指；2-1、磁鐵擋邊；2-2、磁鐵定位面；2-3、磁鐵支撐面；2-4、容料槽；3、內孔；4、爪極外圓面；5、磁軛端面；6、爪極指中心線；7、磁軛外圓面；8、底平面；9、內斜面；10、風扇平面；11、永磁體。
技術領域
《混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝》涉及一種混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝。
權利要求
1.一種混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝，其特徵在於包括以下步驟：下料→加熱→鍛造→切邊→拋丸→冷擠→鑽內孔→精鏜內孔→車磁軛端面，其中：鍛造時在磁鐵定位面（2-2）與磁鐵支撐面（2-3）相交處設定一條容料槽（2-4）；冷擠時冷擠磁軛外圓面（7）、底平面（8）、內斜面（9）和爪極外圓面（4），以及冷擠磁鐵定位面（2-2）和磁鐵支撐面（2-3）。
2.根據權利要求1所述的混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝，其特徵在於：鍛造步驟依次分三個工序：墩坯→預鍛→精鍛，預鍛時採用熱精鍛工藝製造毛坯，精鍛時在磁鐵定位面（2-2）與磁鐵支撐面（2-3）相交處設定一條容料槽（2-4）。
3.根據權利要求1所述的混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝，其特徵在於：加熱時採用中頻感應加熱。
4.根據權利要求1所述的混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝，其特徵在於：切邊時採用熱切或冷切工藝，去除鍛造飛邊。
5.根據權利要求1所述的混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝，其特徵在於：在切邊與拋丸之間增加磁性退火工序，磁性退火時將鍛件放入退火爐中退火。
6.根據權利要求1所述的混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝，其特徵在於：精鏜內孔時以底平面（8）定位，用三爪卡盤夾持磁軛外圓面（7），車加工爪極外圓面（4）、風扇平面（10）、精鏜內孔（3）和銑加工定位鍵槽（1-1），確保爪極外圓面（4）和內孔（3）的同軸度為0.02毫米，風扇平面（10）與內孔（3）的垂直度為0.03毫米。
7.根據權利要求1所述的混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝，其特徵在於：車磁軛端面時以風扇平面（10）定位，用三爪卡盤夾持爪極外圓面（4），車加工磁軛端面（5），確保磁軛端面（5）與風扇平面（10）之間的平行度為0.03毫米。
實施方式
《混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝》包括以下步驟：下料→加熱→鍛造→切邊→磁性退火→拋丸→冷擠→鑽內孔→精鏜內孔→車磁軛端面，其中：下料時採用剪下機或鋸床下料。加熱時採用中頻感應加熱。
鍛造時採用熱模鍛壓力機，依次分三個工序：墩坯→預鍛→精鍛，鐓坯時去除表面的氧化皮；預鍛時採用熱精鍛工藝製造毛坯，關鍵之處：磁鐵擋邊2-1隻先鍛一部分，磁鐵擋邊2-1的厚度及寬度比精鍛小，而且此時磁鐵定位面2-2與磁鐵支撐面2-3相交處的圓角α設計比較大，便於磁鐵擋邊2-1能充分鍛造飽滿；精鍛時對預鍛後的毛坯再次精鍛，關鍵之處：在磁鐵定位面2-2與磁鐵支撐面2-3相交處設定一條容料槽2-4，其目的是在後面的冷擠工藝時，擠壓磁鐵支撐面2-3及磁鐵定位面2-2時擠出的材料可向容料槽2-4內流動，從而可降低流動應力，提高擠壓模具壽命，同時也可比較容易地保證爪極成品在磁鐵定位面2-2與磁鐵支撐面2-3相交處的圓角α半徑不超過0.5毫米。
切邊時採用熱切或冷切工藝，去除鍛造飛邊。磁性退火時將鍛件放入退火爐中退火，提高材料的導磁性能。拋丸時去除鍛件表面氧化皮。冷擠時冷擠磁軛外圓面7、底平面8、內斜面9和爪極外圓面4，為後續機加工提供基準；以及冷擠磁鐵定位面2-2和磁鐵支撐面2-3，確保永磁體11裝配後的位置度。鑽內孔時採用鑽床鑽內孔。精鏜內孔時以底平面8定位，用三爪卡盤夾持磁軛外圓面7，採用車銑複合加工中心一次車加工爪極外圓面4、風扇平面10、精鏜內孔3和銑加工定位鍵槽1-1，確保爪極外圓面4和內孔3的同軸度為0.02毫米，風扇平面10與內孔3的垂直度為0.03毫米。
車磁軛端面時以風扇平面10定位，用三爪卡盤夾持爪極外圓面4，車加工磁軛端面5，確保磁軛端面5與風扇平面10之間的平行度為0.03毫米。
專利榮譽
2021年6月24日，《混合勵磁發電機用爪極熱鍛冷擠製造工藝》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
