專利名稱：一種汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置及工藝的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及汽車爪極精密鍛造技術(shù)領域，特別涉及一種汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置及工藝。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外的汽車用發(fā)電機爪極的制造工藝有熱、溫和冷模鍛，一般都需要5 9個單獨的成形工序，如下料、加熱、鐓粗、預鍛、終鍛、切邊等，這些工序之間還需要加入一些中間處理，如退火、相變處理和精整等，各個工序都需要單獨的成形設備，故爪極制造長期存在著工序復雜，生產(chǎn)周期長，材料利用率低的問題。隨著制造業(yè)競爭的日益加劇，高效、精密、低耗、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品已經(jīng)成為制造業(yè)提高產(chǎn)品競爭能力的主流追求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置及工藝，結(jié)構(gòu)簡單，爪極鍛件能一次成形，生產(chǎn)周期短，材料利用率高，產(chǎn)品精度高。為了達到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置，包括齒形上凸模12，齒形上凸模12和上模座固定，下模7通過下模固定板10和下模座9固定，浮動外模6套在下模7的外面，浮動外模6的底部通過承受預壓力的彈簧11和下模固定板10連接，固定座4套在浮動外模6的外面，通過螺釘和下模座9固定，承受背壓的芯軸8裝在下模7的中心孔中，限位塊13安裝在下模座9的下面和芯軸8之間，通過限位塊13控制芯軸8在下模7中的位置，中間銷釘5插在芯軸8和齒形上凸模12的中心孔中，用于對坯料定位并保證鍛件中心孔的大小。所述的固定座4，其臺階孔4a用于限制浮動外模6的位置，同時能讓齒形上凸模12通過；其內(nèi)孔4b和浮動外模6的外圓柱面6b配合。所述的浮動外模6，其內(nèi)孔6a與齒形上凸模12、下模7和芯軸8配合形成封閉型腔；其外形6b和固定座4內(nèi)孔4b配合。所述的下模7,其固定部分為臺階結(jié)構(gòu)7a,通過下模固定板10和下模座9固定；夕卜圓柱面上的爪齒溝槽7c和浮動外模6配合形成封閉的爪齒型腔；分流槽7b開在爪齒溝槽7c的頂部，用于存留多余的坯料；下模7的中心孔7d，用于放置芯軸8 ;齒形凸起7e和浮動外模6以及齒形上凸模12配合，控制坯料在模腔中的流動。所述的芯軸8，其圓柱形臺階8a和限位塊13配合，用于限制成形初期承受背壓的芯軸8在下模7中的位置；圓柱面Sb和下模7的中心孔7d配合，用于成形爪極鍛件3的中間凸臺；中心孔Sc中放置中間銷釘5，用于對圓柱形坯料I進行定位并保證爪極鍛件3中心孔的大小。所述的齒形上凸模12，其固定部分為臺階結(jié)構(gòu)12a，用來和上模座固定；騎縫銷孔12b加工在臺階結(jié)構(gòu)12a上，防止齒形上凸模12在成形過程中轉(zhuǎn)動；齒形凸起12c和浮動外模6以及下模7配合，形成封閉型腔，控制坯料的流動沖心孔12d用來和中間銷釘5配
入
口 ο所述的限位塊13，其內(nèi)表面為半圓環(huán)形13a，用于和芯軸8配合，限制成形過程中芯軸8在下模7中的位置，當成形結(jié)束時，取下限位塊13，利用芯軸8頂出爪極鍛件3?；谝陨弦环N汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置的成形工藝，環(huán)形坯料I在封閉的模腔中先被徑向鐓擠成齒形中間件2，齒形中間件2進一步被成形成爪極鍛件3，具體為:I)將純鐵或低碳鋼作為原材料的環(huán)形坯料I加熱到1100°C 1200°C后放在下模7上；2)齒形上凸模12壓下，與浮動外模6、下模7和芯軸8形成封閉型腔后，對環(huán)形坯料I成形，由于芯軸8承受背壓P2，成形初期模腔內(nèi)壓力較小，芯軸8不后退，環(huán)形坯料I被徑向鐓擠成齒形中間件2 ;3)隨著齒形上凸模12的進一步壓下，模腔內(nèi)壓力持續(xù)增大，大于芯軸8承受的背壓P2后，芯軸8被迫后退，坯料流入下模7的中心孔7d中，齒形中間件2齒形端部的材料被擠入下模7的爪齒溝槽7c中，此時浮動外模6在齒形上凸模12的推動下下行，利用浮動外模6對坯料向下的摩擦力促進爪齒溝槽7c的充填，由于芯軸8整個成形過程中一直承受背壓P2的作用，限制了下模7中心孔7d中坯料的流動速度，爪極鍛件3的凸臺和爪齒同時充滿，少量坯料被擠入下模7中分流槽7b中，避免了齒形上凸模12載荷Pl的急劇上升；4)取下限位塊13，齒形上凸模12回程，利用芯軸8頂出爪極鍛件3。本發(fā)明的優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單，爪極鍛件能一次成形，生產(chǎn)周期短，材料利用率高，產(chǎn)品精度聞。


圖1為本發(fā)明成形裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明固定座4的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明浮動外模6的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明下模7的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明芯軸8的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明齒形上凸模12的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明限位塊13的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實施方案下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細描述。參照圖1，一種汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置，包括齒形上凸模12，齒形上凸模12和上模座固定，下模7通過下模固定板10和下模座9固定，浮動外模6套在下模7的外面，浮動外模6的底部通過承受預壓力的彈簧11和下模固定板10連接，固定座4套在浮動外模6的外面，通過螺釘和下模座9固定，承受背壓的芯軸8裝在下模7的中心孔中，限位塊13安裝在下模座9的下面和芯軸8之間，通過限位塊13控制芯軸8在下模7中的位置，中間銷釘5插在芯軸8和齒形上凸模12的中心孔中，用于對坯料定位并保證鍛件中心孔的大小。參照圖2，所述的固定座4，其臺階孔4a用于限制浮動外模6的位置，同時能讓齒形上凸模12通過；其內(nèi)孔4b和浮動外模6的外圓柱面6b配合。參照圖3，所述的浮動外模6，其內(nèi)孔6a與齒形上凸模12、下模7和芯軸8配合形成封閉型腔；其外形6b和固定座4內(nèi)孔4b配合。參照圖4，所述的下模7，其固定部分為臺階結(jié)構(gòu)7a，通過下模固定板10和下模座9固定；外圓柱面上的爪齒溝槽7c和浮動外模6配合形成封閉的爪齒型腔；分流槽7b開在爪齒溝槽7c的頂部，用于存留多余的坯料；下模7的中心孔7d，用于放置芯軸8 ;齒形凸起7e和浮動外模6以及齒形上凸模12配合，控制坯料在模腔中的流動。參照圖5，所述的芯軸8，其圓柱形臺階8a和限位塊13配合，用于限制成形初期芯軸8在下模7中的位置；圓柱面Sb和下模7的中心孔7d配合，用于成形爪極鍛件3的中間凸臺；中心孔Sc中放置中間銷釘5，用于對圓柱形坯料I進行定位并保證鍛件3中心孔的大小。參照圖6，所述的齒形上凸模12，其固定部分為臺階結(jié)構(gòu)12a，用來和上模座固定；騎縫銷孔12b加工在臺階結(jié)構(gòu)12a上，防止齒形上凸模12在成形過程中轉(zhuǎn)動；齒形凸起12c和浮動外模6以及下模7配合，形成封閉型腔，控制坯料的流動；中心孔12d用來和中間銷釘5配合。參照圖7，所述的限位塊13，其內(nèi)表面為半圓環(huán)形13a，用于和芯軸配合，限制成形過程中芯軸在下模中的位置，當成形結(jié)束時，取下限位塊13后，利用芯軸8頂出爪極鍛件3?；谝陨弦环N汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置的成形工藝，參照圖8，環(huán)形坯料I在封閉的模腔中先被徑向鐓擠成齒形中間件2，齒形中間件2進一步被成形成爪極鍛件3，具體是:I)將純鐵或低碳鋼作為原材料的環(huán)形坯料I加熱到1100°C 1200°C后放在下模7上；2)齒形上凸模12壓下，與浮動外模6、下模7和芯軸8形成封閉型腔后，對環(huán)形坯料I成形，由于芯軸8承受背壓P2，成形初期模腔內(nèi)壓力較小，芯軸8不后退，環(huán)形坯料I被徑向鐓擠成齒形中間件2 ;3)隨著齒形上凸模12的進一步壓下，模腔內(nèi)壓力持續(xù)增大，大于芯軸8承受的背壓P2后，芯軸8被迫后退，坯料流入下模7的中心孔7d和爪齒溝槽7c中，分別成形出爪極鍛件3的中間凸臺和爪齒，但在背壓P2的作用下坯料流入下模7的中心孔7d的速度會低于流入爪齒溝槽7c的速度；此時浮動外模6在齒形上凸模12的推動下下行，利用浮動外模6對坯料的向下的摩擦力促進爪齒溝槽7c的充填；最后爪極鍛件3的凸臺和爪齒同時充滿，少量坯料被擠入下模7中分流槽7b中，避免了齒形上凸模12載荷Pl的急劇上升；4)取下限位塊13，齒形上凸模12回程，利用芯軸8頂出爪極鍛件3。
權(quán)利要求
1.一種汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置，包括齒形上凸模(12)，其特征在于:齒形上凸模(12)和上模座固定，下模(7)通過下模固定板(10)和下模座(9)固定，浮動外模(6)套在下模(7)的外面，浮動外模(6)的底部通過承受預壓力的彈簧(11)和下模固定板(10)連接，固定座(4)套在浮動外模(6)的外面，通過螺釘和下模座(9)固定，承受背壓的芯軸(8)裝在下模(7)的中心孔中，限位塊(13)安裝在下模座(9)的下面和芯軸(8)之間，通過限位塊(13)控制芯軸(8)在下模(7)中的位置，中間銷釘(5)插在芯軸(8)和齒形上凸模(12)的中心孔中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置，其特征在于:所述的固定座(4)，其臺階孔4a用于限制浮動外模(6)的位置，同時能讓齒形上凸模(12)通過；其內(nèi)孔4b和浮動外模(6)的外圓柱面6b配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置，其特征在于:所述的浮動外模(6)，其內(nèi)孔6a與齒形上凸模(12)、下模7和芯軸(8)配合形成封閉型腔；其外形6b和固定座(4)內(nèi)孔4b配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置，其特征在于:所述的下模(7)，其固定部分為臺階結(jié)構(gòu)7a，通過下模固定板(10)和下模座(9)固定；外圓柱面上的爪齒溝槽7c和浮動外模(6)配合形成封閉的爪齒型腔；分流槽7b開在爪齒溝槽7c的頂部，用于存留多余的坯料；下模(7)的中心孔7d，用于放置芯軸(8);齒形凸起7e和浮動外模(6)以及齒形上凸模(12)配合，控制坯料在模腔中的流動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置，其特征在于:所述的芯軸(8)，其圓柱形臺階8a和限位塊(13)配合，用于限制成形初期芯軸(8)在下模(7)中的位置；圓柱面8b和下模(7)的中心孔7d配合，用于成形爪極鍛件(3)的中間凸臺；中心孔8c中放置中間銷釘(5)，用于對圓柱形坯料(I)進行定位并保證爪極鍛件(3)中心孔的大小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置，其特征在于:所述的齒形上凸模(12)，其固定部分為臺階結(jié)構(gòu)12a，用來和上模座固定；騎縫銷孔12b加工在臺階結(jié)構(gòu)12a上，防止齒形上凸模(12)在成形過程中轉(zhuǎn)動；齒形凸起12c和浮動外模(6)以及下模(7)配合，形成封閉型腔，控制坯料的流動；中心孔12d用來和中間銷釘(5)配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置，其特征在于:所述的限位塊(13)，其內(nèi)表面為半圓環(huán)形13a，用于和芯軸(8)配合，限制成形過程中芯軸(8)在下模(7)中的位置，當成形結(jié)束時，取下限位塊(13)，利用芯軸(8)頂出爪極鍛件(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置的成形工藝，其特征在于:環(huán)形坯料(I)在封閉的模腔中先被徑向鐓擠成齒形中間件(2)，齒形中間件(2)進一步被成形成爪極鍛件(3)，具體為: 1)將純鐵或低碳鋼作為原材料的環(huán)形坯料(I)加熱到1100°C 1200°C后放在下模(7)上； 2)齒形上凸模(12)壓下，與浮動外模(6)、下模(7)和芯軸(8)形成封閉型腔后，對環(huán)形坯料(I)成形，由于芯軸(8)承受背壓P2，成形初期模腔內(nèi)壓力小，芯軸(8)不后退，環(huán)形坯料(I)被徑向鐓擠成齒形中間件(2)； 3)隨著齒形上凸模(12)的進一步壓下，模 腔內(nèi)壓力持續(xù)增大，大于芯軸(8)承受的背壓P2后，芯軸(8 )被迫后退，坯料流入下模(7 )的中心孔7d中，齒形中間件(2 )齒形端部的材料被擠入爪齒溝槽7c，此時浮動外模(6)在齒形上凸模(12)的推動下下行，利用浮動外模(6)對坯料的向下的摩擦力促進爪齒溝槽7c的充填，由于芯軸(8)承受背壓P2的作用，限制了下模(7)中心孔7d中坯料的流動速度，爪極鍛件(3)的凸臺和爪齒同時充滿，少量坯料被擠入下模(7)中分流槽7b中，避免了齒形上凸模(12)載荷Pl的急劇上升； 4)取下限位塊(13)，齒形上凸模(12) 回程，利用芯軸(8)頂出爪極鍛件(3)。
全文摘要
一種汽車用發(fā)電機爪極閉式熱鍛成形裝置及工藝，裝置包括齒形上凸模，齒形上凸模和上模座固定，下模通過下模固定板和下模座固定，浮動外模套在下模的外面，浮動外模的底部通過承受預壓力的彈簧和下模固定板連接，固定座套在浮動外模的外面，通過螺釘和下模座固定，承受背壓的芯軸裝在下模的中心孔中，限位塊安裝在下模座的下面和芯軸之間，通過限位塊控制芯軸在下模中的位置，中間銷釘插在芯軸和齒形上凸模的中心孔中，用于對坯料定位并保證鍛件中心孔的大小；工藝是環(huán)形坯料在封閉的模腔中先被徑向鐓擠成齒形中間件，齒形中間件進一步被成形成爪極鍛件，本發(fā)明具有工序簡單，生產(chǎn)周期短，材料利用率高，產(chǎn)品精度高的優(yōu)點。
文檔編號B21J5/02GK103192015SQ20131012407
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者楊程, 章建軍 申請人:西安建筑科技大學