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《汽車電機爪極熱鍛正擠壓工藝及模具設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、汽車電機爪極熱鍛正擠壓工藝及模具設(shè)計周濱,辛選榮,劉汀(河南科技大學(xué),河南洛陽471003)摘要:在分析爪極分流式反擠壓工藝的基礎(chǔ)上,針對爪極零件特點,制定出爪極熱擠壓精密成形新工藝:熱鍛正擠壓成形+冷精整,并進行了相關(guān)模具設(shè)計。關(guān)鍵詞:爪極;凈形鍛造;熱擠壓;模具設(shè)計中圖分類號:TG376.2文獻標識碼:A文章編號:100123814(2004)1220038203Hot-forgingTechonlogyandMouldDesignforGeneratorPoleofAutomobileZHOUBin,XIN
2、Xuan2rong,LIUTing(HenanUniversityofScience&Technology,Luoyang471003,China)Abstract:Aimedatgeneratorpole′sfeature,branchingindirectextrusionprocessofgeneratorpolewasanalyzed,thecombinedhot2coldextrusionprocessingofgeneratorpole,hotdirected2extrusionandprecisio
3、nshapedisconstituted.Themoludofgeneratorpoleisdesigned.Keywords:generatorpole;netshapeforging;hotextrusion;moulddesignα的軸向流動,分流式反擠壓因此得名3。該工藝的顯著缺點是:(1)對設(shè)備的要求較高,從經(jīng)濟性上看不太好;(2)鍛造溫度太高,對磁極不利,而且反擠壓成形壓力太大,爪部充填比較困難且易出現(xiàn)毛刺。為此,本文開發(fā)出爪極熱鍛正擠凈形加工新工藝(如圖3所示),其工藝路線是:制坯→加熱→鐓粗預(yù)成形
4、→正擠壓成形→酸洗→冷鍛精整→冷切邊→磨毛刺→機加工中心孔。爪極是汽車交流發(fā)電機的重要零件,有較高的內(nèi)在質(zhì)量要求和嚴格的尺寸限制,形狀十分復(fù)雜,在較薄的平盤上均布著六只豎爪,豎爪都有較高的截面尺寸要求,并且豎爪的內(nèi)表面是帶錐度的圓弧面,成形相當困難。由于該類制件國內(nèi)外市場前景看好,各生產(chǎn)廠家紛紛開發(fā)出各種生產(chǎn)工藝。目前爪極成形工藝有:板料沖壓、模鍛、冷擠壓、溫擠壓、溫冷鍛聯(lián)合、鐓擠2壓彎閉式模鍛以及分流式反擠壓等1,2。其中以分流式反擠壓工藝優(yōu)勢最為明顯,本文在分析該工藝的基礎(chǔ)上,提出了一種熱鍛正擠壓成形新工藝,
5、并進行了模具設(shè)計。1工藝方案圖1為汽車發(fā)電機爪極零件圖3熱擠壓冷精整工藝22.1工藝參數(shù)計算擠壓件參數(shù)的計算圖的三維造型。爪極分流式反擠壓工藝路線是:制坯→加熱→鐓粗→分流反擠壓成形→熱切邊沖孔→料箱內(nèi)堆冷(鍛件余熱退火軟化)→磷化皂化處理→冷鍛精整。其分流式反擠壓成形工藝如圖2所示。鍛造時,壓力機滑塊4因是熱擠壓件,材料的線膨脹系數(shù)取1.2%計算熱擠壓件各有關(guān)尺寸,繪制熱擠壓件圖如圖4所示。擠壓件體積V擠1爪極的三維造型3=86991.37mm。擠壓件與凸模的接觸面積即毛坯與凹帶動沖頭下行沖頭進入凹模形成磁極型
6、腔。隨著沖頭的繼續(xù)下行,沖頭開始擠壓坯件,在擠壓的過程中金屬產(chǎn)生徑向流動,并且被凹模內(nèi)的6個凸臺劈為6份,繼而受阻于凹模內(nèi)壁,由徑向轉(zhuǎn)變?yōu)闆_頭運動方向相反圖4熱擠壓件圖模的真實接觸面積在與擠壓力相垂直平面上的投影面積A0=5003.1mm2。收稿日期:2004208209作者簡介:周濱(19802),男,河南洛陽人,碩士研究生。α圖2分流式反擠壓成形工藝工藝技術(shù)《熱加工工藝》2004年第12期39六個豎爪端部面積之和A1=102.06mm2。斷面收縮率ΕA=(A0-A1)?A0×100%=97.9%。擠壓比G=A
7、0?A1=49。擠壓件質(zhì)量M擠=V擠xΘ=0.687kg(其中Θ為電磁純鐵的密度)。2.2毛坯的規(guī)格計算壓成形。擠壓完成后,壓力機上的頂料裝置通過頂桿推動頂出器向上運動,將擠壓件頂出。(1)凸模由于爪極形狀特殊,凸模采用異形凸模,其結(jié)構(gòu)如圖6所示,用線切割法加工而成。固定方式采用與凸模套過盈配合,過盈量為0.1mm。凸模各部分尺寸:凸模直徑按擠壓凹模型腔進行設(shè)計,2%5材料加熱時有燒損,取燒損率為1.壓件所需毛坯的質(zhì)量為:M毛=M擠×(1+1.2%)=0.695kg,所以擠則毛坯的體積V毛=M毛?Θ=88005m
8、m3考慮到凹模的特殊形狀與尺寸,選圓棒料毛坯直徑為55mm,則毛坯的長度L=4V毛?Πd02=37mm。2.3擠壓力的計算[4]圖6凸模的三維造型它們之間的配合關(guān)系為基軸制間隙配合H8?h7。凸模高度按擠壓工作行程和模具閉合高度來設(shè)計。(2)凹模凹模為內(nèi)部有六個豎爪的整體型腔凹模,其三維造型如圖7示,采用電火花加工。凹模型腔尺寸按擠壓件進行設(shè)計,型腔直徑為91.6mm;型
