1刖言隨爐在汽車生產工藝中,磁極(如所示)是交流發電機的重要零件,它被成對用來構成定子。零件形狀十分復雜,其外圍六個尖爪,塑性成形相當困難。 磁極的生產工藝目前在國內外使用的有好幾種,但大多工序多、工藝流程長、生產效率低、成本高,且質鑄造生產板料成形冷擠壓成形熱鍛冷精整2磁極材料選擇磁極材料通常采用低碳鋼,如08鋼和10號鋼等,含碳量越少,材料磁性越好,當前更多是采用電磁純鐵。電磁純鐵在900%左右從奧氏體!-Fe轉變為鐵素體"-Fe時有體積突變,這時晶間聯系弱、塑性差,處在紅脆區;400%左右時又處于蘭脆區。磁極鍛造加工必須避開這兩個溫度區。所以電磁純鐵在熱鍛(1050%~1250%)和溫鍛(650%~800%)時,溫度區域較窄,比一般低碳鋼的鍛造性能要差。鍛造后,電磁純鐵制品需要進行消除加工硬化的退火處理,保持產品的導電性、導磁性、電阻溫度系數,裝配后方能達到技術要求。退火工藝路線如所示。 3磁極的成形工藝收稿曰期:2001-12-27時間/h退火工藝路線磁極成形工藝的發展可以由表示。鑄造生產歷史最久,但由于鑄造組織有縮孔和疏松,易露磁,且由于含碳量較高,磁性差,所以這種方法在國內外已日趨淘汰。板料成形材料利用率低。現在國外大部分都是采用熱鍛冷精整成形。冷擠壓工序較多而且需要退火、磷化、皂化處理,工藝復雜。熱鍛冷精整成形和溫冷鍛聯合工藝工序更多。經調研和探索我院開發了分流反擠壓成形工藝,只需一副模具一溫冷鍛聯合工藝|先進的工藝。 3.1板料沖壓成形工藝板料沖壓成形工藝是采用較早的一種工藝,其流程():下料一!精整!一!沖孔一!彎曲一!爪形精整!整體精整。沖裁過程中所選板厚為設計所要求的磁極零件厚度。由于坯料較厚,極爪的尖部太尖,不易進行沖裁,影響沖模壽命。因此,設計沖裁件時要將尖角部位圓弧適當加大,精整爪部!只是為了使工件平直,便于隨后的生產工序正常進行。沖孔后將六個帶!的爪彎曲與底面垂直。爪部的精度在磁極成形中要求較高,所以,在整體精整之前還必須對爪部進行單獨預精整。該生產工藝步驟簡單,對廠房(e)沖孔(f)彎曲(g)爪形精整(h)整體精整及機加工設備的要求不高,但此工藝僅能用于無集磁鐵芯磁極(中間無凸臺)生產,而不宜用于沖裁尖角零件,沖裁工藝材料利用率低,精度不高,經濟效益差。此外,乳制板材的各向異性還會影響交流發電機磁極的使用性能。 3.2冷擠壓成形冷擠壓成形工藝流程():下料!退火!磷化皂化!正擠!校正!退火!磷化皂化!鐓頭!沖孔一>切邊一>退火一>磷化皂化一>彎曲一>第一次精壓一! 第二次精壓。由于電磁純鐵對加工硬化敏感,冷擠壓過程中會產生嚴重的加工硬化,同時為了使坯料組織均勻、變形抗力小,材料需多次中間退火。磷化的目的是在坯料表面形成摩擦系數相當小的多孔性組織,這種組織能較好地儲存潤滑劑。皂化也起潤滑作用。該工藝工序繁多,要求前一工序生成的預鍛件在后一工序模具型腔中定位準確。在實際生產中需要設備量大,操作工人多,投資大,生產成本高。 3.3熱鍛冷精整成形熱鍛冷精整成形工藝流程():下料!鍛造加熱1100(!―次預成形!二次預成形!終成熱鍛冷精整成形工藝簡圖形(d)二次預成形(e)終成形(f)切邊(g)退火(h)磷化、皂化(1)精整形!切邊!退火!磷化皂化!精整。退火和磷化皂化的作用與冷成形時采用的目的相同。鍛造加熱溫度為1100(左右,該溫度即為電磁純鐵的熱鍛溫度(1050()1250()。如采用低碳鋼,其溫度范圍可寬一些。由于磁極形狀復雜,所以必須采用二次預成形。與冷擠壓成形相比熱鍛冷精整成形工藝的工步明顯減少,且金屬加熱時塑性提高,變形力大大減小,避免了加工硬化,有利于鍛件精度改善和力學性能提高。 3.4溫冷鍛聯合工藝該工藝能充分發揮溫鍛與冷鍛的優點,其工藝流程():下料一>加熱780(―>鐓頭一徑向擠壓一! 鐓頭!切邊!磷化皂化!沖孔!彎曲!沖孔!精壓。鍛造溫度780(,可以減少氧化效果且保證鐵磁性不被破壞。溫鍛(徑向擠壓)時,由于變形力小,坯料易成形,減小了毛坯尺寸的限制。所得磁極制品精度高,次品少。但工藝需要,設備臺數多,投資大,生產成本高。 溫冷鍛聯合工藝擠壓(e)鐓頭(f)切邊(g)磷化、皂化(h)沖孔(1)彎曲(j)沖孔(k)精壓3.5磁極高速溫擠壓成形上海交通大學提出了高速溫擠壓成形工藝-2:下料!加熱(700(~750()!高速擠壓成形。它的最大特點是只用一副模具,需求設備量少,材料利用率高,可減少機械加工工時,降低成本,提高經濟效益。3.6分流式反擠壓成形多工位壓力機電子送料技術250101濟南輕騎摩托車股份有限公司發動機廠江天華250022濟南二機床集團有限公司劉顏輝周英1前言多工位壓力機的性能和生產率主要取決于其送料系統對沖壓件的處理能力。多工位壓力機雖然已在大批量沖壓生產中使用多年,但其基本結構變化甚微。隨著電子計算機控制技術的發展,為多工位壓力機送料提供了十分靈活和可靠的手段,電子多工位送料系統正是這種現代電子計算機技術的產物,它具有微調行程軌跡、加減速度快等特點,從而可以適應不同的模具組。 電子多工位送料(ETF)技術早在1985年就已經成為美國某些汽車廠的指定標準。但是,其他發達國家的汽車廠現在才剛剛考慮采用這種送料系統。 工業計算機電子技術的發展加快了機電裝置更新換代的步伐。由于處理器的速度更快,功能更加龐大,分散數據處理已成為人們已經接受的標準。電子送料系統比機械送料系統更快、更加靈活和可靠,其生產率更高、更易操作、壽命更長。 2多工位送料系統的分類多工位送料系統是一個類似移動臂的裝置,主要作用是把沖壓件從一個工位移到另一個工位。一組模具內的每一副模具的沖壓工作都在同一臺壓力機內完成。多工位送料移動桿沿著模區移動,它們是主要結構件,移動沖壓件的端拾器就安裝在這些結構件上。在汽車車身沖壓廠,目前經常使用的有三種多工位送料系統:機械送料;電子送料和組合式送料(1)機械式送料是通過與壓力機傳動系統的直接聯接完成沖壓件從一個工位移動到另一個工位。壓力機橫梁上的動力輸出裝置把能量從壓力機的頂部輸出到地面,由隨動器驅動的大型機械凸輪安裝在送料機構上,旋轉凸輪即可驅動機械送料。 由我院開發的分流式反擠壓成形工藝()為:圓柱體坯料一次性擠壓成形。與上述成形工藝相比,更進一步減少了加工工序。它取消了預成形和退火分流式反擠壓成形工藝簡圖(a)毛坯(b)加熱(c)鐓粗(〔d)成形(e)沖孔切邊(f)余熱退火(g)磷化、皂化(h)精整軟化工序,提高了生產率,降低了能耗,進一步降低了成本。經過了二年多的生產實踐驗證,獲得了顯著的經濟效益。經檢索,該磁極成形工藝已經達到了國際先進水平。 4結束語在中國加入WT0之際,汽車產業的競爭將更加激烈,汽車零件的生產就必須達到高質量、高效率、低成本,只有這樣才能使中國的汽車工業在國際競爭中占優勢。磁極作為汽車的發動機系統關鍵零件,它的需求量很大,因此,它具有很好的發展前景。 顯然,采用先進的分流反擠壓成形,不僅可提高產品質量和材料的利用率,而且經濟效益也是可觀的。