混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺

混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺专利01专利背景附图说明发明内容技术领域目录03020405权利要求专利荣誉实施方式目录0706基本信息《混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺》是江苏龙城精锻有限公司于2014年4月21日申请的发明专利，该专利申请号为1X，公布号为CNA，公布日为2015年11月4日，发明人是庄晓伟、孙跃、王玲。《混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺》包括以下步骤：下料→加热→锻造→切边→抛丸→冷挤→钻内孔→精镗内孔→车磁轭端面，其中：锻造时在磁铁定位面与磁铁支撑面相交处设置一条容料槽；冷挤时冷挤磁轭外圆面、底平面、内斜面和爪极外圆面，以及冷挤磁铁定位面和磁铁支撑面。该发明提供一种能保证爪极的磁铁支撑面与磁铁定位面相交处的圆角半径不大于0.5毫米的混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺，且生产效率高。2021年6月24日，《混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺》获得第二十二届中国专利优秀奖。（概述图为《混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺》摘要附图）专利背景专利背景截至2014年4月，随着人们对轿车的舒适性的要求越来越高，对发电机的功率要求也越来越高，同时人们对轿车的油耗要求也越来越重视，所以汽车主机厂对每个零部件的重量越来越苛刻。基于发电机高功率轻量化的要求，很多发电机工厂开始研究混合励磁发电机，混合励磁发电机与普通发电机的不同之处是在发电机转子的前后爪极之间镶嵌永磁体，大大增加了爪极的导磁性能，从而大大的增加了发电机的输出功率和效率。混合励磁发电机转子在前后爪极之间均匀地镶嵌着永磁体。永磁体镶嵌在前后爪极的磁铁定位面形成的磁铁槽中，永磁体的外侧面紧贴在磁铁支撑面上，确保发电机在高速旋转时永磁体不会甩出来。而且由于永磁体四周的圆角由于加工工艺的原因不能做的比较大，因此爪极上的磁铁支撑面与磁铁定位面相交处的圆角就要求非常小，一般不能超过R0.5毫米，然而2014年4月前的爪极锻造工艺不能满足磁铁支撑面与磁铁定位面相交处的圆角的工艺要求。2014年4月前已有的混合励磁发电机用爪极的加工工艺为锻造毛坯后铣加工磁铁槽，生产效率低。

发明内容专利目的改善效果技术方案发明内容专利目的《混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺》的目的是克服2014年4月前已有技术存在的缺陷，提供一种能保证爪极的磁铁支撑面与磁铁定位面相交处的圆角半径不大于0.5毫米的混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺，且生产效率高。

技术方案《混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺》包括以下步骤：下料→加热→锻造→切边→抛丸→冷挤→钻内孔→精镗内孔→车磁轭端面，其中：锻造时在磁铁定位面与磁铁支撑面相交处设置一条容料槽；冷挤时冷挤磁轭外圆面、底平面、内斜面和爪极外圆面，以及冷挤磁铁定位面和磁铁支撑面。锻造步骤依次分三个工序：墩坯→预锻→精锻，预锻时采用热精锻工艺制造毛坯，精锻时在磁铁定位面与磁铁支撑面相交处设置一条容料槽；加热时采用中频感应加热。切边时采用热切或冷切工艺，去除锻造飞边。在切边与抛丸之间增加磁性退火工序，磁性退火时将锻件放入退火炉中退火。精镗内孔时以底平面定位，用三爪卡盘夹持磁轭外圆面，车加工爪极外圆面、风扇平面、精镗内孔和铣加工定位键槽，确保爪极外圆面和内孔的同轴度为0.02毫米，风扇平面与内孔的垂直度为0.03毫米。车磁轭端面时以风扇平面定位，用三爪卡盘夹持爪极外圆面，车加工磁轭端面，确保磁轭端面与风扇平面之间的平行度为0.03毫米。

改善效果《混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺》解决了专利背景中存在的缺陷，采用热锻加冷挤工艺，代替以前的切削加工方式加工磁铁槽，大大提高生产效率。锻造毛坯设计容料槽，挤压磁铁支撑面及磁铁定位面时挤出的材料可向容料槽内流动，从而可降低流动应力，提高挤压模具寿命，同时也可比较容易地保证爪极成品在磁铁支撑面与磁铁定位面相交处的圆角α半径不超过0.5毫米。

附图说明附图说明图1是采用《混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺》制成的爪极的优选实施例的主视结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是图2中爪极指的B-B剖视图；图4是图2中爪极指的C-C剖视图；图5是精锻后爪极剖视结构示意图；图6是图5中爪极指的B-B剖视图；图7图5中爪极指的C-C剖视图；图8是前后爪极装配后的结构示意图；图9是图8的D-D剖视图。其中：1、爪极本体；1-1、定位键槽；2、爪极指；2-1、磁铁挡边；2-2、磁铁定位面；2-3、磁铁支撑面；2-4、容料槽；3、内孔；4、爪极外圆面；5、磁轭端面；6、爪极指中心线；7、磁轭外圆面；8、底平面；9、内斜面；10、风扇平面；11、永磁体。技术领域技术领域《混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺》涉及一种混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺。

权利要求权利要求1.一种混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺，其特征在于包括以下步骤：下料→加热→锻造→切边→抛丸→冷挤→钻内孔→精镗内孔→车磁轭端面，其中：锻造时在磁铁定位面（2-2）与磁铁支撑面（2-3）相交处设置一条容料槽（2-4）；冷挤时冷挤磁轭外圆面（7）、底平面（8）、内斜面（9）和爪极外圆面（4），以及冷挤磁铁定位面（2-2）和磁铁支撑面（2-3）。2.根据权利要求1所述的混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺，其特征在于：锻造步骤依次分三个工序：墩坯→预锻→精锻，预锻时采用热精锻工艺制造毛坯，精锻时在磁铁定位面（2-2）与磁铁支撑面（2-3）相交处设置一条容料槽（2-4）。3.根据权利要求1所述的混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺，其特征在于：加热时采用中频感应加热。4.根据权利要求1所述的混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺，其特征在于：切边时采用热切或冷切工艺，去除锻造飞边。5.根据权利要求1所述的混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺，其特征在于：在切边与抛丸之间增加磁性退火工序，磁性退火时将锻件放入退火炉中退火。6.实施方式实施方式《混合励磁发电机用爪极热锻冷挤制造工艺》包括以下步骤：下料→加热→锻造→切边→磁性退火→抛丸→冷挤→钻内孔→精镗内孔→车磁轭端面，其中：下料时采用剪切机或锯床下料。加热时采用中频感应加热。锻造时采用热模锻压力机，依次分三个工序：墩坯→预锻→精锻，镦坯时去除表面的氧化皮；预锻时采用热精锻工艺制造毛坯，关键之处：磁铁挡边2-1只先锻一部分，磁铁挡边2-1的厚度及宽度比精锻小，而且此时磁铁定位面2-2与磁铁支撑面2-3相交处的圆角α设计比较大，便于磁铁挡边2-1能充分锻造饱满；精锻时对预锻后的毛坯再次精锻，关键之处：在磁铁定位面2-2与磁铁支撑面2-3相交处设置一条容料槽2-4，其目的是在后面的冷挤工艺时，挤压磁铁支撑面2-3及磁铁定位面2-2时挤出的材料可向容料槽2-4内流动，从而可降低流动应力，提高挤压模具寿命，同时也可比较容易地保证爪极成品在磁铁定位面2-2与磁铁支撑面2-3相交处的圆角α半径不超过0.5毫米。切边时采用热切或冷切工艺，去除锻造飞边。磁性退火时将锻件放入退火炉中退火，提高材料的导磁性能。抛丸时去除锻件表面氧化皮。冷挤时冷挤磁轭外圆面7、底平面8、内斜面9和爪极外圆面4，为后续机加工提供基准；以及冷挤磁铁定位面2-2和磁铁支撑面2-3，确保永磁体11装配后的位置度。钻内孔时采用钻床钻内孔。精镗内孔时以底平面8定位，用三爪卡盘夹持