带台阶槽型换向器整体冷锻制造方法技术

一种带台阶槽型换向器整体冷锻制造方法，包括换向器组件的成型、压制酚醛树脂并固化、切削加工、嵌漆包线等工序，本发明专利技术的换向器组件成型是将挤压、镦粗、扩径、压入等基本变形工序复合在一个模具型腔中，一次性冷锻成形换向器组件，可极大地提高生产效率，减少生产场地，改善生产环境，节省原材料，降低制造成本，同时提高工件的耐磨性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属制电机换向器领域，涉及金属塑性成形技术中的冷锻方法。
技术介绍
电机换向器一般含有若干换向片，且有不同的型式结构。其中带台阶槽型换向器广泛应用于电动工具、汽车、摩托车、家用电器的直流、高性能直流、串激式电机中。其现行的制造过程主要包括以下工序线材—拉拔—退火—拉丝(4道次)—冲压切断成为单片—去毛刺(甩筒)—烘干—排片(换向片与云母片交错嵌排，排成圆环状并箍紧成为本专利技术所称的换向器组件)—压制酚醛树脂并固化—切削加工—嵌漆包线，然后得到换向器成品。这种工艺存在以下不足1、工序多、流程长，效率低；2、占用设备与工装数量多、生产场地面积大；3、须中间退火，对环境造成不良影响；4、材料利用率低(仅为50％左右)；5、工件耐磨性不理想；6、工人劳动强度大，对工人操作技术要求严。
技术实现思路
本专利技术的目的是采用冷锻技术的复合变形工序，整体一次成形换向器组件，替代原工艺过程中“排片”之前的多道工序，提高生产效率和材料利用率，降低劳动强度和劳动复杂程度，改善工件的耐磨性。按照冷锻技术理论，冷锻变形工序可分为单一变形工序与复合变形工序两大类。单一变形工序包括镦锻、型锻、挤压、模锻、压印、整径和变薄等七类及其相应的基本工序；复合变形工序则是单一变形工序中某些基本工序的复合，如复合挤(正挤与反挤的复合)、镦缩(镦粗与缩径的复合)等，都是在设备的一次行程中完成的。依照冷锻工艺设计的指导原则，对于变形程度大、形状较复杂的冷锻件，通常应安排预成形工序或采用多道工序成形。以上所述是本专利技术的技术基础。本专利技术所述的整体一次成形换向器组件，采取的是冷锻技术的一种复合成形，这种复合成形不仅仅是上述传统认识上的两道基本工序的复合，而是多种基本工序的复合。本专利技术是通过以下途径实现的。本专利技术的特征是将挤压、镦粗、扩径、压入等基本变形工序复合在一个模具型腔中，一次性冷锻成形换向器组件。其中，挤压以形成换向器组件的直槽，镦粗以形成换向器组件的台阶，扩径以形成换向器组件的筋条(连皮)，压入则是压出换向器组件台阶上的凹槽。本专利技术突破了传统冷锻成形工艺设计原则，省去了预成形工序，也无须多道工序成形，是在设备的一次行程中冷锻成形。本专利技术换向器组件的生产过程是将管坯(材)切断成一次性冷锻换向器组件所需的长度，直接放入本专利技术的能实现挤压、镦粗、扩径、压入等多种基本变形工序复合成形的模具型腔中，一次整体冷锻成形换向器组件。一次整体冷锻成形的换向器组件即相当于现有生产工艺中的线材拉拔—退火—拉丝(4道次)—冲压切断成为单片—去毛刺(甩筒)—烘干—排片(换向片与云母片交错嵌排，排成圆环状并箍紧成换向器组件)等多道工序的半成品(即本专利技术所述的换向器组件，我们把此过程总称为换向器组件成型工序)。很显然，本专利技术成形工艺生产出的换向器组件的整体性大大优于现行的生产工艺。本专利技术所述的换向器成品的整个生产过程则是管材切断—冷锻(换向器组件成形)—压制酚醛树脂并固化—切削加工—嵌漆包线，然后得到换向器的成品。本专利技术可以达到以下效果1)极大地提高了生产效率。由“切管—冷锻”两道工序生产整个换向器组件，替代原工艺“排片”工序及其之前的七道工序的生产过程；2)减少了相应工序的设备、工装和拉拔、退火等工序所用的生产场地面积；3)改善了生产环境。不需中间退火，避免了高温及烟气污染，省去了甩筒去毛刺，避免了噪声污染；4)节省原材料。材料利用率达到80％左右(提高约30个百分点)。5)工件耐磨性得到提高。因为冷锻保持了金属纤维的连续性，提高了组织的致密性。6)降低了制造成本。由于减少了工序、工装，提高了材料利用率，节省了能源和劳动力，还省去了云母片及其加工费等。附图说明图1为管坯(材)纵截面示意图。图2为换向器组件透视图。[1]为换向器组件的筋条(连皮)，[2]为换向器组件的台阶，[3]为换向器组件的直槽，[4]为换向器组件台阶上的凹槽。图3为换向器组件示意图。[1]为换向器组件的筋条，[2]为换向器组件的台阶，[3]为换向器组件的直槽，[4]为换向器组件台阶上的凹槽，n为换向器换向片数。具体实施例方式本专利技术将通过下面的实施例进一步地说明。实施例。图2、图3为该实施例换向器组件透视图和工件示意图。该实施例的换向器由21片换向片组成，即n等于21。按本专利技术的技术途径，先将该换向器的组件成型模具做好，即将能成形出换向器组件的直槽[3]、台阶[2]、筋条(连皮)[1]、台阶上的凹槽[4]相对应的挤压、镦粗、扩径、压入等基本变形工序复合在一个模具型腔中，然后将换向器组件所需长度的管坯直接放入模具型腔中，进行一次整体冷锻成形换向器组件，再通过压制酚醛树脂并固化，切削加工，嵌漆包线等工艺过程，最后得到换向器的成品。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带台阶槽型换向器整体冷锻制造方法，包括换向器组件的成形、压制酚醛树脂并固化、切削加工、嵌漆包线等工序，其特征是将挤压、镦粗、扩径、压入等基本变形工序复合在一个模具型腔中，用管材一次性冷锻成形换向器组件。

【技术特征摘要】
一种带台阶槽型换向器整体冷锻制造方法，包括换向器组件的成形、压制酚醛树脂并固化、切削加工、嵌漆包线等工...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢险峰，肖伟华，张如华，蔡琨，闵水根，揭小平，徐明发，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]