一種卷繞成型筆式點(diǎn)火線圈鐵芯的制作方法
【專利摘要】本專利是用卷繞成型方式生產(chǎn)的筆桿式鐵芯，包括有無芯軸卷繞和有芯軸卷繞兩種結(jié)構(gòu)型式，本專利結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有多片疊裝式鐵芯結(jié)構(gòu)對比，有如下的優(yōu)點(diǎn)：現(xiàn)有疊裝結(jié)構(gòu)的每個(gè)疊片都由沖裁而成，沖裁面有冷作硬化，降低導(dǎo)磁性能。本專利鐵芯由整片卷繞，無冷作硬化?？商岣唿c(diǎn)火線圈性能。導(dǎo)磁的有效截面大，現(xiàn)有疊裝結(jié)構(gòu)的每個(gè)疊片為矩形，與外接圓之間有縫隙。此例鐵芯有效導(dǎo)磁截面為92.86％。本專利中，有芯軸卷繞成型鐵芯的有效導(dǎo)磁面積100％，無芯軸卷繞成型鐵芯有效導(dǎo)磁面積為94％?？商岣唿c(diǎn)火線圈性能。材料利用率提高，現(xiàn)有疊裝結(jié)構(gòu)材料利用率為61.4％左右，本專利鐵芯生產(chǎn)無切下的廢料，材料利用率為100％。
【專利說明】一種卷繞成型筆式點(diǎn)火線圈鐵芯
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種筆桿式點(diǎn)火線圈鐵芯的成型結(jié)構(gòu)，屬于汽車發(fā)動機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)所用的電感儲能式筆式點(diǎn)火線圈，線圈由電路和磁路兩部分組成。電路有初級和次級繞組。在線圈的磁路中，有一個(gè)細(xì)長筆桿式的鐵芯。初級繞組通以電流后在磁路中儲存磁能，磁能在瞬間釋放時(shí)，在次級繞組(次級匝數(shù)》初級匝數(shù))中產(chǎn)生高電壓，通過火花塞，給內(nèi)燃機(jī)氣缸點(diǎn)火。筆桿式鐵芯目前的制造方式為用相同長度，不同寬度的硅鋼片，疊裝鉚合組成圓棒形筆桿式鐵芯。如附圖1和2所示。此種鐵芯大多用級進(jìn)模沖制。鐵芯沖制時(shí)，材料排樣見附圖3，封閉圖形為沖下構(gòu)成成品的部分，其余為沖裁廢料。材料利用率為61.4%。此例鐵芯由22沖片組成，每沖裁22次，才能生產(chǎn)一只鐵芯。現(xiàn)代汽車用內(nèi)燃機(jī)所用點(diǎn)火線圈，有多種結(jié)構(gòu)型式，采用筆式線圈已成為主流。我國年產(chǎn)1000多萬輛汽車，如果都按4缸機(jī)計(jì)算，就需4000萬只筆式點(diǎn)火線圈。再加上維修市場，所需量就更大了。因此，提高筆桿式鐵芯的生產(chǎn)技術(shù)，提高材料利用率和生產(chǎn)效率，就十分必要了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本專利是用卷繞成型方式生產(chǎn)新型筆桿式鐵芯結(jié)構(gòu)，將硅鋼片裁成寬等于鐵芯長度，長等于卷繞鐵芯展開長度的方片。有兩種卷繞結(jié)構(gòu)。一種是加一個(gè)Φ3的細(xì)芯軸，芯軸材料用08鋼，芯軸長度等于鐵芯長度。將芯軸與裁好的硅鋼片一端，用激光焊接，然后滾動卷繞。第二種方式是將裁好的硅鋼片一端用沖壓卷圓的方式卷成圓筒，以此圓筒為基礎(chǔ)滾動卷繞。
[0004]本專利結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有疊裝結(jié)構(gòu)鐵芯對比，有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0005]I)改善導(dǎo)磁性能
[0006]現(xiàn)有疊裝結(jié)構(gòu)的鐵芯每個(gè)疊片都由沖裁而成，沖裁面有冷作硬化，降低導(dǎo)磁性能大約5%左右。本專利筆桿式鐵芯由整片卷繞成型，無冷作硬化?？商岣唿c(diǎn)火線圈性能。
[0007]2)導(dǎo)磁的有效截面大
[0008]現(xiàn)有疊裝結(jié)構(gòu)的鐵芯每個(gè)疊片為矩形，與外接圓之間有縫隙。此例鐵芯有效導(dǎo)磁截面為92.86%。本專利中，有芯軸卷繞成型筆桿式鐵芯的有效導(dǎo)磁面積100%，無芯軸卷繞成型筆桿式鐵芯有效導(dǎo)磁面積為94%。可提高點(diǎn)火線圈性能。
[0009]3)材料利用率提高
[0010]現(xiàn)有疊裝結(jié)構(gòu)鐵芯的材料利用率為61.4%左右，本專利筆桿式鐵芯生產(chǎn)無切下的廢料，材料利用率為100%。按此例鐵芯，每只凈重27.3克，廢料17.1克。按年產(chǎn)4000萬只計(jì)算，用本專利制造鐵芯，每年可節(jié)省鋼材684噸。
【專利附圖】

【附圖說明】[0011]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中筆桿式鐵芯為疊裝結(jié)構(gòu)的鐵芯截面圖；
[0012]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中筆桿式鐵芯為疊裝結(jié)構(gòu)的鐵芯外形圖；
[0013]圖3是現(xiàn)有技術(shù)中筆桿式鐵芯用級進(jìn)模沖裁時(shí)的材料排樣圖；
[0014]圖4為有芯卷繞成型筆桿式鐵芯(左側(cè))和無芯卷繞成型筆桿式鐵芯(右側(cè))示意圖；
[0015]圖5為卷繞成型筆桿式鐵芯外形圖；
[0016]圖6為有芯卷繞成型筆桿式鐵芯加工步序示意圖。
[0017]圖7為無芯卷繞成型筆桿式鐵芯加工步序示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中筆桿式鐵芯為疊裝結(jié)構(gòu)的鐵芯截面圖；它是由長度相同，不同寬度的硅鋼片，疊裝成筆桿形，中間有三點(diǎn)鉚合成整體。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中筆桿式鐵芯為疊裝結(jié)構(gòu)的鐵芯外形圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的筆桿式鐵芯用級進(jìn)模沖裁時(shí)的材料排樣圖；此例鐵芯由22片組成，沖裁22次，疊裝成一個(gè)成品。級進(jìn)模每一次進(jìn)距是相同的，對于窄條沖片，中間的搭邊很寬，因此材料利用率低。從圖1-3可知，筆桿式鐵芯目前的制造方式為用相同長度，不同寬度的硅鋼片，疊裝鉚合組成圓棒形筆桿式鐵芯。此種鐵芯大多用級進(jìn)模沖制。鐵芯沖制時(shí)，材料排樣見附圖3，封閉圖形為沖下構(gòu)成成品的部分，其余為沖裁廢料。材料利用率為61.4%。此例鐵芯由22沖片組成，每沖裁22次，才能生產(chǎn)一只鐵芯。
[0019]圖4為有芯卷繞成型筆桿式鐵芯(左側(cè))和無芯卷繞成型筆桿式鐵芯(右側(cè))示意圖；本發(fā)明的有芯卷繞成型筆桿式鐵芯，用寬度為鐵芯長度，長度為卷繞鐵芯展開長度，
0.15?0.25_厚的硅鋼片鋼帶，加Φ 3芯軸卷繞成型。有芯卷繞成型筆桿式鐵芯，其具有外部包裹的硅鋼片，所述硅鋼片鋼帶的寬度為鐵芯長度，長度為卷繞鐵芯展開長度，還具有
0.15?0.25mm的厚度，其內(nèi)部包裹直徑為Φ 3mm的芯軸，其結(jié)構(gòu)特征是:在其橫截面上具有線間距為硅鋼片厚度的阿基米德螺線。與現(xiàn)有技術(shù)逐片疊裝成圓形的結(jié)構(gòu)完全不同。由于硅鋼片表面有絕緣涂層，阿基米德螺線的斷面首尾漸遠(yuǎn)，卷繞的末端與基體用樹脂粘接，沒有封閉的電流通道。筆桿式鐵芯磁通是沿長度方向?qū)ǎ虼?，?dāng)點(diǎn)火線圈的脈沖磁通穿過截面時(shí)，不會造成渦流損耗；硅鋼片在軋制方向上導(dǎo)磁率高，因此，在下坯料時(shí)，要求寬度方向與硅鋼片鋼帶軋制方向一致，以提高導(dǎo)磁率；由于材料全部構(gòu)成成品，此結(jié)構(gòu)特征的筆桿式鐵芯材料利用率為100% ;由于卷繞圓弧半徑》料厚，卷繞成型冷作硬化可以忽略不計(jì)，因此，此結(jié)構(gòu)特征的筆桿式鐵芯不會因冷作硬化造成導(dǎo)磁率降低。
[0020]無芯卷繞成型筆桿式鐵芯材料及結(jié)構(gòu)特征與有芯卷繞成型筆桿式鐵芯相同。只是用在始端用坯料卷成圓筒，代替芯軸。由于中間有Φ 2.5mm的空心，其有效導(dǎo)磁截面略小(94% )。
[0021]圖5為卷繞成型筆桿式鐵芯外形圖；圖6為有芯卷繞成型筆桿式鐵芯加工步序示意圖。具體步驟如下:步序1，備料。用硅鋼片冷軋鋼帶。坯料的長度(卷繞前的展開長度)等于冷軋鋼帶的寬度，用剪板機(jī)裁出坯料寬度(筆桿式鐵芯的長度)。這樣備料，使筆桿式鐵芯導(dǎo)磁方向與鋼帶的軋制方向一致，有利于導(dǎo)磁。步序2，為了使端部與圓貼敷，兩端必須壓彎；步序3，搓卷成型；步序4，完成成型，用高頻加熱固化環(huán)氧樹脂，粘結(jié)尾部。
[0022]圖7所示為無芯卷繞成型筆桿式鐵芯加工步序示意圖，其與有芯卷繞成型筆桿式鐵芯加工步序不同在于步序2不同，該步序2為:一端壓彎，另一端用沖壓成型的方法卷圓，作為搓卷的基礎(chǔ)，其余步序與圖6所示相同?？傃灾?，一種是加一個(gè)Φ3_的細(xì)芯軸，芯軸材料用08鋼，芯軸長度等于鐵芯長度。將芯軸與裁好的硅鋼片一端，用激光焊焊兩點(diǎn)，然后搓動卷繞，在硅鋼片的末端涂熱固性的環(huán)氧樹脂，用高頻加熱方式，快速固化，使卷繞末端粘牢。第二種方式是將裁好的硅鋼片一端用沖壓卷圓的方式卷成圓筒，以此圓筒為基礎(chǔ)搓動卷繞，末端與上述相同的方式粘牢。
【權(quán)利要求】
1.一種有芯卷繞成型筆桿式點(diǎn)火線圈鐵芯，其具有外部包裹的硅鋼片，所述硅鋼片鋼帶的寬度為鐵芯長度，長度為卷繞鐵芯展開長度，還具有0.15?0.25mm的厚度，其內(nèi)部包裹直徑為Φ 3mm的芯軸，其結(jié)構(gòu)特征在于:在點(diǎn)火線圈鐵芯橫截面上具有線間距為硅鋼片厚度的阿基米德螺線，所述阿基米德螺線的斷面首尾漸遠(yuǎn)，且卷繞的末端與基體用樹脂粘接，沒有封閉的電流通道。
2.一種無芯卷繞成型筆桿式點(diǎn)火線圈鐵芯，其特征在于，僅是將權(quán)利要求1的中間包裹的芯軸去掉，替換為直徑Φ2.5mm的空心結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】H01F38/12GK203588829SQ201320803760
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】王槐祥 申請人:王槐祥