一種筆式汽車點火線圈用軟磁鐵芯的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種筆式汽車點火線圈用軟磁鐵芯，軟磁鐵芯的形狀為圓柱體；軟磁鐵芯的組分及含量，按重量百分比計，包括Si 7.5?8.5%、Al 2.5?4%、Ni 0.5?1%、Ba 0.1?0.3%、Mo 0.1?0.4%、Bi 0.05?0.15%、Cd 0.05?0.15%、B 0.1?0.3%、A型堿性酚醛樹脂1?2%以及余量鐵。制備工藝包括真空熔煉、初粉碎、酸洗、中粉碎、細粉碎、脫液、烘干、篩分、退火處理、絕緣包覆、壓制成型、熱處理、表面涂覆以及恒溫烘烤等步驟。采用上述組分與制備工藝后，軟磁鐵芯為一體豎向成型壓制，成型壓力低，具有更高的成型密度、電阻率、初始磁導率、飽和磁感應強度和頻譜特性，且高頻損耗低。
【專利說明】
-種筆式汽車點火線圈用軟磁鐵巧
技術領域
[0001] 本發明設及汽車發動機點火系統，特別是一種筆式汽車點火線圈用軟磁鐵忍。
【背景技術】
[0002] 在汽車發動機點火系統中，點火線圈是為點燃發動機汽缸內空氣和燃油混合物提 供點火能量的執行部件。它基于電磁感應的原理，通過關斷和打開點火線圈的初級回路，初 級回路中的電流增加然后又突然減小，運樣在次級就會感應產生點燃所需的高電壓。點火 線圈可W認為是一種特殊的脈沖變壓器，它將10-12V的低電壓轉換成25000V或更高的電 壓。目前，較典型的為開磁路筆式點火線圈，其包括構成點火線圈磁路的開放式鐵忍、繞在 鐵忍上的次級銅線繞組和繞于次級繞組外側的初級線圈繞組。主要是通過初級線圈繞組的 電流作為磁場儲存。當初級線圈繞組電流突然被切斷（通過功率晶體管斷開電路接地端） 時，磁場衰減，使次級線圈繞組產生感應電動勢，該感應電動勢的電壓足W使筆式線圈放 電，我們稱其為電感放電式點火。另外也有電容放電式點火系統，通常被稱為CDI點火方 式。
[0003] 點火線圈中鐵忍是核屯、部件，鐵忍的電感量直接影響到線圈的點火能量。
[0004] 2014年1月1日公開的申請號為201310273684.8的中國發明專利申請，其發明創造 的名稱為"一種汽車火花塞點火器鐵忍組"，其中第一鐵忍是由多層電工鋼帶的沖片料帶疊 成并連在一起的分段鐵忍折疊成封閉形狀的環形鐵忍;每層沖片料帶由4個分段及連接區 組成，第一分段和第二分段、第二分段和第=分段、第=分段和第四分段之間由連接區連 接，而第一分段和第四分段的外側相對的位置上分別設計成凸臺及凹槽W便較接鎖緊；電 工鋼帶的晶粒方向與四個分段的長度方向一致;第二鐵忍安裝在上面提到的連接成環的第 一鐵忍里面，它也是由多層電工鋼沖片料帶疊壓而成，并且其長度方向與電工鋼晶粒方向 一致。從而具有節省材料W及降低成本的優點。
[0005] 2013年2月27日公開的申請號為"201210485879.4"的中國發明專利申請，其發明 創造的名稱為"一種汽車點火線圈鐵忍級進模自動沖壓計數疊片馴壓成型的方法"，其主要 由沖床壓馴機、單片機及電控柜、料帶固定卷放裝置、余料帶收卷裝置組成，在電控柜中設 有單片機，在級進模上設有接近傳感器開關、電磁閥利用接近傳感器開關進行記憶計數，設 定要求數值，由單片機數值設置輸出信號，控制電磁閥，電磁閥輸出控制氣缸實現疊片計 數，還在級進模內設置一個防錯糾正傳感器，即防錯糾正按鈕，控制沖床和級進模停止工 作，對設備進行調整正確后，重新開始連續沖壓工作。本發明提高生產效率10倍，只需1人操 作，產品合格率從原來的85%-90%提高到99.7%，降低了生產成本。
[0006] 上述兩件專利申請中，汽車點火線圈鐵忍均采用娃鋼片疊放后，馴壓成型的方法 進行制備。娃鋼片在疊片及馴壓成型時，疊片容易錯位，片與片之間有馴壓間隙及馴壓損傷 等，故導致汽車點火線圈鐵忍的電阻率低下，初始導磁率及磁感應強度低，損耗高，高頻響 應較差，鐵忍的電感量較小，從而導致線圈的點火能量小。
[0007] 另外，目前，軟磁鐵忍的制作工藝都是采用水平固定壓制法，具體過程為:將凹模 固定在模架上，凹模內裝上鐵粉，采用上沖和下沖一起壓制，其中，下沖為一半圓柱形，固 定不動，凹模也固定不動，上沖也為一半圓柱形，通過上沖的上下移動完成壓制過程。因為 整根鐵忍由兩個半圓柱形拼合而成，兩半圓之間總是存在一定的接口，不能形成一個完整 的圓，使鐵忍的電感量較小，從而導致線圈的點火能量小。同時，鐵忍地橫截面為類似楠圓 形，并且中間有較寬的接縫，表面光潔度差。鐵忍采用純鐵粉制作，具有較低的電阻率，低的 飽和磁感應強度，較大的損耗，且高頻響應較差。
【發明內容】
[0008] 本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種筆式汽車點火 線圈用軟磁鐵忍，該筆式汽車點火線圈用軟磁鐵忍為一體豎向成型壓制，成型壓力低，具有 更高的成型密度、電阻率、初始磁導率、飽和磁感應強度和頻譜特性，且高頻損耗低。另外， 軟磁鐵忍的表面光潔度好，橫截面為正圓形，使一定尺寸的鐵忍具有更大的電感量，為線圈 提供更高的點火能量。
[0009] 為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是： 一種筆式汽車點火線圈用軟磁鐵忍，軟磁鐵忍的形狀為圓柱體;軟磁鐵忍的組分及含 量，按重量百分比計，包括Si7.5-8.5%、A12.5-4%、Ni0.5-l%、Ba0.1-0.3%、Mo0.1- 0.4%、Bi 0.05-0.15%、Cd 0.05-0.15%、B 0.1-0.3%、A型堿性酪醒樹脂 1-2%W及余量鐵。軟 磁鐵忍按照如下工藝進行制備。
[0010] 第一步，真空烙煉:將鐵、娃、侶和儀的塊體按照配比，投入真空感應爐中進行烙煉 誘鑄。
[0011] 第二步，初粉碎:將第一步烙煉誘鑄完成的合金，使用粉碎機進行初步粉碎。
[0012] 第=步，酸洗:將第二步初粉碎的合金使用金屬表面酸洗液進行酸洗。
[0013] 第四步，中粉碎：在氮氣保護氛圍下，先將第=步酸洗后的合金放入風選砂磨機 內，再按照配比，依次加入Ba、Mo、Bi、Cd和B，開啟風選砂磨機，進行中粉碎。
[0014] 第五步，細粉碎:在酒精保護氛圍下，將第四步中粉碎的合金使用砂磨機再次進行 細粉碎。
[0015] 第六步，脫液、烘干:使用離屯、機對第五步細粉碎的合金粉，進行脫液;再利用烘箱 將脫液后的合金粉進行烘干。
[0016] 第屯步，篩分:對第六步脫液烘干完成的合金粉使用振動篩進行篩分。
[0017] 第八步，退火處理:在氨氮混合氣氛下，將第屯步篩分完成的合金粉使用推舟爐進 行退火處理。
[0018] 第九步，絕緣包覆:將第八步退火處理完成的合金粉加入絕緣包覆攬拌桶內，再按 照配比加入A型堿性酪醒樹脂和潤滑劑，絕緣包覆攬拌桶進行加熱攬拌與包覆。
[0019] 第十步，壓制成型：使用成型壓機，采用垂直豎向壓制的方式，使圓柱形的軟磁鐵 忍一體成型壓制。
[0020] 第十一步，熱處理:將第十步壓制成型的軟磁鐵忍進行熱處理。
[0021] 第十二步，表面涂覆:采用干粉涂覆的方法，將壓制成型的軟磁鐵忍表面進行環氧 樹脂涂覆，涂覆厚度大于0.2mm; 第十S步，恒溫烘烤:將表面涂覆完成的軟磁鐵忍在110-150°的恒溫烘箱內進行恒溫 烘烤2-3小時，W去除涂覆過程對軟磁鐵忍的表面應力。
[0022] 所述第八步中，退火處理的溫度為800-1200°，保溫2-4小時。
[0023] 所述第十一步中，熱處理的溫度為120-200°，保溫4-6小時。
[0024] 所述絕緣包覆攬拌桶的加熱溫度為55-65°，絕緣包覆攬拌桶包括內桶、外桶和包 覆在外桶四周的加熱裝置，內桶既能自轉，又能隨著外桶進行公轉。
[0025] 圓柱形的軟磁鐵忍一體成型壓制時的成型壓力為6-12T/cm2,成型溫度為60- 200。。
[00%]本發明采用上述組分與制備工藝后，軟磁鐵忍為一體豎向成型壓制，成型壓力低， 具有更高的成型密度、電阻率、初始磁導率、飽和磁感應強度和頻譜特性，且損耗低。另外， 軟磁鐵忍的表面光潔度好，橫截面為正圓形，使一定尺寸的鐵忍具有更大的電感量，為線圈 提供更高的點火能量。
【具體實施方式】
[0027] 下面就具體較佳實施方式對本發明作進一步詳細的說明。
[0028] 實施例1 一種筆式汽車點火線圈用軟磁鐵忍，軟磁鐵忍的形狀為圓柱體;軟磁鐵忍的組分及含 量，按重量百分比計，包括Si 7.5%、A1 2.5%、Ni 0.5%、Ba 0.1%、M〇 0.1%、Bi 0.05%、Cd 0.05%、B 0.1%、4型堿性酪醒樹脂1%^及余量鐵。軟磁鐵忍按照如下工藝進行制備。
[0029] 第一步，真空烙煉:將鐵、娃、侶和儀的塊體按照配比，投入真空感應爐中進行烙煉 誘鑄； 第二步，初粉碎:將第一步烙煉誘鑄完成的合金，使用粉碎機進行初步粉碎； 第=步，酸洗:將第二步初粉碎的合金使用金屬表面酸洗液進行酸洗； 第四步，中粉碎:在氮氣保護氛圍下，先將第=步酸洗后的合金放入風選砂磨機內，再 按照配比，依次加入Ba、Mo、Bi、Cd和B，開啟風選砂磨機，進行中粉碎； 第五步，細粉碎:在酒精保護氛圍下，將第四步中粉碎的合金使用砂磨機再次進行細粉 碎； 第六步，脫液、烘干:使用離屯、機對第五步細粉碎的合金粉，進行脫液;再利用烘箱將脫 液后的合金粉進行烘干； 第屯步，篩分:對第六步脫液烘干完成的合金粉使用振動篩進行篩分； 第八步，退火處理:在氨氮混合氣氛下，將第屯步篩分完成的合金粉使用推舟爐進行退 火處理;退火處理的溫度為800-1200°，保溫2-4小時。
[0030] 第九步，絕緣包覆:將第八步退火處理完成的合金粉加入絕緣包覆攬拌桶內，再按 照配比加入A型堿性酪醒樹脂和潤滑劑，絕緣包覆攬拌桶進行加熱攬拌與包覆;絕緣包覆攬 拌桶的加熱溫度為55-65%絕緣包覆攬拌桶包括內桶、外桶和包覆在外桶四周的加熱裝置， 內桶既能自轉，又能隨著外桶進行公轉。
[0031] 第十步，壓制成型：使用成型壓機，采用垂直豎向壓制的方式，使圓柱形的軟磁鐵 忍一體成型壓制；圓柱形的軟磁鐵忍一體成型壓制時的成型壓力為6-12T/cm2,成型溫度 為60-200。。
[0032] 第十一步，熱處理：將第十步壓制成型的軟磁鐵忍進行熱處理；熱處理的溫度為 120-200°，保溫4-6小時。
[0033] 第十二步，表面涂覆:采用干粉涂覆的方法，將壓制成型的軟磁鐵忍表面進行環氧 樹脂涂覆，涂覆厚度大于0.2mm; 第十S步，恒溫烘烤:將表面涂覆完成的軟磁鐵忍在110-150°的恒溫烘箱內進行恒溫 烘烤2-3小時，W去除涂覆過程對軟磁鐵忍的表面應力。
[0034] 實施例2 一種筆式汽車點火線圈用軟磁鐵忍，軟磁鐵忍的形狀為圓柱體;軟磁鐵忍的組分及含 量，按重量百分比計，包括Si 8%、A1 3%、Ni 0.8%、Ba 0.2%、M〇 0.25%、Bi 0.1%、Cd 0.1%、B 0.2%、A型堿性酪醒樹脂1.5%W及余量鐵。軟磁鐵忍按照如下工藝進行制備。
[0035] 第一步，真空烙煉:將鐵、娃、侶和儀的塊體按照配比，投入真空感應爐中進行烙煉 誘鑄； 第二步，初粉碎:將第一步烙煉誘鑄完成的合金，使用粉碎機進行初步粉碎； 第=步，酸洗:將第二步初粉碎的合金使用金屬表面酸洗液進行酸洗； 第四步，中粉碎:在氮氣保護氛圍下，先將第=步酸洗后的合金放入風選砂磨機內，再 按照配比，依次加入Ba、Mo、Bi、Cd和B，開啟風選砂磨機，進行中粉碎； 第五步，細粉碎:在酒精保護氛圍下，將第四步中粉碎的合金使用砂磨機再次進行細粉 碎； 第六步，脫液、烘干:使用離屯、機對第五步細粉碎的合金粉，進行脫液;再利用烘箱將脫 液后的合金粉進行烘干； 第屯步，篩分:對第六步脫液烘干完成的合金粉使用振動篩進行篩分； 第八步，退火處理:在氨氮混合氣氛下，將第屯步篩分完成的合金粉使用推舟爐進行退 火處理;退火處理的溫度為800-1200°，保溫2-4小時。
[0036] 第九步，絕緣包覆:將第八步退火處理完成的合金粉加入絕緣包覆攬拌桶內，再按 照配比加入A型堿性酪醒樹脂和潤滑劑，絕緣包覆攬拌桶進行加熱攬拌與包覆;絕緣包覆攬 拌桶的加熱溫度為55-65%絕緣包覆攬拌桶包括內桶、外桶和包覆在外桶四周的加熱裝置， 內桶既能自轉，又能隨著外桶進行公轉。
[0037] 第十步，壓制成型：使用成型壓機，采用垂直豎向壓制的方式，使圓柱形的軟磁鐵 忍一體成型壓制；圓柱形的軟磁鐵忍一體成型壓制時的成型壓力為6-12T/cm2,成型溫度 為60-200。。
[0038] 第十一步，熱處理：將第十步壓制成型的軟磁鐵忍進行熱處理；熱處理的溫度為 120-200°，保溫4-6小時。
[0039] 第十二步，表面涂覆:采用干粉涂覆的方法，將壓制成型的軟磁鐵忍表面進行環氧 樹脂涂覆，涂覆厚度大于0.2mm; 第十S步，恒溫烘烤:將表面涂覆完成的軟磁鐵忍在110-150°的恒溫烘箱內進行恒溫 烘烤2-3小時，W去除涂覆過程對軟磁鐵忍的表面應力。
[0040] 實施例3 一種筆式汽車點火線圈用軟磁鐵忍，軟磁鐵忍的形狀為圓柱體;軟磁鐵忍的組分及含 量，按重量百分比計，包括Si 8.5%、A1 4%、Ni l%、Ba 0.3%、M〇 0.4%、Bi 0.15%、Cd 0.15%、B 0.3%、A型堿性酪醒樹脂2%W及余量鐵。軟磁鐵忍按照如下工藝進行制備。
[0041] 第一步，真空烙煉:將鐵、娃、侶和儀的塊體按照配比，投入真空感應爐中進行烙煉 誘鑄； 第二步，初粉碎:將第一步烙煉誘鑄完成的合金，使用粉碎機進行初步粉碎； 第=步，酸洗:將第二步初粉碎的合金使用金屬表面酸洗液進行酸洗； 第四步，中粉碎:在氮氣保護氛圍下，先將第=步酸洗后的合金放入風選砂磨機內，再 按照配比，依次加入Ba、Mo、Bi、Cd和B，開啟風選砂磨機，進行中粉碎； 第五步，細粉碎:在酒精保護氛圍下，將第四步中粉碎的合金使用砂磨機再次進行細粉 碎； 第六步，脫液、烘干:使用離屯、機對第五步細粉碎的合金粉，進行脫液;再利用烘箱將脫 液后的合金粉進行烘干； 第屯步，篩分:對第六步脫液烘干完成的合金粉使用振動篩進行篩分； 第八步，退火處理:在氨氮混合氣氛下，將第屯步篩分完成的合金粉使用推舟爐進行退 火處理;退火處理的溫度為800-1200°，保溫2-4小時。
[0042] 第九步，絕緣包覆:將第八步退火處理完成的合金粉加入絕緣包覆攬拌桶內，再按 照配比加入A型堿性酪醒樹脂和潤滑劑，絕緣包覆攬拌桶進行加熱攬拌與包覆;絕緣包覆攬 拌桶的加熱溫度為55-65%絕緣包覆攬拌桶包括內桶、外桶和包覆在外桶四周的加熱裝置， 內桶既能自轉，又能隨著外桶進行公轉。
[0043] 第十步，壓制成型：使用成型壓機，采用垂直豎向壓制的方式，使圓柱形的軟磁鐵 忍一體成型壓制；圓柱形的軟磁鐵忍一體成型壓制時的成型壓力為6-12T/cm2,成型溫度 為60-200。。
[0044] 第十一步，熱處理：將第十步壓制成型的軟磁鐵忍進行熱處理；熱處理的溫度為 120-200°，保溫4-6小時。
[0045] 第十二步，表面涂覆:采用干粉涂覆的方法，將壓制成型的軟磁鐵忍表面進行環氧 樹脂涂覆，涂覆厚度大于0.2mm; 第十S步，恒溫烘烤:將表面涂覆完成的軟磁鐵忍在110-150°的恒溫烘箱內進行恒溫 烘烤2-3小時，W去除涂覆過程對軟磁鐵忍的表面應力。
[0046] 試驗驗證 將本申請的筆式汽車點火線圈用軟磁鐵忍，Wye60為例，使用同一臺LCR數字電感表、 密度測試儀及功耗儀，進行初始磁導率、成型密度、磁感應強度的測試。
[0047] 同時，采用現有技術，如【背景技術】中娃鋼片，作為對照例。
[004引 試胳結要如下，
通過W上試驗，可見本發明的優勢明顯，便于廣泛推廣應用。
[0049] W上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中 的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可W對本發明的技術方案進行多種等同變換，運 些等同變換均屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種筆式汽車點火線圈用軟磁鐵芯，軟磁鐵芯的形狀為圓柱體;其特征在于:軟磁鐵 芯的組分及含量，按重量百分比計，包括： Si 7.5-8.5%； A1 2.5-4%； Ni 0.5-1%； Ba 0·1_0·3%; Mo 0.1-0.4%； Bi 0.05-0.15%； Cd 0.05-0.15%； B 0.1-0.3%； A型堿性酚醛樹脂1-2%; 余量為鐵； 軟磁鐵芯按照如下工藝進行制備： 第一步，真空熔煉：將鐵、硅、鋁和鎳的塊體按照配比，投入真空感應爐中進行熔煉澆 鑄； 第二步，初粉碎:將第一步熔煉澆鑄完成的合金，使用粉碎機進行初步粉碎； 第三步，酸洗:將第二步初粉碎的合金使用金屬表面酸洗液進行酸洗； 第四步，中粉碎:在氮氣保護氛圍下，先將第三步酸洗后的合金放入風選砂磨機內，再 按照配比，依次加入Ba、Mo、Bi、Cd和B，開啟風選砂磨機，進行中粉碎； 第五步，細粉碎:在酒精保護氛圍下，將第四步中粉碎的合金使用砂磨機再次進行細粉 碎； 第六步，脫液、烘干:使用離心機對第五步細粉碎的合金粉，進行脫液;再利用烘箱將脫 液后的合金粉進行烘干； 第七步，篩分:對第六步脫液烘干完成的合金粉使用振動篩進行篩分； 第八步，退火處理:在氫氮混合氣氛下，將第七步篩分完成的合金粉使用推舟爐進行退 火處理； 第九步，絕緣包覆:將第八步退火處理完成的合金粉加入絕緣包覆攪拌桶內，再按照配 比加入A型堿性酚醛樹脂和潤滑劑，絕緣包覆攪拌桶進行加熱攪拌與包覆； 第十步，壓制成型：使用成型壓機，采用垂直豎向壓制的方式，使圓柱形的軟磁鐵芯一 體成型壓制； 第i-步，熱處理:將第十步壓制成型的軟磁鐵芯進行熱處理； 第十二步，表面涂覆:采用干粉涂覆的方法，將壓制成型的軟磁鐵芯表面進行環氧樹脂 涂覆，涂覆厚度大于〇. 2mm; 第十三步，恒溫烘烤:將表面涂覆完成的軟磁鐵芯在110-150°的恒溫烘箱內進行恒溫 烘烤2-3小時，以去除涂覆過程對軟磁鐵芯的表面應力。2. 根據權利要求1所述的筆式汽車點火線圈用軟磁鐵芯，其特征在于:所述第八步中， 退火處理的溫度為800-1200°，保溫2-4小時。3. 根據權利要求1所述的筆式汽車點火線圈用軟磁鐵芯，其特征在于：所述第十一步 中，熱處理的溫度為120-200°，保溫4-6小時。4. 根據權利要求1所述的筆式汽車點火線圈用軟磁鐵芯，其特征在于:所述絕緣包覆攪 拌桶的加熱溫度為55-65°，絕緣包覆攪拌桶包括內桶、外桶和包覆在外桶四周的加熱裝置， 內桶既能自轉，又能隨著外桶進行公轉。5. 根據權利要求1所述的筆式汽車點火線圈用軟磁鐵芯，其特征在于：圓柱形的軟磁鐵 芯一體成型壓制時的成型壓力為6-12T/cm 2,成型溫度為60-200°。
【文檔編號】B22F3/03GK106098337SQ201610603469
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月28日 公開號201610603469.3, CN 106098337 A, CN 106098337A, CN 201610603469, CN-A-106098337, CN106098337 A, CN106098337A, CN201610603469, CN201610603469.3
【發明人】陳凌, 王琰, 任琪, 程曉
【申請人】無錫康柏斯機械科技有限公司