CN102543417A

CN102543417A - 利用注射成型模具制造粘结磁体的方法

Info

Publication number: CN102543417A
Application number: CN2010105891042A
Authority: CN
Inventors: 陈玮; 魏强; 李纲
Original assignee: Beijing Zhong Ke San Huan High Tech Co Ltd; Shanghai Epson Magnetics Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI SAN HUAN MAGNETICS CO., LTD.; Beijing Zhong Ke San Huan High Tech Co Ltd
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2030-12-15
Also published as: CN102543417B

Abstract

本发明公开了一种利用注射成型模具制造粘结磁体的方法，所述的注射成型模具包括：定模部分、动模部分、热流道结构、模腔体、脱模结构；所述的热流道结构安装固定在定模部分中；凹模，预嵌入的金属嵌体，动模模仁之间形成模腔体；动模部分和定模部分通过导柱导套组连接。该方法，包括：使磁粉混合物在所述的热流道结构中加热；使磁粉混合物通过所述的热流道结构注射在所述的模腔体中；使磁粉混合物在所述的模腔体中保压并冷却；使所述的脱模结构将磁体与所述的金属嵌件形成的一体件脱模。利用本方法制造的磁体和金属嵌件的一体件，具有装配精密，高温下不松动等优点。

Description

利用注射成型模具制造粘结磁体的方法

技术领域

本发明涉及粘结磁体注射成型方法，尤指一种利用注射成型模具制造粘结稀土磁体与金属嵌件一体件的方法。

背景技术

钕铁硼永磁体是最新一代的永磁体，也是现在已知的综合性能最高的一种永磁体。自钕铁硼永磁材料面世以来，发展极为迅速，已经成为现代工业中不可缺少的功能材料。根据生产工艺的不同，钕铁硼永磁体又分为烧结钕铁硼永磁体和粘结钕铁硼永磁体两类，利用两种工艺生产出的钕铁硼永磁体磁性能差别很大，用途领域也不同。

粘结钕铁硼永磁体磁性能优良，尺寸公差小，广泛使用在电脑硬盘，光驱，游戏机，打印机，汽车微电机，各类磁传感器中。近年来，随着高档汽车的开发，汽车上使用的磁传感器数量越来越多，如EPS助力转向传感器，这些器件都具有这样一个典型的组合结构，该组合结构由一个圆环状粘结钕铁硼永磁体和一个金属嵌件组成，金属嵌件嵌合着该磁体，并且二者同轴，该金属嵌件和传感器的轴相连接，其工作原理是磁传感器通过磁极之间的变换，带动该金属嵌件转动，该金属嵌件带动磁传感器的轴转动，从而将电能转化为机械能。

在现有的技术中，该组合结构是这样装配而成的。将制备好的粘结钕铁硼永磁体和金属嵌件，通过粘结剂粘结在一起，装配好后使用。然而在实际应用中，这样的效果并不好。主要的问题有两个：

1、将金属嵌件和粘结钕铁硼永磁体通过粘结的方式组合在一起，不容易装配；

2、汽车使用环境恶劣时，尤其是高温环境下，部分粘合剂会出现熔化的现象，磁体和金属嵌件的配合就会松动，从而造成该传感器失效。

发明内容

本发明主要为了解决现有磁传感器中磁体和金属嵌件的组合结构不易装配，同时高温下出现松动的技术难题。提供了一种利用注射成型模具制造粘结磁体的方法，将金属嵌件预先放置在制备磁体的模具中，在粘结钕铁硼磁体成形时，通过模具的配合，将粘结钕铁硼永磁体和金属嵌件通过过盈配合组装在一起，不使用任何粘结剂，从而解决了现有磁传感器中磁体和金属嵌件的组合结构不易装配，同时高温下出现松动的技术难题。

为了达到上述的目的，本发明提供了一种利用注射成型模具制造粘结磁体的方法，所述的注射成型模具包括：

定模部分、动模部分、热流道结构、模腔体、脱模结构；

所述的定模部分包括面板，分流板，定模垫板，定模板，定模模仁；

所述的定模模仁装在定模板中，被定模垫板压紧固定；

所述的面板和所述的分流板由螺钉连接固定；所述的分流板，定模垫板，定模板由螺钉连接固定；

所述的热流道结构安装固定在定模部分中；

所述的动模部分包括动模板，动模垫板，底板，撑角（7），动模模仁；

所述的动模板，动模垫板，撑角，底板由螺钉连接固定；

所述的撑角和底板通过螺钉连接固定；

所述的动模模仁安装在动模板内，并由动模垫板压紧固定，芯棒套在凹模中，凹模套在动模模仁中，在凹模和芯棒形成的模腔中设置有金属嵌件；凹模，预嵌入的金属嵌体，动模模仁之间形成所述的模腔体；

所述的脱模结构安装固定在动模部分中；

所述的动模部分和定模部分通过导柱导套组连接；

其特征在于，该方法，包括：

使磁粉混合物在所述的热流道结构中加热；

使磁粉混合物通过所述的热流道结构注射在所述的模腔体中；

使磁粉混合物在所述的模腔体中保压并冷却；

使所述的脱模结构将磁体与所述的金属嵌件形成的一体件脱模。

本发明的进一步改进为，所述的热流道结构包括分流加热器，热喷嘴，喷嘴加热体；所述的分流加热器位于面板，分流板的几何中心，通过面板和分流板将分流加热器压紧固定；所述的分流加热器中设有供熔融的稀土磁粉混合物通过的流道；热喷嘴套在喷嘴加热体中，喷嘴加热体套在定模模仁中，所述的热喷嘴和分流加热器中的流道贯通。

使磁粉混合物在所述的热流道结构中加热，包括：所述的动模部分通过所述的导柱导套组向定模部分合模，稀土磁粉混合物在注射机内部压力的作用下进入到所述的流道中，分流加热器加热使混合物熔融，熔融的混合物通过流道进入到热喷嘴中，同时，喷嘴加热体启动加热。

本发明的进一步改进为，所述的分流加热器为电阻丝加热器，加热温度为200℃～330℃。

本发明的进一步改进为，所述的喷嘴加热体为电阻丝加热器，所述的喷嘴加热体的加热温度比分流加热器的加热温度高20℃～30℃；所述的喷嘴加热体的加热温度为220℃～350℃。

本发明的进一步改进为，使磁粉混合物通过所述的热流道结构注射在所述的模腔体中，包括：熔融的磁粉混合物通过所述的热喷嘴注射到所述的模腔体中。

本发明的进一步改进为，使磁粉混合物在所述的模腔体中保压并冷却，包括：喷嘴加热体停止加热，动模部分和定模部分保持合模状态30s～60s。

本发明的进一步改进为，所述的脱模结构包括顶针板，顶针垫板，顶杆；所述的顶针板，顶针垫板通过螺钉连接固定；还包括固定在顶针板上的回程定位杆，套在所述的回程定位杆上的弹簧；固定在顶针板上的顶针；所述的顶杆贯穿底板的几何中心，并与顶针垫板接触，所述的顶杆另一端与注射机连接，并由一油缸控制其动作；使所述的脱模结构将磁体与所述的金属嵌件形成的一体件脱模，包括：所述的动模部分通过所述的导柱导套组和所述的定模部分分模，油缸控制顶杆向前移动，在顶杆施加的推力作用下，顶针垫板，带动顶针板，顶针，回程定位杆一起向前移动，弹簧受到挤压发生形变，产品在顶针的作用下，被顶出模腔位置，由辅助取材机械手取出；油缸控制顶杆向后移动，在套在回程定位杆上的弹簧回复力的作用下，顶针板，顶针，回程定位杆顶针垫板同步向后移动至原位置，实现脱模。

本发明的进一步改进为，所述的导柱导套组绕芯棒的轴心线均匀分布，其数量至少为2个。

本发明的进一步改进为，所述的回程定位杆、所述的顶针绕芯棒的轴心线均匀分布，其数量至少为2个。

本发明的进一步改进为，连接固定面板和分流板的螺钉，连接固定分流板，定模垫板，定模板的螺钉，连接固定动模板，动模垫板，撑角，底板的螺钉，连接固定底板和撑角的螺钉（19），连接固定顶针板和顶针垫板的螺钉，均围绕芯棒的轴心线均匀分布，数量至少为2个。

本发明公开的利用注射成型模具制造粘结磁体的方法，利用注射成型模具，注射成型模具安装固定在注射机的模架上，通过模具各部分动作的配合和工艺参数的设定，制造粘结磁体与金属嵌件的一体成型件，具有装配精密，高温下不松动等优点，有效解决了现有技术中存在的种种不足。

附图说明

图1为注射成型模具剖面图。

具体实施例

为了使本领域的技术人员可以更清楚、准确的理解本发明的精神，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

参考图1，在介绍本发明所述的利用注射成型模具制造粘结磁体的方法之前，首先介绍所用到的注射成型模具，包括：

定模部分、动模部分、热流道结构、模腔体、脱模结构；

所述的定模部分包括面板1，分流板2，定模垫板3，定模板4，定模模仁11；

所述的定模模仁11装在定模板4中，被定模垫板3压紧固定；

所述的面板1和所述的分流板2由螺钉16连接固定。所述的分流板2，定模垫板3，定模板4由螺钉17连接固定；

所述的动模部分和定模部分通过导柱导套组24连接；

所述的热流道结构包括分流加热器25，热喷嘴26，喷嘴加热体27；所述的分流加热器25位于面板1，分流板2的几何中心，通过面板1和分流板2将分流加热器25压紧固定；所述的分流加热器25中设有供熔融的稀土磁粉混合物通过的流道28；热喷嘴26套在喷嘴加热体27中，喷嘴加热体27套在定模模仁11中，所述的热喷嘴26和分流加热器25中的流道28贯通。分流加热器和喷嘴加热体的主要作用是：加热流道和热喷嘴中的钕铁硼永磁粉和粘结树脂的混合物使其熔融，加快流动。

使磁粉混合物在所述的热流道结构中加热，包括：所述的动模部分通过所述的导柱导套组24向定模部分合模，稀土磁粉混合物在注射机内部压力的作用下进入到所述的流道28中，分流加热器25加热使混合物完全熔融，熔融的混合物通过流道28进入到热喷嘴26中，同时，喷嘴加热体27启动加热。

本发明中，分流加热器25、喷嘴加热体27均优选为电阻丝加热器，加热温度分别为200℃～330℃、220℃～350℃。就具体的制造生产而言，加热温度是由磁粉混合物中粘结树脂的熔点决定的，加热温度应高于粘结树脂的熔点。如果采用尼龙或者尼龙的聚合物为粘结树脂，加热温度在200℃～250℃之间；如果采用耐高温的聚苯硫醚（PPS）作为粘结剂，加热温度在290℃～330℃之间。喷嘴加热体27的加热温度比分流加热器25的温度高20℃～30℃，这样更有利于磁粉混合物在热喷嘴中的流动。

在一具体的实施例中，分流加热器25、喷嘴加热体27均采用电阻丝加热器，加热温度分别为230℃、250℃。

在另一具体的实施例中，分流加热器25、喷嘴加热体27均加热温度分别为310℃、340℃。

所述的动模部分包括动模板5，动模垫板6，底板10，撑角7，动模模仁12；

所述的动模板5，动模垫板6，撑角7，底板10由螺钉18连接固定；

所述的撑角7和底板10通过螺钉19连接固定；

所述的动模模仁12安装在动模板5内，并由动模垫板6压紧固定，芯棒14套在凹模13中，凹模13套在动模模仁12中，在凹模13和芯棒14形成的模腔中设置有金属嵌件29；凹模13，预嵌入的金属嵌体29，动模模仁12之间形成所述的模腔体；

使磁粉混合物通过所述的热流道结构注射在所述的模腔体中，包括：熔融的磁粉混合物通过所述的热喷嘴26注射到所述的模腔体中。

使磁粉混合物在所述的模腔体中保压并冷却，包括：喷嘴加热体27停止加热，动模部分和定模部分保持合模状态30s～60s。该步骤的作用使磁体成型并冷却。

所述的脱模结构包括顶针板8，顶针垫板9，顶杆30；所述的顶针板8，顶针垫板9通过螺钉20连接固定；还包括固定在顶针板8上的回程定位杆21，套在所述的回程定位杆21上的弹簧22；固定在顶针板8上的顶针15；所述的顶杆30贯穿底板10的几何中心，并与顶针垫板9接触，所述的顶杆30另一端与注射机连接，并由一油缸控制其动作；使所述的脱模结构将磁体与所述的金属嵌件形成的一体件脱模，包括：所述的动模部分通过所述的导柱导套组24和所述的定模部分分模，油缸控制顶杆30向前移动，在顶杆30施加的推力作用下，顶针垫板9，带动顶针板8，顶针15，回程定位杆21一起向前移动，弹簧22受到挤压发生形变，产品在顶针15的作用下，被顶出模腔位置，由辅助取材机械手取出；油缸控制顶杆30向后移动，在套在回程定位杆21上的弹簧22回复力的作用下，顶针板8，顶针15，回程定位杆21顶针垫板9同步向后移动至原位置，实现脱模。

所述的导柱导套组24绕芯棒14的轴心线均匀分布，其数量至少为2个，在一具体的实施例中，导柱导套组的数量优选为4个。

所述的回程定位杆21、所述的顶针15绕芯棒14的轴心线均匀分布，其数量至少为2个。在一具体的实施例中，回程定位杆、顶针的数量均优选为4个。

本发明中，连接固定面板1和分流板2的螺钉16，连接固定分流板2，定模垫板3，定模板4的螺钉17，连接固定动模板5，动模垫板6，撑角7，底板10的螺钉18，连接固定底板10和撑角7的螺钉19，连接固定顶针板8和顶针垫板9的螺钉20，均围绕芯棒14的轴心线均匀分布，显而易见的，这些螺钉主要起连接，固定作用，只要达到连接，固定的效果即可，其数量至少为2个，在一具体实施例中，均优选为4个。

可以理解的是，上述实施例的详细说明是为了阐述和解释本发明的原理而不是对本发明保护范围的限定。在不脱离本发明的主旨的前提下，本领域的一般技术人员通过对上述技术方案的所揭示的原理的理解可以在这些实施例基础上做出修改，变化和改动。因此本发明的保护范围由所附的权利要求以及其等同来限定。

Claims

1.一种利用注射成型模具制造粘结磁体的方法，所述的注射成型模具，包括：

定模部分、动模部分、热流道结构、模腔体、脱模结构；

所述的定模部分包括面板（1），分流板（2），定模垫板（3），定模板（4），定模模仁（11）；

所述的定模模仁（11）装在定模板（4）中，被定模垫板（3）压紧固定；

所述的面板（1）和所述的分流板（2）由螺钉（16）连接固定；所述的分流板（2），定模垫板（3），定模板（4）由螺钉（17）连接固定；

所述的热流道结构安装固定在定模部分中；

所述的动模部分包括动模板（5），动模垫板（6），底板（10），撑角（7），动模模仁（12）；

所述的动模板（5），动模垫板（6），撑角（7），底板（10）由螺钉（18）连接固定；

所述的撑角（7）和底板（10）通过螺钉（19）连接固定；

所述的动模模仁（12）安装在动模板（5）内，并由动模垫板（6）压紧固定，芯棒（14）套在凹模（13）中，凹模（13）套在动模模仁（12）中，在凹模（13）和芯棒（14）形成的模腔中设置有金属嵌件（29）；凹模（13），预嵌入的金属嵌体（29），动模模仁（12）之间形成所述的模腔体；

所述的脱模结构安装固定在动模部分中；

所述的动模部分和定模部分通过导柱导套组（24）连接；

其特征在于，该方法，包括：

使磁粉混合物在所述的热流道结构中加热；

使磁粉混合物在所述的模腔体中保压并冷却；

2.如权利要求1所述的利用注射成型模具制造粘结磁体的方法，其特征在于，所述的热流道结构包括分流加热器（25），热喷嘴（26），喷嘴加热体（27）；所述的分流加热器（25）位于面板（1），分流板（2）的几何中心，通过面板（1）和分流板（2）将分流加热器（25）压紧固定；所述的分流加热器（25）中设有供熔融的稀土磁粉混合物通过的流道（28）；热喷嘴（26）套在喷嘴加热体（27）中，喷嘴加热体（27）套在定模模仁（11）中，所述的热喷嘴（26）和分流加热器（25）中的流道（28）贯通；

使磁粉混合物在所述的热流道结构中加热，包括：所述的动模部分通过所述的导柱导套组（24）向定模部分合模，稀土磁粉混合物在注射机内部压力的作用下进入到所述的流道（28）中，分流加热器（25）加热使混合物充分熔融，熔融的混合物通过流道（28）进入到热喷嘴（26）中，同时，喷嘴加热体（27）启动加热。

3.如权利要求2所述的利用注射成型模具制造粘结磁体的方法，其特征在于，所述的分流加热器（25）为电阻丝加热器，加热温度为200℃～330℃。

4.如权利要求3所述的利用注射成型模具制造粘结磁体的方法，其特征在于，所述的喷嘴加热体（27）为电阻丝加热器，所述的喷嘴加热体（27）的加热温度比分流加热器（25）的加热温度高20℃～30℃；所述的喷嘴加热体（27）的加热温度为220℃～350℃。

5.如权利要求1所述的利用注射成型模具制造粘结磁体的方法，其特征在于，使磁粉混合物通过所述的热流道结构注射在所述的模腔体中，包括：熔融的磁粉混合物通过所述的热喷嘴（26）注射到所述的模腔体中。

6.如权利要求1所述的利用注射成型模具制造粘结磁体的方法，其特征在于，使磁粉混合物在所述的模腔体中保压并冷却，包括：喷嘴加热体（27）停止加热，动模部分和定模部分保持合模状态30s～60s。

7. 如权利要求1所述的利用注射成型模具制造粘结磁体的方法，其特征在于，所述的脱模结构包括顶针板（8），顶针垫板（9），顶杆（30）；所述的顶针板（8），顶针垫板（9）通过螺钉（20）连接固定；还包括固定在顶针板（8）上的回程定位杆（21），套在所述的回程定位杆（21）上的弹簧（22）；固定在顶针板（8）上的顶针（15）；所述的顶杆（30）贯穿底板（10）的几何中心，并与顶针垫板（9）接触，所述的顶杆（30）另一端与注射机连接，并由一油缸控制其动作；使所述的脱模结构将磁体与所述的金属嵌件形成的一体件脱模，包括：所述的动模部分通过所述的导柱导套组（24）和所述的定模部分分模，油缸控制顶杆（30）向前移动，在顶杆（30）施加的推力作用下，顶针垫板（9），带动顶针板（8），顶针（15），回程定位杆（21）一起向前移动，弹簧（22）受到挤压发生形变，产品在顶针（15）的作用下，被顶出模腔位置，由辅助取材机械手取出；油缸控制顶杆（30）向后移动，在套在回程定位杆（21）上的弹簧（22）回复力的作用下，顶针板（8），顶针（15），回程定位杆（21）顶针垫板（9）同步向后移动至原位置，实现脱模。

8.如权利要求1所述的利用注射成型模具制造粘结磁体的方法，其特征在于，所述的导柱导套组（24）绕芯棒（14）的轴心线均匀分布，其数量至少为2个。

9.如权利要求1所述的利用注射成型模具制造粘结磁体的方法，其特征在于，所述的回程定位杆（21）、所述的顶针（15）绕芯棒（14）的轴心线均匀分布，其数量至少为2个。

10.如权利要求1～9任一项所述的利用注射成型模具制造粘结磁体的方法，其特征在于，连接固定面板（1）和分流板（2）的螺钉（16），连接固定分流板（2），定模垫板（3），定模板（4）的螺钉（17），连接固定动模板（5），动模垫板（6），撑角（7），底板（10）的螺钉（18），连接固定底板（10）和撑角（7）的螺钉（19），连接固定顶针板（8）和顶针垫板（9）的螺钉（20），均围绕芯棒（14）的轴心线均匀分布，数量至少为2个。