CN102847940B - 磁性材料粉末成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁性材料粉末成型装置，其包括有模具及压机，所述模具包括有上压头、下压头及阴模；所述阴模包括有四个侧板，四个侧板围绕形成阴模模腔；所述压机包括有压机架，设置于所述压机架上的上压头驱动装置、下压头驱动装置及磁场取向结构，四个所述侧板能够相对移动，所述压机还包括至少一个侧板驱动装置，所述磁场取向结构包括与所述侧板驱动装置对应设置的侧板极头，所述侧板极头与所述侧板驱动装置连接。本发明使各个侧板之间相互独立，且可发生相对运动，在毛坯成型后，通过侧板驱动装置带动侧板向外侧运动，同时所述上压头退出。在脱模的过程中，瞬间消除模具与毛坯之间的压力，避免在脱模时，毛坯出现裂纹的现象。

Description

磁性材料粉末成型装置

技术领域

本发明涉及磁性材料粉末压制领域，尤其是指一种磁性材料粉末成型装置。

背景技术

目前对磁性材料粉末的压制毛坯主要是采用液压机和模具压制成型。现有技术的工艺是先将粉料放置在模腔内，然后上压头、下压头对粉末进行压制，使其成型，成型完成后，上压头退出模腔，下压头将成型后的毛坯顶出模腔。实际上，在压制成型过程中，毛坯很容易产生裂纹，影响压制毛坯合格率。

毛坯的裂纹主要是在脱模环节产生的。毛坯在脱模过程中受力较大且比较复杂，当成型毛坯在阴模中尚未脱出时，受到阴模内壁的压力；另外，阴模内壁压力和成型毛坯与阴模的相对移动导致的摩擦力；并且还有为了克服摩擦力而产生的下压头对毛坯的顶出力。当成型毛坯逐渐从阴模中脱出时，阴模的压力和摩擦力逐渐消失，下冲顶出力随着摩擦力的减小而减小，所以在整个脱模过程中，施加在成型毛坯上的力较大而且是变化的，故在脱模过程中非常容易产生裂纹等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁性材料粉末成型模具，其能够克服现有技术的不足，减小毛坯在脱模时的受力，改善在脱模过程中毛坯易出现裂纹、缺边掉角等现象，提高毛坯的品质及合格率。

本发明的目的是这样实现的：

磁性材料粉末成型装置，其包括有模具及压机，所述模具包括有上压头、下压头及阴模；所述阴模包括有四个侧板，四个侧板围绕形成阴模模腔；所述压机包括有压机架，设置于所述压机架上的上压头驱动装置、下压头驱动装置及磁场取向结构，四个所述侧板能够相对移动，所述压机还包括至少一个侧板驱动装置，所述磁场取向结构包括与所述侧板驱动装置对应设置的侧板极头，所述侧板极头与所述侧板驱动装置连接，所述上压头驱动装置和所述侧板驱动装置均安装有联动控制结构，控制所述上压头驱动装置和所述侧板驱动装置同步动作。

四个所述侧板分别独立，各个侧板之间可以发生相对移动。在磁性材料粉末压制毛坯成型后，通过所述侧板驱动装置带动所述侧板向外移动，扩大所述阴模模腔的横截面积，同时，并通过所述上压头驱动装置带动所述上压头上移，减小或消除模具对成型毛坯的压力；之后所述下压头驱动装置带动所述下压头上升，或整个所述阴模下移，使成型毛坯脱模。

所述侧板驱动装置可布置于所述侧板的外周，并垂直于所述模具的压制方向。所述驱动装置在带动所述侧板运动时，采用直线型的运动路线，便于控制，且反应速度快。

四个所述侧板分别为左侧板、右侧板、前侧板及后侧板，所述侧板极头包括有左极头及右极头，所述左极头及所述右极头分别与所述左侧板及所述右侧板固定，所述侧板驱动装置与所述左侧板或所述右侧板对应设置，且所述左极头或所述右极头与所述侧板驱动装置连接，所述右侧板或所述左侧板固定于所述压机架上，且所述左侧板或所述右侧板与所述前侧板及所述后侧板之间设有同步机构。

采用一个驱动装置，并通过同步机构使所述前侧板及所述后侧板能够与所述左侧板或所述右侧板同步发生移动，以达到减小所述阴模模腔对所述毛坯的压力的目的，结构简单，且有利于控制设备成本。

所述同步机构包括有压紧机构，所述压紧机构设于所述右侧板的两端，并压紧所述前侧板及所述后侧板，所述左侧板的两端均设有第一斜面，所述前侧板及所述后侧板设有与所述第一斜面配合的第二斜面。

在初始位置时，由于所述第一斜面、所述第二斜面及压紧机构的作用，所述左极头向右（向内）压紧所述左侧板时，同时将所述前侧板及所述后侧板向内侧压紧；当所述左侧板向左（向外）移动时，所述前侧板及所述后侧板的受力被慢慢释放，因此，所述前侧板及所述后侧板亦会同步向外运动，扩大所述阴模模腔的横截面面积。

所述压紧机构包括有压紧板及弹性机构，所述压紧板的一侧与所述右侧板固定，所述弹性机构固定于所述压紧板的另一侧，并压紧所述压紧板。通过所述弹性机构对所述前侧板或所述后侧板施力，使所述前侧板或所述后侧板上的第一斜面与所述左侧板上的第二斜面以及所述右侧板上的内侧平面始终贴合。

所述弹性机构为压缩弹簧，固定件依次穿过所述压缩弹簧及所述压紧板并与所述前侧板或所述后侧板固定。

所述左侧板的两端分别设有凸起，且所述凸起设于靠近所述前侧板及所述后侧板的一侧，所述第一斜面设于所述凸起的内侧。

所述上压头驱动装置、所述下压头驱动装置及所述侧板驱动装置均为液压油缸。

本发明磁性材料粉末成型装置与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明使各个侧板之间相互独立，且可发生相对运动，在毛坯成型后，通过侧板驱动装置带动侧板向外侧运动，同时通过所述上压头驱动装置驱动所述上压头退出，之后，所述下压头驱动装置带动所述下压头上升，或整个所述阴模下移，使成型毛坯脱模。在脱模的过程中，四个侧板能够与所述上压头同步运动，消除模具与毛坯之间的压力，避免在脱模时，毛坯出现裂纹的现象。

本发明通过一个侧板驱动装置，并通过同步机构使左侧板在运动的过程中，前侧板和后侧板能够同步运动，控制方式简单、可靠，且节省了设备成本。

附图说明

图1为本发明磁性材料粉末成型装置的结构示意图；

图2为本发明磁性材料粉末成型装置的正视图；

图3为本发明磁性材料粉末成型装置的模具的结构示意图。

图中：11-上压头、12-下压头、13-阴模模腔、14-左侧板、15-右侧板、16-前侧板、17-后侧板、18-弹性机构、21-上压头驱动装置、22-下压头驱动装置、23-侧板驱动装置、24-左极头、25-右极头、141-凸起、142-第一斜面、161-第二斜面、171-第二斜面、172-压紧板、173-固定件。

具体实施方式

如图1及图2所示，本发明磁路材料粉末成型装置，其包括有模具及压机，所述模具包括有上压头11、下压头12及阴模，阴模内设有阴模模腔13，磁性材料粉末置于模具的阴模模腔13内，通过压机对所述上压头11及所述下压头12同时施加压力，使磁性粉末被压制成型为毛坯，最后再使成型毛坯脱模。

所述阴模包括有左侧板14、右侧板15、前侧板16及后侧板17等四个侧板，所述左侧板14、所述右侧板15、所述前侧板16及所述后侧板17围绕形成阴模模腔13。与现有技术相同，所述左侧板14及所述右侧板15的长度较长，所述前侧板16及所述后侧板17位于所述左侧板14及所述右侧板15之间。

为了使所述左侧板14在移动时，所述前侧板16及所述后侧板17能够同步发生移动，所述左侧板14与所述前侧板16及所述后侧板17之间设有同步机构。

在本实施例中，所述同步机构为在所述左侧板14与所述前侧板16及所述后侧板17的配合面上设置斜面的方式，具体实施方式如下文所述。所述左侧板14的两端分别设有凸起141，且所述凸起141设于靠近所述前侧板16及所述后侧板17的一侧，所述前侧板16及所述后侧板17位于两个所述凸起141所包围的空间内。两个所述凸起141的内侧均设有第一斜面142，所述前侧板16设有与所述第一斜面142配合的第二斜面161，所述后侧板17设有与所述第一斜面142配合的第二斜面171，两个所述第一斜面141分别从外侧压向所述第二斜面161及所述第二斜面171，进而将所述前侧板16及所述后侧板17向内侧压紧。

同时如图3所示，所述同步机构还包括有对压紧机构，所述压紧机构设于所述右侧板14的两端，并压紧所述前侧板16及所述后侧板17。所述压紧机构包括有压紧板172、固定件173及弹性机构18，在本实施例中，所述弹性机构18为压缩弹簧，所述固定件173为螺栓。所述压紧板172的一侧与所述右侧板15固定；所述螺栓173依次穿过所述压缩弹簧18及所述压紧板172并与所述前侧板16或所述后侧板17垂直固定，使所述压缩弹簧18能够通过螺栓173将所述前侧板16或所述后侧板17向外拉紧，使所述前侧板16上的第二斜面161与所述左侧板14上位于前侧的第一斜面142贴合，所述前侧板16的左侧面与所述左侧板14贴合，使所述后侧板17上的第二斜面171与所述左侧板14上位于后侧的第一斜面142贴合，所述后侧板17的左侧面与所述左侧板14贴合；在所述螺栓173与所述前侧板16或所述后侧板17之间还设有螺母，以达到防松的目的。

所述压机包括有压机架及磁场取向结构，所述压机架上设有上压头驱动装置21、下压头驱动装置22、侧板驱动装置23；在本优选实施例中，所述上压头驱动装置21、所述下压头驱动装置22及所述侧板驱动装置23均为液压油缸。所述磁场取向结构包括有左极头24及右极头25。所述侧板驱动装置23与所述左极头24连接，所述左侧板驱动装置23设于所述左侧板14外周，并位于所述左侧板14的正左侧，所述侧板驱动装置23动作时，能够垂直压向所述左侧板14，将所述左侧板14压向所述阴模模腔13的内侧；且所述左极头24与所述左侧板14固定；而所述右侧板15与所述右极头25固定，并且所述右极头25固定于所述压机架上。

实际上，可根据需要将所述侧板驱动装置设置于阴模的右侧，将侧板驱动装置与右极头固定，而所述左极头则固定于所述压机架上；本实施例设置于所述左侧板与所述前侧板及所述后侧板之间的同步机构，则相应的应将同步机构设于所述右侧板与所述前侧板及所述后侧板之间。

本发明的所述左侧板14、所述右侧板15、所述前侧板16及所述后侧板17四块板子没有固定成为一个整体，而是相互独立，并采用侧板驱动装置23与所述同步机构的配合，使四个侧板在初始位置（压制毛坯）时，能够向所述阴模模腔13内侧靠拢，而在脱模的过程中，四个侧板能够与所述上压头11同步运动，瞬间消除模具与毛坯之间的压力，避免在脱模时，毛坯出现裂纹的现象。

为了便于控制所述上压头驱动装置21和所述侧板驱动装置23能够同步动作，在本实施例中，所述联动控制结构包括有液压回路和电气控制单元，以达到同步动作所述上压头驱动装置21和所述侧板驱动装置23的目的。现有技术关于通过液压回路及电气控制单元达到同步控制液压油缸的技术，已非常成熟，本发明在此不再赘述。

本实施例磁性材料粉末以钕铁硼粉为例。在成型磁性材料粉末时，所述侧板驱动装置驱动23驱动所述左极头24及所述左侧板14一起向右运动，这样，会将所述前侧板16及所述后侧板17同步向内压紧，形成阴模模腔13，然后加入钕铁硼粉末；所述上压头驱动装置21驱动所述上压头11下压至离铁钕硼粉末2-4mm时，所述上压头驱动装置21停止动作，所述左极头24及所述右极头25产生磁场对阴模模腔13内的钕铁硼粉末进行取向，当检测当磁场强度符合要求后，所述上压头驱动装置21驱动所述上压头11继续下压，直至将钕铁硼粉末被压制为密度4.4g/cm3的成型毛坯；所述侧板驱动装置23驱动所述左极头24及所述左侧板14向左移动1~2mm，并且带动所述前侧板16及所述后侧板17分别向前、后移动（向外移动），同时所述上压头驱动装置21驱动所述上压头11向上移动，并上移至最高位置；最后，所述下压头驱动装置22驱动所述下压头21向上移动，将成型毛坯顶出。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 

Claims (1)

1.一种磁性材料粉末成型装置，其包括有模具及压机，所述模具包括有上压头（11）、下压头（12）及阴模；所述阴模包括有四个侧板，四个侧板围绕形成阴模模腔（13）；所述压机包括有压机架，设置于所述压机架上的上压头驱动装置（21）、下压头驱动装置（22）及磁场取向结构，其特征在于，四个所述侧板能够相对移动，所述压机还包括至少一个侧板驱动装置（23），所述磁场取向结构包括与所述侧板驱动装置（23）对应设置的侧板极头，所述侧板极头与所述侧板驱动装置（23）连接，所述上压头驱动装置（21）和所述侧板驱动装置（23）均安装有联动控制结构，控制所述上压头驱动装置（22）和所述侧板驱动装置（23）同步动作；

所述侧板驱动装置（23）布置于所述侧板的外周，并垂直于所述模具的压制方向；

四个所述侧板分别为左侧板（14）、右侧板（15）、前侧板（16）及后侧板（17），所述侧板极头包括有左极头（24）及右极头（25），所述左极头（24）及所述右极头（25）分别与所述左侧板（14）及所述右侧板（15）固定，所述侧板驱动装置（23）与所述左侧板（14）或所述右侧板（15）对应设置，且所述左极头（24）或所述右极头（25）与所述侧板驱动装置（23）连接，所述右侧板（15）或所述左侧板（14）固定于所述压机架上，且所述左侧板（14）或所述右侧板（15）与所述前侧板（16）及所述后侧板（17）之间设有同步机构；

所述同步机构包括有对压紧机构，所述压紧机构设于所述右侧板（15）的两端，并压紧所述前侧板（16）及所述后侧板（17），所述左侧板（14）的两端均设有第一斜面（142），所述前侧板（16）及所述后侧板（17）设有与所述第一斜面（142）配合的第二斜面（161）和第二斜面（171）；

所述压紧机构包括有压紧板（172）及弹性机构（18），所述压紧板（172）的一侧与所述右侧板（15）固定，所述弹性机构（18）固定于所述压紧板（172）的另一侧，并压紧所述压紧板（172）；

所述弹性机构（18）为压缩弹簧，固定件依次穿过所述压缩弹簧及所述压紧板（172）并与所述前侧板（16）或所述后侧板（17）固定。

2.根据权利要求1所述的一种磁性材料粉末成型装置，其特征在于，所述左侧板（14）的两端分别设有凸起，且所述凸起设于靠近所述前侧板（16）及所述后侧板（17）的一侧，所述第一斜面（142）设于所述凸起（141）的内侧。

3.根据权利要求1所述的一种磁性材料粉末成型装置，其特征在于，所述上压头驱动装置（21）、所述下压头驱动装置（22）及所述侧板驱动装置（23）均为液压油缸。 

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