CN103072283B - 内嵌环形磁铁的空心ptfe零件生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种内嵌环形磁铁的空心PTFE零件生产方法，以该方法生产的内嵌环形磁铁的空心PTFE零件，磁铁定位准确，PTFE与磁铁结合紧密，PTFE不会开裂。本生产方法，是把下垫块置于模套的通孔内，内套筒和磁铁均与下垫块接触，磁铁套装在内套筒上，芯模穿过内套筒，中间套筒套装在内套筒外，中间套筒与磁铁接触；把第一部分PTFE粉末加入中间套筒与模套之间并用外套筒压实；取出内套筒，把第二部分PTFE粉末加入中间套筒与芯模之间并用内套筒压实；取出内套筒、外套筒、中间套筒、下垫块；在磁铁上下端面两侧的模套与芯模之间分别加入第三、四部分PTFE粉末，用上压头和下压头同时对第三、四部分PTFE压实得到半成品；把半成品放入烧结炉中加压烧结。
Description
技术领域
本技术涉及内嵌环形磁铁的空心PTFE零件的生产方法。
背景技术
聚四氟乙烯(PTFE) 是一种性能优异的工程塑料。PTFE 优良的耐腐蚀性、耐高低温性、耐老化性、低摩擦性、介电性、不粘性、生理惰性, 使它在化工、机械、电气、建筑、医疗等众多领域成为不可缺少的特种材料。PTFE虽然是热塑性树脂, 但由于其具有极高的熔融粘度, 难以用标准的热塑性塑料的方法对其进行加工成型, 只能采用类似粉末冶金冷压成型与烧结相结合的生产方法，及把粉末状的PTFE放入成型模内加压成型，然后再把成型的模型放入烧结炉内加热烧结即可。
对于一些有特殊用途的场合，需要在空心的PTFE内嵌入一个环形磁铁，该磁铁不外漏。通常，该内嵌环形磁铁的PTFE零件是一个空心圆柱体，圆环形磁铁与空心圆柱体同轴。对于内嵌环形磁铁的空心PTFE零件，如果按照类似普通的PTFE生产方法，把磁铁和粉末状的PTFE一起放入成型模内加压成型，然后再把成型的内嵌磁铁的模型放入烧结炉内加热烧结，会出现两个问题：一是在磁铁与PTFE结合部会出现间隙，在磁铁边角部的PTFE会出现开裂，导致零件不合格。二是磁铁在零件中位置随机性大，无法准确定位。
发明内容
本发明的目的是提供一种内嵌环形磁铁的空心PTFE零件生产方法，以该方法生产的内嵌环形磁铁的空心PTFE零件，磁铁定位准确，PTFE与磁铁结合紧密，PTFE不会开裂。
本发明的内嵌环形磁铁的空心PTFE零件生产方法，所需要的生产装置包括模套，芯模，内套筒，外套筒，中间套筒，下垫块，上压头，下压头；
模套具有与零件的外周相吻合的通孔，芯模的外周与零件的空心部相吻合；内套筒的外周与环形磁铁的内孔相吻合，内套筒的内周与芯模的外周相吻合；外套筒的外周与模套的通孔相吻合，外套筒的内周与环形磁铁的外周相吻合；中间套筒的外周与环形磁铁的外周相吻合，中间套筒的内周与环形磁铁的内孔相吻合；下垫块的外周与模套的通孔相吻合，下垫块上具有与芯模相吻合的孔；上压头的外周与模套的通孔相吻合，上压头上具有与芯模相应的上导向孔；下压头的外周与模套的通孔相吻合，下压头上具有与芯模相应的下导向孔；
生产方法包括以下步骤：
a、把下垫块置于模套的通孔内，内套筒和磁铁的下端面均与下垫块的上端面接触，磁铁套装在内套筒上，芯模穿过内套筒伸入到下垫块的孔内，中间套筒套装在内套筒外，中间套筒的下端面与磁铁上端面接触；
b、把第一部分PTFE粉末加入中间套筒与模套之间，用外套筒的下端面把加入的第一部分PTFE粉末压缩，使得压实后的第一部分PTFE粉末的上端面与磁铁上端面平齐；
c、取出内套筒，把第二部分PTFE粉末加入中间套筒与芯模之间；在外套筒与第一部分PTFE粉末上端面保持接触的情况下，用内套筒的下端面把第二部分PTFE粉末压缩，使得压实后的第二部分PTFE粉末的上端与磁铁上端面平齐；
d、取出内套筒、外套筒、中间套筒、下垫块；
e、在磁铁上下端面两侧的模套与芯模之间分别加入第三、四部分PTFE粉末，用穿过芯模的上压头和下压头同时对第三、四部分PTFE粉末压缩，得到PTFE粉末包裹磁铁的半成品；
f、把半成品从模套中取出放入烧结炉中烧结；烧结时对半成品的上下端面加压。
本发明的有益效果：在压缩PTFE粉末过程中，磁铁被内套筒、外套筒、中间套筒、下垫块等可靠定位，位置不会移动，所以制得的零件中磁铁定位准确。把PTFE粉末分成多个部分压缩，也许保证了零件各部分PTFE粉末压缩的一致性，尤其是保证了与磁铁边角处相接触的PTFE粉末可靠被压缩，可能使得零件各处的PTFE密度基本相同，所以烧结后没有PTFE与磁铁结合部出现间隙和在磁铁边角部的PTFE出现开裂的现象。
上述的内嵌环形磁铁的空心PTFE零件生产方法，烧结时对半成品的上下端面加压的加压装置包括夹具体，在夹具体上设置有相对于夹具体上下滑动的上压板和下压板，上压板和下压板与半成品的上下端面分别接触，上压板和下压板与夹具体之间均具有弹力装置(如压缩弹簧)。这样在烧结时进行加压，在烧结过程中也许能够PTFE始终处于被压缩状态而使得PTFE具有流动性，进一步防止了PTFE出现开裂和缝隙。
上述的内嵌环形磁铁的空心PTFE零件生产方法，步骤b、c、e中对PTFE粉末加压的压力为25-30 MPa。
上述的内嵌环形磁铁的空心PTFE零件生产方法，烧结时，从常温以60-80℃/h升温至烧结温度370-390℃，保温时间3-5h；然后自然冷却。
附图说明
图1是对磁铁进行定位状态的示意图。
图2是磁铁外圈加料状态示意图。
图3是磁铁外圈加料压缩后状态示意图。
图4是取出内套筒状态示意图。
图5是磁铁内圈加料状态示意图。
图6是磁铁内圈加料压缩后状态示意图。
图7是磁铁上下端加料状态示意图。
图8是磁铁上下端加料压缩后状态示意图。
图9是把半成品放入加药装置中示意图。
实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
内嵌圆环形磁铁的空心圆柱体PTFE零件生产装置，参见图1、2、7-9，包括模套1，芯模2，内套筒3，外套筒4，中间套筒5，下垫块6，上压头7，下压头8，加压装置9等。参见图9，加压装置9包括夹具体90，在夹具体90上设置有相对于夹具体上下滑动的上压板91和下压板92，上压板和下压板与夹具体之间均具有耐高温压缩弹簧93、94。
模套1具有与零件20的外周相吻合的通孔11，芯模2的外周与零件20的空心部22相吻合；内套筒3的外周与环形磁铁的内孔相吻合，内套筒的内周与芯模的外周相吻合；外套筒4的外周与模套的通孔相吻合，外套筒4的内周与环形磁铁30的外周相吻合；中间套筒5的外周与环形磁铁30的外周相吻合，中间套筒的内周与环形磁铁的内孔相吻合；下垫块的外周与模套的通孔相吻合，下垫块上具有与芯模相吻合的孔61。上压头7的外周与模套的通孔相吻合，上压头上具有与芯模相应的上导向孔71；下压头8的外周与模套的通孔相吻合，下压头上具有与芯模相应的下导向孔81。
内嵌圆环形磁铁的空心圆柱体PTFE零件的生产方法：
a、磁铁定位：参见图1，把下垫块置于模套的通孔内，内套筒和磁铁的下端面均与下垫块的上端面接触，磁铁套装在内套筒上，芯模穿过内套筒伸入到下垫块的孔内，中间套筒套装在内套筒外，中间套筒的下端面与磁铁上端面接触。
b、磁铁外圈加料压缩：参见图2、3，把第一部分PTFE粉末100加入中间套筒与模套之间，用外套筒的下端面把加入的第一部分PTFE粉末压缩，压力为28 MPa，使得压实后的第一部分PTFE粉末的上端面与磁铁上端面平齐；
c、磁铁内圈加料压缩：参见4-6，取出内套筒，把第二部分PTFE粉末200加入中间套筒与芯模之间；在外套筒与第一部分PTFE粉末上端面保持接触的情况下，用内套筒的下端面把第二部分PTFE粉末压缩，压力为27 MPa，使得压实后的第二部分PTFE粉末的上端与磁铁上端面平齐；
d、取出内套筒、外套筒、中间套筒、下垫块；
e、磁铁上下端加料压缩：参见图7、8，在磁铁上下端面两侧的模套与芯模之间分别加入第三、四部分PTFE粉末300、400，用穿过芯模的上压头和下压头同时对第三、四部分PTFE粉末压缩，压力为28 MPa，得到PTFE粉末包裹磁铁的半成品23；
f、加压烧结：参见图9，把半成品从模套中取出，放入加压装置中，上压板和下压板在压缩弹簧的作用下与半成品的上下端面分别接触。把加压装置和半成品一起放入烧结炉中烧结。烧结时，从常温以70℃/小时升温至烧结温度380℃，保温时间4 小时；然后自然冷却。得到的内嵌圆环形磁铁的空心圆柱体PTFE零件内外部无开裂现象，PTFE与磁铁紧密接触。
当然，下压头8与下垫块6可以是同一个零件。
Claims (5)
1.内嵌环形磁铁的空心PTFE零件生产方法，其特征是：所需要的生产装置包括模套，芯模，内套筒，外套筒，中间套筒，下垫块，上压头，下压头；
模套具有与零件的外周相吻合的通孔，芯模的外周与零件的空心部相吻合；内套筒的外周与环形磁铁的内孔相吻合，内套筒的内周与芯模的外周相吻合；外套筒的外周与模套的通孔相吻合，外套筒的内周与环形磁铁的外周相吻合；中间套筒的外周与环形磁铁的外周相吻合，中间套筒的内周与环形磁铁的内孔相吻合；下垫块的外周与模套的通孔相吻合，下垫块上具有与芯模相吻合的孔；上压头的外周与模套的通孔相吻合，上压头上具有与芯模相应的上导向孔；下压头的外周与模套的通孔相吻合，下压头上具有与芯模相应的下导向孔；
生产方法包括以下步骤：
a、把下垫块置于模套的通孔内，内套筒和磁铁的下端面均与下垫块的上端面接触，磁铁套装在内套筒上，芯模穿过内套筒伸入到下垫块的孔内，中间套筒套装在内套筒外，中间套筒的下端面与磁铁上端面接触；
b、把第一部分PTFE粉末加入中间套筒与模套之间，用外套筒的下端面把加入的第一部分PTFE粉末压缩，使得压实后的第一部分PTFE粉末的上端面与磁铁上端面平齐；
c、取出内套筒，把第二部分PTFE粉末加入中间套筒与芯模之间；在外套筒与第一部分PTFE粉末上端面保持接触的情况下，用内套筒的下端面把第二部分PTFE粉末压缩，使得压实后的第二部分PTFE粉末的上端与磁铁上端面平齐；
d、取出内套筒、外套筒、中间套筒、下垫块；
e、在磁铁上下端面两侧的模套与芯模之间分别加入第三、四部分PTFE粉末，用穿过芯模的上压头和下压头同时对第三、四部分PTFE粉末压缩，得到PTFE粉末包裹磁铁的半成品；
f、把半成品从模套中取出放入烧结炉中烧结；烧结时对半成品的上下端面加压。
2.如权利要求1所述的内嵌环形磁铁的空心PTFE零件生产方法，其特征是：烧结时对半成品的上下端面加压的加压装置包括夹具体，在夹具体上设置有相对于夹具体上下滑动的上压板和下压板，上压板和下压板与半成品的上下端面分别接触，上压板和下压板与夹具体之间均具有弹力装置。
3.如权利要求2所述的内嵌环形磁铁的空心PTFE零件生产方法，其特征是：弹力装置为压缩弹簧。
4.如权利要求1、2或3所述的内嵌环形磁铁的空心PTFE零件生产方法，其特征是：步骤b、c、e中对PTFE粉末加压的压力为25-30 MPa。
5.如权利要求1、2或3所述的内嵌环形磁铁的空心PTFE零件生产方法，其特征是：烧结时，从常温以60-80℃/h升温至烧结温度370-390℃，保温时间3-5h；然后自然冷却。
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