CN105788842A - 一种钕铁硼磁体自动压型系统及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钕铁硼磁体制备领域，公开了一种钕铁硼磁体自动压型系统及其成型方法，包括工作台、导轨、洁净室、模具、极头、第一压缸、第二压缸、第三压缸和布粉器；导轨铺设于工作台上，第一压缸和第二压缸设置于工作台两端，第三压缸设置于第二压缸的上方，极头设置于第二压缸和第三压缸之间，极头产生的磁场使磁粉定向排列,洁净室设置于导轨上并可以在导轨上往复运动，模具设置于洁净室内，布粉器设置于工作台靠近第一压缸的一侧。在第一压缸上方完成布粉工序，在第二压缸上方完成成型工序，最后回到第一压缸上方完成脱模工序。有益效果在于：实现了自动化、效率高、产品质量稳定、模具使用寿命长和减轻了工人的劳动强度。

Description

一种钕铁硼磁体自动压型系统及其成型方法

技术领域

本发明涉及钕铁硼磁体制备领域，尤其是涉及一种钕铁硼磁体自动压型系统及其成型方法。

背景技术

钕铁硼磁体是由钕，铁，硼三种元素组成的合金磁体，是现有技术中磁性最强的永磁体。

现有技术中的钕铁硼磁体的压型工序采用的是单机方法生产，即通过人工合模、拆模再经过压缸压制成型，这种成型方法受人为因素的影响较大，模具结构、压型系统和人员技能的差异导致成型产品的差异较大、效率较低、产品质量不稳定、粉体的利用率不高。且手动模具公差配合精度低，上下模难免出现错位，导致返压料较多，产品外观不良的问题突出，人工合模和拆模的过程对模具的损伤较大，寿命较短。

现有技术中的钕铁硼磁体压型系统存在的问题在于：无法实现自动化，效率低、产品质量不稳定、模具使用寿命短和工人劳动强度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钕铁硼磁体自动压型系统及其成型方法，以解决现有技术中的钕铁硼磁体压型系统无法实现自动化，效率低、产品质量不稳定、模具使用寿命短和工人的劳动强度大的问题。

本发明公开了一种钕铁硼磁体自动压型系统，包括工作台、导轨、洁净室、模具、极头、第一压缸、第二压缸、第三压缸和布粉器；所述导轨铺设于所述工作台上，所述第一压缸和所述第二压缸设置于所述工作台两端，所述第三压缸设置于所述第二压缸的上方，所述极头设置于所述第二压缸和第三压缸之间，所述极头产生的磁场使磁粉定向排列,所述洁净室设置于所述导轨上并可以在所述导轨上往复运动，所述模具设置于所述洁净室内，所述布粉器设置于所述工作台靠近所述第一压缸的一侧。

更进一步地，所述模具包括第一挡磁板、第二挡磁板、上压头和下压头，所述第一挡磁板和所述第二挡磁板竖直设置，所述第一挡磁板和所述第二挡磁板之间形成模腔，所述上压头设置于所述模腔上部并与所述第一挡磁板和所述第二挡磁板活动连接，所述下压头设置于所述模腔下部并与所述第一挡磁板和所述第二挡磁板活动连接。

更进一步地，所述极头设置为两个，两个所述极头分别设置在所述洁净室的前后端，且两个所述极头的中心连线垂直于所述模具的移动方向。

更进一步地，所述上压头包括第一连杆和第一模板，所述第一模板两端分别与所述第一挡磁板和第二挡磁板抵接，所述第一连杆的一端与所述第一模板固接，所述第一连杆的另一端伸出所述洁净室。

更进一步地，还包括弹力装置，所述弹力装置设置于所述洁净室上端并套设于所述第一连杆上。

更进一步地，所述下压头包括第二连杆和第二模板，所述第二模板两端分别与所述第一挡磁板和第二挡磁板抵接，所述第二连杆与所述第二模板固接。

更进一步地，所述布粉器设置为漏斗状结构，所述布粉器的宽度从模具外部到模具内部逐渐增大，所述布粉器可左右移动。

一种利用权利要求所述的钕铁硼磁体自动压型系统的成型方法，包括以下步骤：

步骤S1，布粉工序：

洁净室位于第一压缸上方，布粉器向右移动并给模腔布粉，布粉完成后，布粉器向左移动直至退出模腔；

步骤S2，成型工序：

步骤S21，洁净室在导轨的带动下由第一压缸移动至第二压缸上方，极头产生的磁场使模腔内的磁粉定向分布，同时，第二压缸和第三压缸通过伸缩杆分别对下压头和上压头施加压力以使位于模腔内的磁粉成型；

步骤S22，第二压缸和第三压缸的伸缩杆复位；

步骤S3，脱模工序：

所述洁净室在导轨的带动下从第二压缸上方移动至第一压缸上方，第一连杆在弹力装置的作用下向上运动以使所述上压头脱离模腔，第一压缸向上运动以使所述下压头上升并顶出钕铁硼磁体成品。

更进一步地，所述步骤S3中，所述弹力装置设置为弹簧。

更进一步地，所述步骤S3完成后，第一压缸向下运动，下压头下降到初始位置，上压头在弹力装置的作用下进入模腔并下降到初始位置。

结合以上技术方案，

第一方面，钕铁硼磁体自动压型系统在第一压缸上方完成布粉工序，布粉工序完成后又第一压缸上方转移到第二压缸上方完成成型工序，成型工序完成后由第二压缸上方回到第一压缸上方完成脱模工序，实现了自动化，省去了手动模具拆模、合模步骤，简化了工序，大大降低了员工的工作强度，效率高。

第二方面，手动模具公差配合精度低，上下模难免出现错位，导致返压料较多，产品外观不良的问题突出。本发明提供的钕铁硼磁体自动压型系统在成型工序中，模腔和上、下压头之间具有非常高的平行度和垂直度(公差配合精度高)，大大的提高了产品的质量，避免了模具拆模、合模导致的模具之间的磕碰，提高了模具的使用寿命。

本发明提供的一种钕铁硼磁体自动压型系统及其成型方法的有益效果在于：实现了自动化、效率高、产品质量稳定、模具使用寿命长和减轻了工人的劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种钕铁硼磁体自动压型系统的结构示意图；

图2为模具的结构示意图；

图3为布粉工序的工作示意图；

图4为成型工序的工作示意图；

图5为脱模工序的工作示意图。

附图标记

1-工作台；2-导轨；3-洁净室；

4-模具；5-极头；6-第一压缸；

7-第二压缸；8-第三压缸；11-布粉器；

12-弹力装置；13-模腔；14-粉罐；

15-第一导粉槽；16-自动称粉机；17-第二导粉槽。

41-第一挡磁板；42-第二挡磁板；43-上压头；

44-下压头；431-第一连杆；432-第一模板；

441-第二连杆；442-第二模板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明公开了一种钕铁硼磁体自动压型系统，包括工作台1、导轨2、洁净室3、模具4、极头5、第一压缸6、第二压缸7、第三压缸8和布粉器11。

导轨2铺设于工作台1上方用于驱动洁净室3，洁净室3在导轨2的带动下往返于第一压缸6上方和第二压缸7上方。导轨2的结构不限于皮带、输送辊等。导轨2在第一压缸6上方和第二压缸7的上方均设置有定位装置。洁净室3在导轨2上的停止位置由定位装置精确定位。

优选地，导轨2由输送辊组成，输送辊由多个平行排列的辊筒组成。多个平行排列的滚筒由设置于导轨2两长边上的链条驱动，链条由齿轮带动，链条的顺时针传动或者逆时针传动带动辊筒顺时针转动或者逆时针转动。设置于导轨2两长边上的链条需要同步运转以保证全部输送棍同步转动。

优选地，导轨2上的定位装置包括挡板，第一压缸6上方和第二压缸7上方均设置有挡板，第一压缸6上方的挡板设置于洁净室3的左侧，第二压缸7上方的挡板设置于洁净室3的右侧。当洁净室3接触到第一压缸6上方的挡板时，洁净室3停止运动；当洁净室3接触到第二压缸7上方的挡板时，洁净室3停止运动。

优选地，导轨2上的定位装置还可以采用位置传感器，位置传感器可接收洁净室3的位置信号，并将洁净室3的位置信号传递给控制系统，控制系统控制钕铁硼磁体自动压型系统的导轨2运动或者停止。

第一压缸6和第二压缸7设置于工作台1两端，第三压缸8设置于第二压缸7的上方。第一压缸6和第二压缸7的伸缩杆设置于工作台1下方并作用于洁净室3。第一压缸6、第二压缸7和第三压缸8不限于油压缸和气压缸等。第一压缸6、第二压缸7和第三压缸8的作用在于驱动位于洁净室3内的模具4。

优选地，第一压缸6、第二压缸7和第三压缸8设置为液压缸，液压缸将液压能转变为机械能以使液压缸的伸缩杆做直线往复运动。伸缩杆的伸缩运动带动模具4的上压头43向下或者下压头44向上运动。

具体地，第一压缸6、第二压缸7和第三压缸8的运动过程如下：

当洁净室3位于第一压缸6上方时，第一压缸6的伸缩杆的上升运动驱动下压头44向上运动，第一压缸6的伸缩杆的下降运动带动下压头44向下运动；

当洁净室3位于第二压缸7的上方时，第二压缸7的伸缩杆的上升运动驱动下压头44向上运动，与第二压缸7相反，第三压缸8的伸缩杆的下降运动驱动上压头43向下运动。

布粉器11设置于工作台1靠近第一压缸6的一侧，布粉器11设置为漏斗状结构，布粉器11的宽度从模具4外部到模具4内部逐渐增大。

布粉器11下方设置有震动装置，震动装置给布粉器11提供一个上下及前后方向的驱动力以使布粉器11将粉料均匀分散到模腔13内。布粉器11靠近模腔13的一侧设置有筛网，粉体通过筛网的网口进入模腔13内。

优选地，震动装置设置为振捣器，振捣器给布粉装置提供一个上下及前后方向的驱动力以使布粉器11将粉料均匀分散到模腔13内。

布粉器11还与输送装置连接，输送装置使布粉器11在水平方向上移动。即布粉器11可在输送装置的驱动下进入模腔13或者脱离模腔13。

具体地，在钕铁硼磁体自动压型系统的布粉工序中，布粉器11在输送装置的驱动力下进入模腔13内，完成布粉后，布粉器11在输送装置的驱动力下向远离模腔13的方向运动并脱离模腔13。

优选地，输送装置设置为机械手，机械手与控制系统连接，机械手通过控制系统的控制作用带动布粉器11在水平方向上移动。

需要说明的是：布粉器11远离洁净室3的一侧设置有送粉机构，送粉机构包括粉罐14、自动称粉机16、第一导粉槽15和第二导粉槽17。第一导粉槽15设置在粉罐14和自动称粉机16之间，第二导粉槽17设置在自动称粉机16和布粉器11之间，第一导粉槽15和第二导粉槽17下方均设置有震动装置，震动装置的震动作用使粉体在第一导粉槽15和第二导粉槽17内向洁净室3方向输送。第一导粉槽15和第二导粉槽17向洁净室3方向倾斜。自动称粉机16可倾斜倒粉。粉罐14内装载有粉体，粉罐14下端与第一导粉槽15连通，粉罐14内的粉体输送到第一导粉槽15内，第一导粉槽15内的粉料通过震动装置的震动作用将粉体抖动到自动称粉机16内，自动称粉机16对粉料称量后将粉料倾倒入第二导粉槽17内，第二导粉槽17内的粉体通过震动装置的震动作用输送到布粉器11内，并由布粉器11将粉料输送到模腔13内。

需要说明的是：自动称粉机16、第一导粉槽15和第二导粉槽17均位于密闭的环境内，保证送粉机构工作过程的洁净度。

洁净室3设置于导轨2上并可以在导轨2上往复运动，模具4设置于洁净室3内，洁净室3内排除氧气，填充氮气，给模具4内的磁粉提供相对稳定的成型环境，避免空气中的微粒子、有害气体等对产品产生不良影响。

需要说明的是：洁净室3设置有洁净室进料口，第二导粉槽17穿过洁净室进料口给洁净室3内的模具4加料。

优选地，洁净室3设置为长方体结构。

模具4包括第一挡磁板41、第二挡磁板42、上压头43和下压头44。

第一挡磁板41和第二挡磁板42竖直设置，第一挡磁板41和第二挡磁板42之间设置为模腔13。

优选地，第一挡磁板41和第二挡磁板42由不导磁的材料制成。

优选地，第一挡磁板41的中部开设有用于通过布粉器11的通孔，布粉器11穿过第一挡磁板41上的通孔给模具4的模腔13内部加粉。

如图1和图2所示，上压头43设置于模腔13上部并与第一挡磁板41和第二挡磁板42活动连接，下压头44设置于模腔13下部并与第一挡磁板41和第二挡磁板42活动连接。上压头43包括第一连杆431和第一模板432，第一模板432两端分别与第一挡磁板41和第二挡磁板42抵接，第一连杆431的一端与第一模板432固接，第一连杆431的另一端伸出洁净室3。

需要说明的是：第一挡磁板41和第二挡磁板42之间通过挡板连接，挡板设置在模腔13的Z-Z方向的后端，布粉器11的运动路径在模腔13的Z-Z方向的前端，模腔13在Z-Z方向的前端开口。Z-Z方向为工作台所在的平面上与模具4的移动方向垂直的方向。

更进一步地，极头5设置在Z-Z方向上的挡板的外侧，挡板由导磁材料制成，极头5产生的磁感线穿过Z-Z方向上的挡板并作用于模腔13内的磁粉以使模腔13内的磁粉产生极性。

弹力装置12设置于洁净室3上端并套设于第一连杆431上。弹力装置12的作用在于给上压头43施加一个向上运动的驱动力以驱动上压头43向上运动。

需要说明的是：弹力装置12下端与洁净室3相抵，弹力装置12上端与第一连杆431固定连接。在脱模工序中，弹力装置12处于压缩状态，当需要将上压头43脱离模腔13时，弹力装置12受到的压缩力逐渐减小，弹力装置12由压缩状态逐渐转变为自由状态并带动上压头43脱离模腔13。

优选地，弹力装置12设置为弹簧，弹簧上端与第一连杆431固定连接，弹簧下端与洁净室3相抵。

下压头44包括第二连杆441和第二模板442，第二模板442两端分别与第一挡磁板41和第二挡磁板42抵接，第二连杆441与第二模板442固接。

极头5设置于第二压缸7和第三压缸8之间，极头5产生的磁场使磁粉定向排列。极头5设置为两个，两个极头5分别设置在洁净室3的前后端，且两个极头5的中心连线垂直于模具4的移动方向。

具体地，两个极头5设置于钕铁硼磁体自动压型系统的Z-Z方向。

两个极头5设置在钕铁硼磁体自动压型系统的Z-Z方向的原因在于：

第一挡磁板41和第二挡磁板42由无磁材料制成，即磁感线不能穿过第一挡磁板41和第二挡磁板42，故钕铁硼磁体自动压型系统的X-X方向不能设置极头5，钕铁硼磁体自动压型系统的Y-Y方向设置有第一压头和第二压头，同样的，钕铁硼磁体自动压型系统的Y-Y方向不能设置极头5。故需要将两个极头5设置于钕铁硼磁体自动压型系统的Z-Z方向。

如图3、图4和图5所示，本发明提供了一种钕铁硼磁体自动压型系统及其成型方法，包括以下步骤：

步骤S1，布粉工序：

洁净室3位于第一压缸6上方，布粉器11向右移动并给模腔13布粉，布粉完成后，布粉器11向左移动直至退出模腔13；

步骤S2，成型工序：

步骤S21，洁净室3在导轨2的带动下由第一压缸6移动至第二压缸7上方，极头5产生的磁场使模腔13内的磁粉定向分布，同时，第二压缸7和第三压缸8通过伸缩杆分别对下压头44和上压头43施加压力以使位于模腔13内的磁粉成型；

步骤S22，第二压缸7和第三压缸8的伸缩杆复位；

步骤S3，脱模工序：

洁净室3在导轨2的带动下从第二压缸7上方移动至第一压缸6上方，第一连杆431在弹力装置12的作用下向上运动以使所述上压头43脱离模腔13，第一压缸6向上运动以使所述下压头44上升并顶出钕铁硼磁体成品。

所述步骤S3中，弹力装置12设置为弹簧。

所述步骤S3完成后，第一压缸6向下运动，下压头44下降到初始位置，上压头43在弹力装置12的作用下进入模腔13并下降到初始位置。

需要说明的是：

步骤S1的布粉工序中，与布粉器11连接的输送装置将布粉器11转移到模腔13内，布粉完成后，布粉器11在输送装置的带动下脱离模腔13。

步骤S3的脱模工序完成后，下压头44向下运动恢复到初始位置，下压头44恢复到初始位置后，套装在第一连杆431上方的弹力装置12受到压力收缩并带动上压头43向下运动，上压头43向下运动直至恢复到初始位置。当上压头43和下压头44均恢复到初始位置后，钕铁硼磁体自动压型系统进入下一个周期，重复进行步骤S1、步骤S2和步骤S3。

还需要说明的是：步骤S2中，第二压缸7、第三压缸8和模具4均需保证一定的垂直度，即第二压缸7、第三压缸8和模具4的中轴线需保持竖直。原因在于：公差配合精度高、产品取向度可得到保证，消除了手动模具无法避免的弱磁现象，且外观尺寸合格率提高。

本发明提供的一种钕铁硼磁体自动压型系统的成型方法的有益效果在于：

1、钕铁硼磁体自动压型系统在第一压缸6上方完成布粉工序，布粉工序完成后在第二压缸7上方完成成型工序，成型工序完成后回到第一压缸6上方完成脱模工序，实现了自动化，省去了手动模具4拆模、合模步骤，简化了工序，大大降低了员工的工作强度，效率高。

2、手动模具公差配合精度低，上下模难免出现错位，导致返压料较多，产品外观不良的问题突出，本发明提供的钕铁硼磁体自动压型系统在成型工序中，模腔13和上、下压头之间具有非常高的平行度和垂直度公差配合精度高，大大的提高了产品的质量，避免了模具4拆模、合模导致的模具4之间的磕碰，提高了模具4的使用寿命。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种钕铁硼磁体自动压型系统，其特征在于，包括工作台(1)、导轨(2)、洁净室(3)、模具(4)、极头(5)、第一压缸(6)、第二压缸(7)、第三压缸(8)和布粉器(11)；所述导轨(2)铺设于所述工作台(1)上，所述第一压缸(6)和所述第二压缸(7)设置于所述工作台(1)两端，所述第三压缸(8)设置于所述第二压缸(7)的上方，所述极头(5)设置于所述第二压缸(7)和第三压缸(8)之间，所述极头(5)产生的磁场使磁粉定向排列,所述洁净室(3)设置于所述导轨(2)上并可以在所述导轨(2)上往复运动，所述模具(4)设置于所述洁净室(3)内，所述布粉器(11)设置于所述工作台(1)靠近所述第一压缸(6)的一侧。

2.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体自动压型系统，其特征在于，所述模具(4)包括第一挡磁板(41)、第二挡磁板(42)、上压头(43)和下压头(44)，所述第一挡磁板(41)和所述第二挡磁板(42)竖直设置，所述第一挡磁板(41)和所述第二挡磁板(42)之间形成模腔(13)，所述上压头(43)设置于所述模腔(13)上部并与所述第一挡磁板(41)和所述第二挡磁板(42)活动连接，所述下压头(44)设置于所述模腔(13)下部并与所述第一挡磁板(41)和所述第二挡磁板(42)活动连接。

3.根据权利要求2所述的钕铁硼磁体自动压型系统，其特征在于，所述极头(5)设置为两个，两个所述极头(5)分别设置在所述洁净室(3)的前后端，且两个所述极头(5)的中心连线垂直于所述模具(4)的移动方向。

4.根据权利要求3所述的钕铁硼磁体自动压型系统，其特征在于，所述上压头(43)包括第一连杆(431)和第一模板(432)，所述第一模板(432)两端分别与所述第一挡磁板(41)和第二挡磁板(42)抵接，所述第一连杆(431)的一端与所述第一模板(432)固接，所述第一连杆(431)的另一端伸出所述洁净室(3)。

5.根据权利要求4所述的钕铁硼磁体自动压型系统，其特征在于，还包括弹力装置(12)，所述弹力装置(12)设置于所述洁净室(3)上端并套设于所述第一连杆(431)上。

6.根据权利要求2所述的钕铁硼磁体自动压型系统，其特征在于，所述下压头(44)包括第二连杆(441)和第二模板(442)，所述第二模板(442)两端分别与所述第一挡磁板(41)和第二挡磁板(42)抵接，所述第二连杆(441)与所述第二模板(442)固接。

7.根据权利要求1所述的钕铁硼磁体自动压型系统，其特征在于，所述布粉器(11)设置为漏斗状结构，所述布粉器(11)的宽度从模具(4)外部到模具(4)内部逐渐增大，所述布粉器(11)可左右移动。

8.一种利用权利要求5所述的钕铁硼磁体自动压型系统的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，布粉工序：

洁净室(3)位于第一压缸(6)上方，布粉器(11)向右移动并给模腔(13)布粉，布粉完成后，布粉器(11)向左移动直至退出模腔(13)；

步骤S2，成型工序：

步骤S21，洁净室(3)在导轨(2)的带动下由第一压缸(6)移动至第二压缸(7)上方，极头(5)产生的磁场使模腔(13)内的磁粉定向分布，同时，第二压缸(7)和第三压缸(8)通过伸缩杆分别对下压头(44)和上压头(43)施加压力以使位于模腔(13)内的磁粉成型；

步骤S22，第二压缸(7)和第三压缸(8)的伸缩杆复位；

步骤S3，脱模工序：

所述洁净室(3)在导轨(2)的带动下从第二压缸(7)上方移动至第一压缸(6)上方，第一连杆(431)在弹力装置(12)的作用下向上运动以使所述上压头(43)脱离模腔(13)，第一压缸(6)向上运动以使所述下压头(44)上升并顶出钕铁硼磁体成品。

9.根据权利要求8所述的利用钕铁硼磁体自动压型系统的成型方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述弹力装置(12)设置为弹簧。

10.根据权利要求8所述的利用钕铁硼磁体自动压型系统的成型方法，其特征在于，所述步骤S3完成后，第一压缸(6)向下运动，下压头(44)下降到初始位置，上压头(43)在弹力装置(12)的作用下进入模腔(13)并下降到初始位置。