CN108305774B - 一种磁芯成型夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁芯成型夹具，用于通过热处理成型制作磁芯棒，所述夹具包括芯棒成型模具(1)和夹具(14)，其特征在于，所述芯棒成型模具(1)包括两个相同的凹槽本体(11)和两个相同的成型压板(2)，两个凹槽本体(11)对合到一起组成具有两个芯棒成型孔(45)的凹槽本体对；所述夹具(14)用于将凹槽本体对和与凹槽本体对匹配的两个成型压板(2)以及芯棒成型孔(45)内的磁芯棒夹紧成一个整体。本发明的优点在于：A、整体结构合理，变形小，适合在高温下长期反复地作热处理工作；B、磁芯组份中的磁金属丝整体受力均匀，磁芯棒结构成型质量好，尺寸精准、误差小，物理参数稳定，干扰小；C、热处理夹具通气构造设置合理，通气好。
Description
技术领域
本发明涉及磁芯制备领域，具体地，涉及一种磁芯成型夹具。
背景技术
由于空间科学卫星或其他高空运载工具上搭载的磁波空间探测器需要具备较高灵敏度才能在很高的背景干扰噪声电平中提取到极弱的空间磁层中或其他特殊类型的低频波段的信号，因此对空间磁波探测仪本身特别是其直接捕捉信号的传感器搜索线圈等关键部件都需要极其精心细致的设计、制作、安装调试和整机检测，这类部件中包括可极大增强磁感应信号的线圈磁芯组件，而增强磁芯组件的导磁性能、改进磁芯的物理状态和增大在探测线圈截面内的磁芯相对占空比等指标显得尤为重要。因而对磁波探测线圈磁芯的制作工艺和制作辅助设备等和设计工作同样地重要。传统制备磁芯的方法是将软磁薄带条叠成的棒形并用金属丝捆扎定型或在矩形断面的金属槽中叠放软磁薄带或细丝压紧后再作热处理定型。但是这些方法存在着热处理后的二次整形及圆筒形线圈中矩形断面磁棒占空比较低等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服目前使用的低频磁波探测器搜索线圈的磁芯制作特别是在热处理定型时存在的上述问题，提出了一种易于制作圆柱形磁芯并热处理成型的模具设备。
为了实现上述目的，本发明提供了卫星磁波空间探测器上磁芯绕制及热处理成型过程中所使用的一种磁芯成型夹具，用于通过热处理成型制作磁芯棒，所述夹具包括芯棒成型模具1和夹具14，其特征在于，所述芯棒成型模具1包括两个相同的凹槽本体11和两个相同的成型压板2，两个凹槽本体11对合到一起组成具有两个芯棒成型孔45的凹槽本体对；所述夹具14用于将凹槽本体对和与凹槽本体对匹配的两个成型压板2以及芯棒成型孔45内的磁芯棒夹紧成一个整体。
作为上述装置的一种改进，所述凹槽本体11的凹槽本体底部17上设置若干个第一通气孔3；所述凹槽本体11的凹槽本体底部17的中心处设置一个定位孔26，用于将两个凹槽本体11的对准就位；所述凹槽本体11的凹槽本体底部17的纵向中心线上对称设置两个绕制固定孔27，用于将两个凹槽本体11固定成凹槽本体对，便于安装在专用机器上制作磁芯棒毛坯。
作为上述装置的一种改进，所述凹槽本体11的内侧壁6上开有扩散气槽40、横向扩散槽43和芯棒成型凹槽15，所述横向扩散槽43与第一通气孔3相连通，所述两个凹槽本体11对合到一起构成扩散气孔41和芯棒成型孔45。
作为上述装置的一种改进，所述成型压板2为横截面呈T型的直棒条，所述成型压板2的突起部31及突起顶面32与凹槽本体11对合后与芯棒成型凹槽15形成一个圆周闭合的圆形孔洞：芯棒成型孔45，所述芯棒成型孔45有对称的缺口19，缺口19部分的结构形状与成型压板2的突起部31的部分重合。
作为上述装置的一种改进，所述成型压板2的压板本体底部4上设置若干个压板通气孔20。
作为上述装置的一种改进，所述夹具14包括三个锁扣夹具46和两个定位板18，所述锁扣夹具46包括套设于芯棒成型模具1上的矩形锁扣环8、凹型压块24以及设置于矩形锁扣环8上的紧固旋钮9。
作为上述装置的一种改进，所述定位板18分别固定于凹槽本体端部10上，用于防止磁芯棒滑动或移位，所述定位板18上开有直径略小于芯棒成型孔45的第二通气孔23，并由固定螺栓13固定。
作为上述装置的一种改进，所述两个成型压板2上设置三个压板定位直槽25，用于分别嵌入三个锁扣夹具46的凹型压块24；所述每根凹槽本体11的凹槽本体底部17的纵向中心线上对称设置两个紧固旋钮定位孔16，用于固定芯棒成型模具1两端的矩形锁扣环8。
本发明的优点在于：
1、本发明的磁芯成型夹具整体结构合理，强度高、变形小，适合在高温下长期反复工作；
2、本发明的磁芯组份中的磁金属丝整体受力均匀，磁芯棒结构成型质量好，尺寸精准、误差小，物理参数稳定，干扰小；
3、本发明的热处理夹具通气构造设置合理，通气好，磁金属丝热处理质量好；
4、本发明的同材质的磁芯热处理夹具在高温环境下不会有杂质污染磁芯材料。
附图说明
图1是本发明的芯棒成型模具和凹槽本体组合紧压装置的三维侧视图；
图2是本发明的芯棒成型模具局部打开的三维侧视图；
图3是本发明的组合夹具的凹槽本体分开三维视图；
图4是本发明的凹槽本体组合紧压的三维侧视图；
图5是本发明的组合夹具压板的三维视图。
附图标识
1、芯棒成型模具 2、成型压板 3、第一通气孔
4、压板本体底部 5、凹槽本体内侧中部
6、内侧壁 7、凹槽本体侧壁
8、矩形锁扣环 9、紧固旋钮
10、凹槽本体端部 11、凹槽本体 12、扣板固定螺孔
13、固定螺栓 14、夹具 15、芯棒成型凹槽
16、紧固旋钮定位孔 17、凹槽本体底部 18、定位板
19、缺口 20、压板通气孔 21、压板突起端部
22、凹槽本体接合面 23、第二通气孔 24、凹型压块
25、压板定位直槽 26、定位中心孔
27、绕制固定孔 31、突起部 32、突起顶面
34、压板端部 35、压板接合面 40、扩散气槽
41、扩散气孔 43、横向扩散槽 44、斜面
45、芯棒成型孔 46、锁扣夹具
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述并通过下述技术方案予以实现。
如图1及2所示，本发明的一种磁芯成型夹具包括：包括芯棒成型模具1和夹具14，芯棒成型模具1包括两个凹槽本体11和与凹槽本体匹配的成型压板2，所述两个凹槽本体11对合到一起组成具有两个称为芯棒成型孔45的圆柱型空腔的完整凹槽本体对。
其中，如图3和图4所示，凹槽本体11的内侧壁6上开有扩散气槽40、横向扩散槽43和芯棒成型凹槽15，横向扩散槽43与第一通气孔3和相连通，两个凹槽本体11对合到一起构成扩散气孔41和芯棒成型孔45。
所述凹槽本体11的凹槽本体底部17上设置若干个第一通气孔3，用于磁芯成型夹具平放在热处理炉中时，炉中的气体能随上升气流进入磁芯成型夹具内，最终扩散并分布于芯棒成型孔45内，使芯棒成型孔45内待处理磁芯棒的全部磁金属丝组分都处于在1000度高温下的纯氢氛围中，所述凹槽本体11的凹槽本体底部17的中心处设置一个定位孔26，用于将两个凹槽本体11的对准；所述凹槽本体11的凹槽本体底部17的纵向中心线上对称设置两个绕制固定孔27，用于将两个凹槽本体11固定成凹槽本体对。
如图4和图5所示，成型压板2为横截面呈T型的直棒条，成型压板2中突起部31及突起顶面32在与凹槽本体11对合后与芯棒成型凹槽15正好形成一个圆周闭合的圆形孔洞：芯棒成型孔45，芯棒成型孔45有对称的缺口19，缺口19部分的结构形状与突起部31的部分相重合。
所述成型压板2的压板本体底部4上设置若干个压板通气孔20，用于增加进入横向扩散槽43的纯氢气体的扩散通道。
如图1及图2所示，夹具14用于将凹槽本体11和成型压板2以及凹槽本体的芯棒成型孔45内的磁芯棒夹紧成一个整体结构，夹具14为三个锁扣夹具46和两个定位板18组合体，该锁扣夹具46组合包括套设于凹槽本体11及成型压板2组合体上的矩形锁扣环8、成型压板2和矩形锁扣环8之间的凹型压块24以及设置于矩形锁扣环8上的紧固旋钮9。
固定于凹槽本体端部10的防芯棒滑动移位的定位板18，定位板18上开有第二通气孔23，并由固定螺栓13固定。
由于经过热处理的磁芯棒成品技术要求较高，包括其弯曲度等结构形状参数，而热处理过程是千度高温并经较长的加热时间，同时是在纯氢的氛围中进行的，所有组成磁芯棒成品的软磁金属丝均需要处于纯氢的氛围中才达到最高磁导率，因此，组成芯棒成型模具1整体的各部件不仅结构形状较为粗壮，比如凹槽本体11、成型压板2及矩形锁扣环8等均有较大的横截面以保证在高温下不会轻易变形，在靠近磁芯棒成品周围的结构上还需设有充足的导气流的孔、槽等措施，包括：凹槽本体11内侧壁6上的横向扩散槽43、2个扩散气槽40组成的扩散气孔41和通到凹槽本体底部17的第一通气孔3以及通到压板本体底部4的压板通气孔20。
此外，由于热处理前，每根磁芯棒首先是由直径0.01mm量级的细丝填置于芯棒成型孔45内组成的，具体操作顺序是先把两个凹槽本体11并排对置好用螺栓穿绕制固定孔27固定成凹槽本体对，此时由凹槽本体内侧中部5表面接触形成凹槽本体对的凹槽本体接合面22，凹槽本体对上构成2个芯棒成型孔45，再将表面涂层干燥的软磁丝通过芯棒成型孔45上2个斜面44构成的缺口19绕制填入芯棒成型孔45的凹槽中，填满后再将成型压板2拼到凹槽本体对两侧的缺口19处，并用突起部31压实芯棒成型孔45的凹槽内的软磁丝，凹槽本体侧壁7表面与压板接合面35对齐，凹槽本体端部10与压板端部34对齐，形成置于芯棒成型孔45内磁芯棒毛坯，再将凹型压块24对正嵌入紧压板定位直槽25，套上矩形锁扣环8，用紧固旋钮9将上述部件固定成一体。严格说，此时突起顶面32与2个芯棒成型凹槽15共3个弧型表面才组成了一个完整的芯棒成型孔45。
定位凹型槽本体对的定位中心孔26位于凹槽本体11的中部。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种磁芯成型夹具，用于通过热处理成型制作磁芯棒，其特征在于，所述磁芯成型夹具包括芯棒成型模具(1)和夹具(14)，所述芯棒成型模具(1)包括两个相同的凹槽本体(11)和两个相同的成型压板(2)，两个凹槽本体(11)对合到一起组成具有两个芯棒成型孔(45)的凹槽本体对；所述芯棒成型孔(45)内放置磁芯棒；所述夹具(14)用于将凹槽本体对和与凹槽本体对匹配的、设置在凹槽本体对两侧的两个成型压板(2)夹紧成一个整体；
所述凹槽本体(11)的凹槽本体底部(17)上设置若干个第一通气孔(3)；所述凹槽本体(11)的凹槽本体底部(17)的中心处设置一个定位孔(26)，用于将两个凹槽本体(11)的对准就位；所述凹槽本体(11)的凹槽本体底部(17)的纵向中心线上对称设置两个绕制固定孔(27)，用于将两个凹槽本体(11)固定成凹槽本体对；
所述凹槽本体(11)的内侧壁(6)上开有扩散气槽(40)、横向扩散槽(43)和芯棒成型凹槽(15)，所述横向扩散槽(43)与第一通气孔(3)相连通，所述两个凹槽本体(11)对合到一起构成扩散气孔(41)和芯棒成型孔(45)。
2.根据权利要求1所述的磁芯成型夹具，其特征在于，所述成型压板(2)为横截面呈T型的直棒条，所述成型压板(2)的突起部(31)及突起顶面(32)与凹槽本体(11)对合后与芯棒成型凹槽(15)形成一个圆周闭合的圆形孔洞：芯棒成型孔(45)，所述芯棒成型孔(45)有对称的缺口(19)，缺口(19)部分的结构形状与成型压板(2)的突起部(31)的部分重合。
3.根据权利要求1所述的磁芯成型夹具，其特征在于，所述成型压板(2)的压板本体底部(4)上设置若干个压板通气孔(20)。
4.根据权利要求1所述的磁芯成型夹具，其特征在于，所述夹具(14)包括三个锁扣夹具(46)和两个定位板(18)，所述锁扣夹具(46)包括套设于芯棒成型模具(1)上的矩形锁扣环(8)、凹型压块(24)以及设置于矩形锁扣环(8)上的紧固旋钮(9)。
5.根据权利要求4所述的磁芯成型夹具，其特征在于，所述定位板(18)分别固定于凹槽本体端部(10)上，用于防止磁芯棒滑动或移位，所述定位板(18)上开有直径略小于芯棒成型孔(45)的第二通气孔(23)，并由固定螺栓(13)固定。
6.根据权利要求4所述的磁芯成型夹具，其特征在于，所述两个成型压板(2)上设置三个压板定位直槽(25)，用于分别嵌入三个锁扣夹具(46)的凹型压块(24)；所述每个凹槽本体(11)的凹槽本体底部(17)的纵向中心线上对称设置两个紧固旋钮定位孔(16)，用于固定芯棒成型模具(1)两端的矩形锁扣环(8)。
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Legal Events
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20191224 |
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