CN108723360B - 一种目字型磁芯的成型压制设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种目字型磁芯的成型压制设备及方法。其中，所述目字型磁芯的成型压制设备包括送料机构、上模和下模，所述送料机构可沿水平导轨往复运动；所述上模的下端设有冲头；所述下模具有模腔；所述送料机构的下端设有卸料阀门以及格栅网，所述卸料阀门能够被开启；所述格栅网的下方固定连接有两个条状凸起，且所述两个条状凸起的长度、宽度以及间距与所述目字型磁芯的两个所述中间部相适应。在送料机构向下模的模腔填充磁粉的过程中，所述两个条状凸起占据了模腔对应区域处的一定体积，使得该区域处的磁粉密度得到了降低，从而与其它区域的磁粉密度趋于一致。

Description

一种目字型磁芯的成型压制设备及方法

技术领域

本发明涉及磁芯的制备方法及生产设备领域，尤其涉及一种目字型磁芯的成型压制设备及方法。

背景技术

磁芯是指由许多氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物,其中,铁氧体磁芯用于众多电子设备的线圈和变压器中,尤其是软磁铁氧体。目字型软磁铁氧体作为磁芯时,涡流损失小,且具有良好的高频特性,广泛应用于各种电子器件。

目字型磁芯的生产工序主要有制粉、成型、烧结和研磨等。然而，目字型磁芯在磁粉的压制成型过程中经常发生磁粉压制密度不均匀的问题，进而导致烧结工序中时常发生非预期的变形甚至产生裂纹，大大降低了目字型磁芯的产品合格率和生产效率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种目字型磁芯的成型压制设备及方法，以解决磁粉压制成型过程中的密度不一致问题。

本发明的技术方案如下:

根据本发明的一个方面，提供了一种目字型磁芯的成型压制设备。所述目字型磁芯包括周边部和两个条状的中间部，所述周边部与两个条状的所述中间部组成目字型的横截面形状；所述成型压制设备包括：

送料机构，所述送料机构可沿水平导轨往复运动；

上模，所述上模的下端设有冲头；

下模，所述下模具有模腔；

所述送料机构的下端设有卸料阀门以及格栅网，所述卸料阀门能够被开启；所述格栅网的下方固定连接有两个条状凸起，且所述两个条状凸起的长度、宽度以及间距与所述目字型磁芯的两个所述中间部相适应。

进一步地，所述卸料阀门、所述格栅网和所述两个条状凸起三者的空间位置关系，由上至下依次为：所述卸料阀门、所述格栅网和所述两个条状凸起。

进一步地，所述两个条状凸起为弹性体。

进一步地，所述弹性体为热塑性聚烯烃弹性体、热塑性苯乙烯类弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺热塑性弹性体或离子型热塑性弹性体。

进一步地，所述下模的上表面设有两个条状凹槽，所述两个条状凹槽的深度、宽度以及间距与所述送料机构的下方的所述两个条状凸起相适应，所述两个条状凹槽设置在所述送料机构往复运动所经过的所述下模的上表面的一侧。

进一步地，所述格栅网的表面设有多个通孔。

进一步地，所述送料机构设有微型振动器。

进一步地，所述送料机构在其运动方向的前端设有凸块，所述下模在所述送料机构的行程终点设有机械行程开关。

进一步地，所述下模在所述送料机构的运动方向的前端设有台阶，所述台阶的侧面设有所述凸块，所述凸块在竖直方向上的位置对应所述送料机构的三分之一至三分之二高度处。

根据本发明的另一方面，提供了一种目字型磁芯的成型压制方法。所述成型压制方法采用如上所述的成型压制设备，且所述成型压制方法包括如下步骤：

S1，所述送料机构加料；

S2，所述送料机构在直线电机的驱动作用下，沿着所述水平导轨运动，直至所述送料机构的前端的凸块触碰到所述机械行程开关；

S3，所述送料机构的所述卸料阀门开启，所述送料机构中的磁粉从所述格栅网的所述通孔中下落，填充所述下模的所述模腔；

S4，所述送料机构在直线电机的驱动作用下，沿着所述水平导轨返回；

S5，所述上模的冲头向下运动，对所述模腔中的所述磁粉进行压制；

S6，电磁铁对所述模腔中的所述磁粉进行磁化取向；

S7，终止磁化，所述上模的冲头向上运动返回。

本发明的有益效果至少包括如下：送料机构的下端设有两个条状凸起，且所述两个条状凸起的长度、宽度以及间距与目字型磁芯的两个中间部相适应。在送料机构向下模的模腔填充磁粉的过程中，所述两个条状凸起占据了模腔对应区域处(也即目字形磁芯的中间部区域)的一定体积，使得该区域处的磁粉密度得到降低。在目字形磁芯的磁粉压制过程中，通常中间部区域的密度较高。采用本申请的技术方案，中间部区域的磁粉密度得到一定程度的降低，从而与其它区域的磁粉密度趋于一致，整个目字形磁芯的各区域的磁粉密度一致性问题得到了改善。

附图说明

图1为本发明的一个实施方式中的目字型磁芯的成型压制设备的结构示意图；

图2为本发明的一个实施方式中的目字型磁芯的结构示意图；

图3为本发明的一个实施方式中的送料机构的下端面的仰视示意图。

图中，1-送料机构；11-卸料阀门；12-格栅网；121-通孔；13-条状凸起；14-料斗；15-振动气缸；16-凸块；2-上模；21-冲头；3-下模；31-模腔；32-凸块；4-目字型磁芯；41-周边部；42-中间部。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。

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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。

为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

在一个实施方式中，请参阅图1-3，提供了一种目字型磁芯的成型压制设备。请参阅图2，所述目字型磁芯4包括周边部41和两个条状的中间部42，所述周边部41与两个条状的所述中间部42组成目字型的横截面形状；请参阅图1，所述成型压制设备包括：

送料机构1，所述送料机构1可沿水平导轨往复运动；

上模2，所述上模2的下端设有冲头21；

下模3，所述下模3具有模腔31；

所述送料机构1的下端设有卸料阀门11以及格栅网12，所述卸料阀门11能够被开启；所述格栅网12的下方固定连接有两个条状凸起13，且所述两个条状凸起13的长度、宽度以及间距与所述目字型磁芯4的两个所述中间部42相适应。

送料机构1的下端设有两个条状凸起13，且所述两个条状凸起13的长度、宽度以及间距与目字型磁芯4的两个中间部42相适应。在送料机构1向下模3的模腔31填充磁粉的过程中，所述两个条状凸起13占据了模腔31对应区域处(也即目字形磁芯的中间部42区域)的一定体积，使得该区域处的磁粉密度得到降低。在目字形磁芯的磁粉压制过程中，通常中间部区域的密度较高。采用本申请的技术方案，中间部区域的磁粉密度得到一定程度的降低，从而与其它区域的磁粉密度趋于一致，整个目字形磁芯的各区域的磁粉密度一致性问题得到了改善。所述卸料阀门11能够开启，从而磁粉的下落不再被阻挡。

具体地，所述冲头21设有凹槽，所述凹槽的形状与目字型的横截面形状相适应；所述送料机构1由直线电机驱动，所述直线电机受控制器控制；所述送料机构1具有料斗14，磁粉置于所述料斗14内；所述料斗14为倒置的棱台形状，上端较下端的开口面积大，所述棱台的棱边数为四，具体请参阅图1-2；所述卸料阀门11为气动蝶阀。

可选地，所述料斗14为倒置的圆台形状，上端较下端的开口面积大。

在另一实施方式中，请参阅图1，所述卸料阀门11、所述格栅网12和所述两个条状凸起13三者的空间位置关系，由上至下依次为：所述卸料阀门11、所述格栅网12和所述两个条状凸起13。所述两个条状凸起13处于送料机构1的最下端，能够确保所述两个条状凸起13伸入模腔31之中，从而在磁粉的填充过程中挤占通常密度大的区域的一些空间。具体地，所述卸料阀门11与所述格栅网12在竖直方向上的间距为5mm，以防止所述卸料阀门11在开启或关闭的过程发生于所述格栅网12的干涉。

在另一实施方式中，所述两个条状凸起13为弹性体。弹性体在挤压作用下能够变形，不需要额外设置结构帮助所述两个条状凸起13通过所述下模3的一侧到达模腔31的上方。

在另一实施方式中，所述弹性体为热塑性聚烯烃弹性体、热塑性苯乙烯类弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺热塑性弹性体或离子型热塑性弹性体。热塑性弹性体(TPE)相较于热固性弹性体，其适用于吹塑注射等成型工艺，在成型过程中的产生的废弃边角料，因而热塑性弹性体作为弹性体的应用更广泛。

在另一实施方式中，所述下模3的上表面设有两个条状凹槽(图中未示出)，所述两个条状凹槽的深度、宽度以及间距与所述送料机构1的下方的所述两个条状凸起13相适应，所述两个条状凹槽设置在所述送料机构1往复运动所经过的所述下模3的上表面的一侧。送料机构1下端的两个条状凸起13能够通过所述两个条状凹槽，从而到达下模3的模腔31的上方。所述两个条状凸起13可以为非弹性体，从而扩大了所述两个条状凸起13的选材范围。具体地，所述两个条状凹槽的深度比所述两个条状凸起13的深度至少大5mm；所述两个条状凹槽的宽度比所述两个条状凸起13的宽度至少大10mm。

在另一实施方式中，请参阅图3，所述格栅网12的表面设有多个通孔121。磁粉压制成型过程中，磁粉通过所述通孔121能够下落进入所述模腔31，从而完成磁粉的填充作业。具体地，所述通孔121为圆形；或者所述通孔121为正方形、矩形、菱形、正三角形、正五边形以及正六边形等多边形中的一种。

在另一实施方式中，所述送料机构1设有微型振动器。微型振动器能够产生高频微幅的振动，避免所述送料机构1的料斗14中的磁粉未全部下落的问题；另外，微型振动器能够使得磁粉的流动性增强，从而有利于下落位置各区域的密度趋于一致。具体地，请参阅图1，所述微型振动器为振动气缸15，所述振动气缸15安装于所述送料机构1的料斗14的外侧壁，所述振动气缸15连接工作气源。

在另一实施方式中，请参阅图1，所述送料机构1在其运动方向的前端设有凸块，所述下模3在所述送料机构1的行程终点设有机械行程开关32。通过机械行程开关32的设置，使得送料机构达到指定位置时能够自动停止继续前进，从而确保送料机构1准确到达指定位置。具体地，所述机械行程开关32电连接于所述控制器。可选地，机械行程开关32可替代为接近开关或光电行程开关。

在另一实施方式中，请参阅图1，所述下模3在所述送料机构1的运动方向的前端设有台阶，所述台阶的侧面设有所述凸块16，所述凸块16在竖直方向上的位置对应所述送料机构1的三分之一至三分之二高度处。凸块16处于中间高度位置，有助于其被所述机械行程开关32的触点触碰到。具体地，凸块16在竖直方向上的位置对应所述送料机构1的中间高度。

在一个实施方式中，提供了一种目字型磁芯的成型压制方法。所述成型压制方法采用如上所述的成型压制设备，且所述成型压制方法包括如下步骤：

S1，所述送料机构1加料；

S2，所述送料机构在直线电机的驱动作用下，沿着所述水平导轨运动，直至所述送料机构1的前端的凸块16触碰到所述机械行程开关32；

S3，所述送料机构1的所述卸料阀门11开启，所述送料机构1中的磁粉从所述格栅网12的所述通孔121中下落，填充所述下模3的所述模腔31；

S4，所述送料机构在直线电机的驱动作用下，沿着所述水平导轨返回；

S5，所述上模2的冲头21向下运动，对所述模腔31中的所述磁粉进行压制；

S6，电磁铁对所述模腔31中的所述磁粉进行磁化取向；

S7，终止磁化，所述上模2的冲头21向上运动返回。

具体地，步骤S1中，所述送料机构加料可通过重量传感器控制所加磁粉的重量；步骤S6-S7中，开始磁化以及终止磁化是通过控制通电线圈的电流的通断进行的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“另一实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种目字型磁芯的成型压制设备，所述目字型磁芯包括周边部和两个条状的中间部，所述周边部与两个条状的所述中间部组成目字型的横截面形状；所述成型压制设备包括：

送料机构，所述送料机构可沿水平导轨往复运动；

上模，所述上模的下端设有冲头；

下模，所述下模具有模腔；

其特征在于，所述送料机构的下端设有卸料阀门以及格栅网，所述卸料阀门能够被开启；所述格栅网的下方固定连接有两个条状凸起，且所述两个条状凸起的长度、宽度以及间距与所述目字型磁芯的两个所述中间部相适应。

2.如权利要求1所述的目字型磁芯的成型压制设备，其特征在于，所述卸料阀门、所述格栅网和所述两个条状凸起三者的空间位置关系，由上至下依次为：所述卸料阀门、所述格栅网和所述两个条状凸起。

3.如权利要求2所述的目字型磁芯的成型压制设备，其特征在于，所述两个条状凸起为弹性体。

4.如权利要求3所述的目字型磁芯的成型压制设备，其特征在于，所述弹性体为热塑性聚烯烃弹性体、热塑性苯乙烯类弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺热塑性弹性体或离子型热塑性弹性体。

5.如权利要求2所述的目字型磁芯的成型压制设备，其特征在于，所述下模的上表面设有两个条状凹槽，所述两个条状凹槽的深度、宽度以及间距与所述送料机构的下方的所述两个条状凸起相适应，所述两个条状凹槽设置在所述送料机构往复运动所经过的所述下模的上表面的一侧。

6.如权利要求1-5中任一项所述的目字型磁芯的成型压制设备，其特征在于，所述格栅网的表面设有多个通孔。

7.如权利要求6所述的目字型磁芯的成型压制设备，其特征在于，所述送料机构设有微型振动器。

8.如权利要求7所述的目字型磁芯的成型压制设备，其特征在于，所述送料机构在其运动方向的前端设有凸块，所述下模在所述送料机构的行程终点设有机械行程开关。

9.如权利要求8所述的目字型磁芯的成型压制设备，其特征在于，所述下模在所述送料机构的运动方向的前端设有台阶，所述台阶的侧面设有所述凸块，所述凸块在竖直方向上的位置对应所述送料机构的三分之一至三分之二高度处。

10.一种目字型磁芯的成型压制方法，其特征在于，所述成型压制方法采用如权利要求8或9所述的成型压制设备，且所述成型压制方法包括如下步骤：

S1，所述送料机构加料；

S2，所述送料机构在直线电机的驱动作用下，沿着所述水平导轨运动，直至所述送料机构的前端的凸块触碰到所述机械行程开关；

S3，所述送料机构的所述卸料阀门开启，所述送料机构中的磁粉从所述格栅网的所述通孔中下落，填充所述下模的所述模腔；

S4，所述送料机构在直线电机的驱动作用下，沿着所述水平导轨返回；

S5，所述上模的冲头向下运动，对所述模腔中的所述磁粉进行压制；

S6，电磁铁对所述模腔中的所述磁粉进行磁化取向；

S7，终止磁化，所述上模的冲头向上运动返回。