CN109732082B - 一种压制磁性材料成型的组合式模具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种压制磁性材料成型的组合式模具，包括导磁板机构、无磁板机构和连接件；所述无磁板机构位于导磁板机构的内侧；所述导磁板机构通过连接件与无磁板机构相连。本发明中的导磁板、导磁板支架和无磁板所围成的加工腔体有利于用平面磨床加工，避免了凹槽和凸台异形结构的加工，降低了加工难度和对加工设备的要求，提高了加工精度和加工效率。而仅需一次安装的功能性零件即挡块和压块，可以采用嵌入式结构，与主体结合更加稳固。
Description
技术领域
本发明属于磁性材料压制成型装置技术领域，具体涉及一种压制磁性材料成型的组合式模具。
背景技术
钕铁硼磁性材料生产采用粉末冶金工艺，生产过程中使用模具将粉末压实，提高粉末堆积密度以获得一定强度的压坯，并由模具型腔决定压坯的目标形状。该模具主要由三部分组成：上冲头、下冲头、阴模。其工作过程为上下冲头在阴模内对粉末进行压制，压制完成后上冲头脱离退出阴模，然后下冲头将压坯产品顶出阴模。方块形状的毛坯是钕铁硼磁性材料生产中产量最大的产品，其所用模具由方形上下冲头和方形模腔组成。
钕铁硼磁性材料粉末在压制成型的过程中，因为各零件的结构相对复杂，带有凹槽和凸台等异形结构，特别是这些部位的加工精度决定了模腔的尺寸精度和装配精度，所以加工难度大对加工设备要求高，加工效率也较低。另外，无磁板凸台两侧用于配合的脱模斜度的加工也是一个难点。其次，模腔做好后，尺寸基本无法再调整，遇到调整的情况基本需要重做零件。所以，即使是对模腔尺寸的微调，大部分的情况下都需要重做零件，工效低，材料浪费。再次，当模腔工作面磨损后，导磁板可以将磨损部位磨掉再重新加工继续使用，但受厚度限制磨掉一定程度后报废；而无磁板工作面磨损后只能更换，若磨掉磨损部位会影响模腔尺寸。当采用高强度高硬度的材料时，由于加工难度增加，材料成本增加，上述问题会更明显。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术所存在的不足，提供了一种压制磁性材料成型的组合式模具。
本发明通过以下技术方案得以实现。
一种压制磁性材料成型的组合式模具，包括导磁板机构、无磁板机构和连接件；所述无磁板机构位于导磁板机构的内侧；所述导磁板机构通过连接件与无磁板机构相连。
作为进一步技术改进，以上所述导磁板机构包括导磁板支架A、导磁板支架B、导磁板A、导磁板B、挡块A、挡块B、压块A和压块B；导磁板支架A和导磁板支架B位置相对称；导磁板A和导磁板B位置相对称；挡块A和挡块B对称安装在导磁板支架A和导磁板支架B上；压块A和压块B对称安装在导磁板支架A和导磁板支架B上。
作为进一步技术改进，以上所述导磁板支架A和导磁板支架B的两端均分别设有凹槽B和凹槽C；挡块A和挡块B上均分别设有凸块B；凹槽B与凸块B尺寸相匹配；挡块A通过凹槽B与导磁板支架A连接；挡块B通过凹槽B与导磁板支架B连接。
作为进一步技术改进，以上所述导磁板支架A和导磁板支架B上均设有凹孔B、凹孔C和凹孔D；导磁板A通过凹孔D与导磁板支架A连接；导磁板B通过凹孔D与导磁板支架B连接；凹孔B与凹孔F连通；挡块A和挡块B上均设有凹孔E和凹孔F。
作为进一步技术改进，以上所述压块A和压块B上均设有凸块C和凹孔G；压块A通过凹槽C与导磁板支架A连接；压块B通过凹槽C与导磁板支架B连接。
作为进一步技术改进，以上所述无磁板机构包括无磁板支架A、无磁板支架B、无磁板A和无磁板B；无磁板A和无磁板B上均设有凸块A；无磁板支架A和无磁板支架B上均设有凹槽A；凸块A和凹槽A尺寸相匹配；无磁板A与无磁板支架A位于同一侧，且相互通过凹槽A和凸块A连接；无磁板B与无磁板支架B位于同一侧，且相互通过凹槽A和凸块A连接；无磁板支架A和无磁板支架B均设有凹孔A；凹孔A与凹孔C连通。
作为进一步技术改进，以上所述无磁板A的长度小于无磁板支架A的长度；无磁板B的长度小于无磁板支架B的长度。
作为进一步技术改进，以上所述无磁板支架A和无磁板支架B位于导磁板支架A和导磁板支架B之间，且分别与导磁板支架A和导磁板支架B垂直连接；无磁板A和无磁板B位于导磁板A和导磁板B之间，且分别与导磁板A和导磁板B垂直连接。
作为进一步技术改进，以上所述连接件设为内六角螺栓。
作为进一步技术改进，以上所述凹孔C为直槽沉头孔，且呈矩形阵列排列。
本发明的有益效果在于：
本发明中的导磁板、导磁板支架和无磁板所围成的加工腔体有利于用平面磨床加工，避免了凹槽和凸台异形结构的加工，降低了加工难度和对加工设备的要求，提高了加工精度和加工效率。而仅需一次安装的功能性零件即挡块和压块，采用嵌入式结构，与主体结合更加稳固。另外无磁板两侧的配合脱模斜度加工更加容易。
其次，采用本发明的结构后，模腔的尺寸可以快速灵活调整。相较于现有技术，本发明的导磁板总成能够调整凹槽的尺寸位置，导磁板和无磁板的宽度直接决定了模腔的尺寸，所以可以提前准备出不同宽度的导磁板和无磁板，然后只要根据需要加工出宽度尺寸，即可快速完成加工并组装出需要的模具。
对于同一模腔，在不更换零件的前提下，其非取向尺寸可双向调整，通过在导磁板和无磁板支架间增加垫片来增大模腔非取向的尺寸，通过减少导磁板宽度来减小模腔非取向的尺寸；而取向方向能够单向调整，通过减少无磁板宽度可减小模腔取向尺寸。所以在压坯产品烧结收缩变化不确定的情况下，可以先将模具尺寸做大，待收缩确定后再稍作加工确定尺寸。
再次，当导磁板、无磁板工作面磨损后，均可将磨损部位磨掉再重新加工继续使用，提高了材料的利用率，同时能保证模腔尺寸不变。
最后，零件材料使用灵活，节省材料。各支架只需保证结构强度即可，各支架可以长时间重复使用，特别是材料使用量最大的导磁板支架可以作为标准件，准备够用的数量即可。而导磁板、无磁板可使用高硬度高耐磨性的材料，提高使用寿命，同时利用率提高，可直接配于不同的模具进行使用，也可以大改小继续使用。相较于现有技术，本发明还可以实现导磁板总成部分由不同的特性材料组成，例如导磁板也可采用无磁材料，改善模腔内的磁场均匀性。
附图说明
图1是本发明的爆炸示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明的俯视图。
图4是本发明的侧视图。
图5是本发明的正视图。
图中：
1-导磁板支架A、2-挡块A、3-挡块B、4-导磁板A、5-无磁板支架A、6-无磁板A、7-压块A、8-压块B、9-导磁板支架B、10-无磁板支架B、11-导磁板B、12-无磁板B、13-凹槽A、14-凹孔A、15-凸块B、16-凸块C、17-凹孔D、18-凹孔C、19-凹孔B、20-凹槽C、21-凸块A、22-凹孔F、23-凹孔E、24-凹孔G。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1-5所示，一种压制磁性材料成型的组合式模具，包括导磁板机构、无磁板机构和连接件；所述无磁板机构位于导磁板机构的内侧；所述导磁板机构通过连接件与无磁板机构相连。
所述导磁板机构包括导磁板支架A1、导磁板支架B9、导磁板A4、导磁板B11、挡块A2、挡块B3、压块A7和压块B8；导磁板支架A1和导磁板支架B9位置相对称；导磁板A4和导磁板B11位置相对称；挡块A2和挡块B3对称安装在导磁板支架A1和导磁板支架B9上；压块A7和压块B8对称安装在导磁板支架A1和导磁板支架B9上。
所述导磁板支架A1和导磁板支架B9的两端均分别设有凹槽B和凹槽C20；挡块A2和挡块B3上均分别设有凸块B15；凹槽B与凸块B15尺寸相匹配；挡块A2通过凹槽B与导磁板支架A1连接；挡块B3通过凹槽B与导磁板支架B9连接。
所述导磁板支架A1和导磁板支架B9上均设有凹孔B19、凹孔C18和凹孔D17；导磁板A4通过凹孔D17与导磁板支架A1连接；导磁板B11通过凹孔D17与导磁板支架B9连接；凹孔B19与凹孔F22连通；挡块A2和挡块B3上均设有凹孔E23和凹孔F22。凹孔多为螺纹孔。
所述压块A7和压块B8上均设有凸块C16和凹孔G24；压块A7通过凹槽C20与导磁板支架A1连接；压块B8通过凹槽C20与导磁板支架B9连接。
所述无磁板机构包括无磁板支架A5、无磁板支架B10、无磁板A6和无磁板B12；无磁板A6和无磁板B12上均设有凸块A21；无磁板支架A5和无磁板支架B10上均设有凹槽A13；凸块A21和凹槽A13尺寸相匹配；无磁板A6与无磁板支架A5位于同一侧，且相互通过凹槽A13和凸块A21连接；无磁板B12与无磁板支架B10位于同一侧，且相互通过凹槽A13和凸块A21连接；无磁板支架A5和无磁板支架B10均设有凹孔A14；凹孔A14与凹孔C18连通。
所述无磁板A6的长度小于无磁板支架A5的长度；无磁板B12的长度小于无磁板支架B10的长度。
所述无磁板支架A5和无磁板支架B10位于导磁板支架A1和导磁板支架B9之间，且分别与导磁板支架A1和导磁板支架B9垂直连接；无磁板A6和无磁板B12位于导磁板A4和导磁板B11之间，且分别与导磁板A4和导磁板B11垂直连接。所述连接件设为内六角螺栓。所述凹孔C18为直槽沉头孔，且呈矩形阵列排列。
工作原理：本发明的阴模模腔，由导磁板机构、无磁板机构和连接件组成。导磁板机构由导磁板A4和导磁板B11、导磁板支架A1和导磁板支架B9、档块A和挡块B3、压块A7和压块B8组成，每组零件相互对称安装，尺寸结构相同，例如导磁板A4和导磁板B11，为同样一个尺寸结构相同部件，为了便于区分采用A和B表示，下同。
无磁板机构由无磁板A6和无磁板B12、无磁板支架A5和无磁板支架B10组成，导磁板机构与无磁板机构通过内六角螺丝和螺帽相连，可以根据所需压制材料成型的尺寸进行调整，模腔的具体连接方式如图2。
无磁板A6和无磁板B12上加工有燕尾，即凸块A21，无磁板支架A5和无磁板支架B10上加工有相应燕尾槽，即凹槽A13，无磁板宽度小于无磁板支架宽度，安装时无磁板的燕尾插入无磁板支架的燕尾槽里，构成无磁板凸台总成，使无磁板和无磁板支架在压制方向和非取向方向连成一体。另外无磁板支架A5和无磁板支架B10在取向方向上加工有通孔，即凹孔A14，用于内六角螺丝连接装置的通过。
导磁板支架A1和导磁板支架B9的两端加工有凹槽B，档块A和挡块B3上加工有对应尺寸的凸块B15，安装时档块A和挡块B3的凸块B15嵌入导磁板支架A1和导磁板支架B9的凹槽中。同时，导磁板支架A1和导磁板支架B9的两端在取向方向上加工有内螺纹，档块A和挡块B3上加工有取向方向的沉头通孔，即凹孔F22，通过内六角螺丝将档块与导磁板支架连成一体，挡块与导磁板支架构成一个固定的凹槽，同时挡块在非取向方向上加工有内螺纹，即凹孔E23，其上螺丝拧入的深度可随模腔非取向方向的尺寸和相关零件的尺寸位置决定，该螺丝限定了无磁板机构和导磁板在非取向方向上与导磁板支架的相对运动，通过其拧紧后产生的夹持力可以限定无磁板机构和导磁板在压制方向上的相对运动，导磁板机构和无磁板机构在非取向方向连成一体。
导磁板支架在安装导磁板的位置上加工有顶丝用内螺纹，即凹孔D17，导磁板对应位置的非取向方向上加工有顶丝位凹槽，通过顶丝可以限定导磁板在压制方向上与导磁板支架的相对运动。导磁板支架上加工有对称排列的直槽沉头孔，其作用是根据无磁板机构的位置插入内六角螺丝和螺帽，通过锁紧螺丝螺帽，使导磁板支架、导磁板、无磁板相互夹持，在取向方向上连成一体，通过夹持产生的导磁板支架与导磁板间的摩擦力也可以限定导磁板在压制方向上与导磁板支架的相对运动，而导磁板与无磁板侧面之间由夹持产生的摩擦力限定了它们之间的相对运动。至此，以导磁板支架为基准，各个零件间的相对运动相互限制，各零件连接为一体，导磁板和无磁板之间拼接形成了方形模腔。无磁板宽度决定了模腔取向方向的尺寸，导磁板宽度和无磁板的有效厚度决定了模腔非取向方向的尺寸，另外在导磁板和无磁板支架之间添加垫片可以调整模腔非取向方向的尺寸。
导磁板支架A1和导磁板支架B9的两端加工有凹槽C20，压块A7和压块B8组成上加工有对应尺寸的凸块C16，安装时压块A7和压块B8嵌入导磁板支架A1和导磁板支架B9的凹槽C20中。导磁板支架两端非取向方向加工有内螺纹，对应压块A7和压块B8上加工有非取向方向的沉头通孔，即凹孔G24，通过内六角螺丝将压块A7和压块B8分别与导磁板支架A1和导磁板支架B9连成一体。压块A7和压块B8的作用是在模具使用时通过压板将阴模与压机连成一体。
导磁板总成与无磁板总成通过内六角螺丝和螺帽紧固套件、顶丝相连。挡块上设置有沉头孔和凸台，导磁板支架上设置有内螺纹和凹槽，挡块嵌入导磁板支架，通过内六角螺丝将挡块与导磁板支架相连，形成固定的凹槽，挡块上还设置有内螺纹，通过挡块上相向拧入的顶丝形成可变尺寸的活动凹槽。导磁板支架上设置有直槽沉头孔，其宽度略大于六角螺帽宽度，可根据需要在直槽沉头孔的长度范围内用内六角螺丝和六角螺帽紧固套件将导磁板总成和无磁板总成相连。导磁板上设置有顶丝槽，导磁板支架上设置有顶丝内螺纹，通过顶丝和导磁板支架对导磁板、无磁板总成的夹持，使导磁板与导磁板支架、无磁板总成相连。压块上设置有沉头孔和凸台，导磁板支架上设置有内螺纹和凹槽，压块嵌入导磁板支架，通过内六角螺丝将压块与导磁板支架相连。
Claims (6)
1.一种压制磁性材料成型的组合式模具，其特征在于：包括导磁板机构、无磁板机构和连接件；所述无磁板机构位于导磁板机构的内侧；所述导磁板机构通过连接件与无磁板机构相连；
所述导磁板机构包括导磁板支架A(1)、导磁板支架B(9)、导磁板A(4)、导磁板B(11)、挡块A(2)、挡块B(3)、压块A(7)和压块B(8)；导磁板支架A(1)和导磁板支架B(9)位置相对称；导磁板A(4)和导磁板B(11)位置相对称；挡块A(2)和挡块B(3)对称安装在导磁板支架A(1)和导磁板支架B(9)上；压块A(7)和压块B(8)对称安装在导磁板支架A(1)和导磁板支架B(9)上；
所述导磁板支架A(1)和导磁板支架B(9)的两端均分别设有凹槽B和凹槽C(20)；挡块A(2)和挡块B(3)上均分别设有凸块B(15)；凹槽B与凸块B(15)尺寸相匹配；挡块A(2)通过凹槽B与导磁板支架A(1)连接；挡块B(3)通过凹槽B与导磁板支架B(9)连接；
所述导磁板支架A(1)和导磁板支架B(9)上均设有凹孔B(19)、凹孔C(18)和凹孔D(17)；导磁板A(4)通过凹孔D(17)与导磁板支架A(1)连接；导磁板B(11)通过凹孔D(17)与导磁板支架B(9)连接；凹孔B(19)与凹孔F(22)连通；挡块A(2)和挡块B(3)上均设有凹孔E(23)和凹孔F(22)；
所述无磁板机构包括无磁板支架A(5)、无磁板支架B(10)、无磁板A(6)和无磁板B(12)；无磁板A(6)和无磁板B(12)上均设有凸块A(21)；无磁板支架A(5)和无磁板支架B(10)上均设有凹槽A(13)；凸块A(21)和凹槽A(13)尺寸相匹配；无磁板A(6)与无磁板支架A(5)位于同一侧，且相互通过凹槽A(13)和凸块A(21)连接；无磁板B(12)与无磁板支架B(10)位于同一侧，且相互通过凹槽A(13)和凸块A(21)连接；无磁板支架A(5)和无磁板支架B(10)均设有凹孔A(14)；凹孔A(14)与凹孔C(18)连通。
2.如权利要求1所述的压制磁性材料成型的组合式模具，其特征在于：所述压块A(7)和压块B(8)上均设有凸块C(16)和凹孔G(24)；压块A(7)通过凹槽C(20)与导磁板支架A(1)连接；压块B(8)通过凹槽C(20)与导磁板支架B(9)连接。
3.如权利要求1所述的压制磁性材料成型的组合式模具，其特征在于：所述无磁板A(6)的长度小于无磁板支架A(5)的长度；无磁板B(12)的长度小于无磁板支架B(10)的长度。
4.如权利要求1所述的压制磁性材料成型的组合式模具，其特征在于：所述无磁板支架A(5)和无磁板支架B(10)位于导磁板支架A(1)和导磁板支架B(9)之间，且分别与导磁板支架A(1)和导磁板支架B(9)垂直连接；无磁板A(6)和无磁板B(12)位于导磁板A(4)和导磁板B(11)之间，且分别与导磁板A(4)和导磁板B(11)垂直连接。
5.如权利要求1所述的压制磁性材料成型的组合式模具，其特征在于：所述连接件设为内六角螺栓。
6.如权利要求1所述的压制磁性材料成型的组合式模具，其特征在于：所述凹孔C(18)为直槽沉头孔，且呈矩形阵列排列。
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