CN111483034B - 扁平超薄型锰锌铁氧体磁芯成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了扁平超薄型锰锌铁氧体磁芯成型方法，属于磁芯成型技术领域，扁平超薄型锰锌铁氧体磁芯成型方法，可以在填充料粉时，通过弹弓式撞击球的设置，可以不断对模腔下方的下模产生一定的撞击效果，从而有效降低模腔内料粉局部存在空隙导致压制后的生胚厚度不均匀的情况发生，同时也可以有效提高料粉径向的均匀性，同时通过分次压制拆分压制的过程，可以在压制的同时，不断调整料粉分布的均匀性，有效弥补因压制受力导致的料粉在径向以及轴向导致的密度不均匀的情况，进而有效避免成型后生坯发生的形变量，显著提高本磁芯的成品率，进而降低生产的成本投入。

Description

扁平超薄型锰锌铁氧体磁芯成型方法

技术领域

本发明涉及磁芯成型技术领域，更具体地说，涉及扁平超薄型锰锌铁氧体磁芯成型方法。

背景技术

随着现代电子信息设备日新月异，同样对开关电源的技术要求越来越高，特别是近年来许多电子信息产品趋于小型化、超薄型(如高清显示屏等)，因此，开发低损耗、高传输效率、低温度、小型/微型变压器，始终是变压器和磁性材料研究人员共同的奋斗目标。

软磁锰锌铁氧体磁芯主要用于各种电感器、变压器、滤波器和扼流圈的制造，广泛应用于现代电子信息领域，如电脑及其外部设备、办公自动化设备、数字通信设备、互联网、家用电器、电磁兼容设备、绿色照明装置、工业自动化和汽车航空航天及军事领域。

为适应新一代电子信息的产品要求，发明EFD5160、EFD5170铁氧体磁芯，由于其窗口面积大、产品薄，输出功率大，适用于表面插装、粘装等特点，广泛应用于平面变压器中，尤其是在LED电视、4K高清、8K高清显示屏背光源驱动变压器中的应用更普及，此类电源变压器磁芯EFD5160、EFD5170由于采用中心柱边角薄的，而且磁芯尺寸一般较大，加上厚度薄、尺寸公差小、平整度要求高等特点，如果使用的压制成型方法，磁芯成型时，密度分布不均匀，磁芯过薄，所承受的压力小，在烧结时容易变形，造成尺寸超差。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供扁平超薄型锰锌铁氧体磁芯成型方法，它可以通过在填充料粉时，通过弹弓式撞击球的作用，可以不断对模腔下方的下模产生一定的撞击效果，从而有效降低模腔内料粉局部存在空隙导致压制后的生胚厚度不均匀的情况发生，同时也可以有效提高料粉径向的均匀性，同时通过分次压制拆分压制的过程，可以在压制的同时，不断调整料粉分布的均匀性，有效弥补因压制受力导致的料粉在径向以及轴向导致的密度不均匀的情况，进而有效避免成型后生坯发生的形变量，显著提高本磁芯的成品率，进而降低生产的成本投入

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

扁平超薄型锰锌铁氧体磁芯成型方法，包括以下步骤：

S1、制作磁芯生产用锰锌铁氧体的料粉，控制料粉的颗粒直径分布窄；

S2、将料粉填充进入模具的模腔内，对下模底部进行通电，使其产生吸引力，从而吸引弹弓式撞击球向下运动，1-2秒后断电，弹弓式撞击球向上恢复形变，从而多次撞击模腔底部，对料粉上表面起到震动拉平的效果；

S3、首先对下模中部进行通电，使得下模中部与弹弓式撞击球一同凝结变硬，后采用上一下二成型方式，上模压制一次加压，下模采用二道下模的压制方式，下模压制时，对边角、底部、中心柱分别实施压制以实现密度精确，脱模得到扁平超薄磁芯。

进一步的，所述S1中料粉的颗粒直径控制在80-120目，且料粉的颗粒直径的峰值为100目，粉体的颗粒直径一致性好，成型有助于粉末间孔隙的相互啮合，便于通过压机成型加工和保压，从而实现生坯的密度和强度的提高。

进一步的，所述S2中控制填料时间在1.5-2秒，相较于压制普通产品的填料时间1秒时间，可以有效保证粉料在模腔填充均匀性。

进一步的，所述S3中，对上模的压制以及下模的二道下模的压制均分次完成，每次压制后均重复一次S2，从而在压制过程中不断调整磁芯料粉分布的均匀性，通过分次压制，可以拆分压制的过程，使得在每次压制后，弹弓式撞击球均能对其均匀性进行一定的矫正，有效弥补因压制受力导致的料粉在径向以及轴向导致的密度不均匀的情况，进而有效避免成型后生坯发生的形变量，显著提高本磁芯的成品率，进而降低生产的成本投入

进一步的，所述下模内部开凿有震动抚平腔，所述震动抚平腔底部开凿有多个均匀分布的延伸限位槽，所述震动抚平腔和延伸限位槽内部均填充有电流变液，所述下模内部还镶嵌有多个与延伸限位槽相匹配的电磁铁，所述下模中部以及下部均设置有分别连接外界电源与电流变液、外界电源与电磁铁的导线，所述震动抚平腔上下内壁之间固定连接有多个与延伸限位槽相间分布的分隔网板，所述弹弓式撞击球连接在相邻两个分隔网板之间，当底部通电后，电磁铁具有磁性，从而吸引弹弓式撞击球向下运动，当其运动到延伸限位槽底部时，断电，弹弓式撞击球会向上恢复形变，从而不断对模腔下方的下模产生一定的撞击效果，从而有效降低模腔内料粉局部存在空隙导致压制后的生胚厚度不均匀的情况发生，同时也可以有效提高料粉径向的均匀性。

进一步的，所述弹弓式撞击球包括两个分别与分隔网板固定连接的弹性回拉绳以及连接在两个弹性回拉绳之间的撞击抚平球，所述撞击抚平球、延伸限位槽以及电磁铁从上至下依次分布且位于同一中轴线上，使得电磁铁在通电后，能够刚好正对撞击抚平球产生吸引力时，使得撞击抚平球受到该吸引力后反应更明显。

进一步的，所述撞击抚平球包括球面层以及镶嵌在球面层中心处的内磁块，所述内磁块与通电后的电磁铁相互靠近的一端磁极相反，使得通电后的电磁铁能够对撞击抚平球产生吸引力。

进一步的，所述球面层外表面包裹有自硬化防护层，所述自硬化防护层外表面为不规则形，且自硬化防护层内部填充有非牛顿流体，使得撞击抚平球在撞击到模腔下方的下模时，非牛顿流体瞬间变硬，可以有效保护撞击抚平球不易因受到撞击时的反作用力而被损坏。

进一步的，所述撞击抚平球还包括镶嵌在撞击抚平球内的控位球，所述控位球位于内磁块正下方，通过控位球的设置，使得撞击抚平球整体的中心靠近控位球处，从而使得撞击抚平球在下落至延伸限位槽底部时，控位球处能够始终处于最下方，从而有效保证内磁块朝向电磁铁的始终是同一端，且内磁块与通电后的电磁铁相互靠近的一端磁极相同，这种设置方式下，撞击抚平球直接放置在延伸限位槽内部，当电磁铁通电后，可以对撞击抚平球产生排斥力，使其上升，从而同样起到对模腔下部的下模产生撞击的效果。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)可以在填充料粉时，通过弹弓式撞击球的设置，可以不断对模腔下方的下模产生一定的撞击效果，从而有效降低模腔内料粉局部存在空隙导致压制后的生胚厚度不均匀的情况发生，同时也可以有效提高料粉径向的均匀性，同时通过分次压制拆分压制的过程，可以在压制的同时，不断调整料粉分布的均匀性，有效弥补因压制受力导致的料粉在径向以及轴向导致的密度不均匀的情况，进而有效避免成型后生坯发生的形变量，显著提高本磁芯的成品率，进而降低生产的成本投入。

(2)本方案S1中料粉的颗粒直径控制在80-120目，且料粉的颗粒直径的峰值为100目，粉体的颗粒直径一致性好，成型有助于粉末间孔隙的相互啮合，便于通过压机成型加工和保压，从而实现生坯的密度和强度的提高。

(3)S2中控制填料时间在1.5-2秒，相较于压制普通产品的填料时间1秒时间，可以有效保证粉料在模腔填充均匀性。

(4)S3中，对上模的压制以及下模的二道下模的压制均分次完成，每次压制后均重复一次S2，从而在压制过程中不断调整磁芯料粉分布的均匀性，通过分次压制，可以拆分压制的过程，使得在每次压制后，弹弓式撞击球均能对其均匀性进行一定的矫正，有效弥补因压制受力导致的料粉在径向以及轴向导致的密度不均匀的情况，进而有效避免成型后生坯发生的形变量，显著提高本磁芯的成品率，进而降低生产的成本投入

(5)下模内部开凿有震动抚平腔，震动抚平腔底部开凿有多个均匀分布的延伸限位槽，震动抚平腔和延伸限位槽内部均填充有电流变液，下模内部还镶嵌有多个与延伸限位槽相匹配的电磁铁，下模中部以及下部均设置有分别连接外界电源与电流变液、外界电源与电磁铁的导线，震动抚平腔上下内壁之间固定连接有多个与延伸限位槽相间分布的分隔网板，弹弓式撞击球连接在相邻两个分隔网板之间，当底部通电后，电磁铁具有磁性，从而吸引弹弓式撞击球向下运动，当其运动到延伸限位槽底部时，断电，弹弓式撞击球会向上恢复形变，从而不断对模腔下方的下模产生一定的撞击效果，从而有效降低模腔内料粉局部存在空隙导致压制后的生胚厚度不均匀的情况发生，同时也可以有效提高料粉径向的均匀性。

(6)弹弓式撞击球包括两个分别与分隔网板固定连接的弹性回拉绳以及连接在两个弹性回拉绳之间的撞击抚平球，撞击抚平球、延伸限位槽以及电磁铁从上至下依次分布且位于同一中轴线上，使得电磁铁在通电后，能够刚好正对撞击抚平球产生吸引力时，使得撞击抚平球受到该吸引力后反应更明显。

(7)撞击抚平球包括球面层以及镶嵌在球面层中心处的内磁块，内磁块与通电后的电磁铁相互靠近的一端磁极相反，使得通电后的电磁铁能够对撞击抚平球产生吸引力。

(8)球面层外表面包裹有自硬化防护层，自硬化防护层外表面为不规则形，且自硬化防护层内部填充有非牛顿流体，使得撞击抚平球在撞击到模腔下方的下模时，非牛顿流体瞬间变硬，可以有效保护撞击抚平球不易因受到撞击时的反作用力而被损坏。

(9)撞击抚平球还包括镶嵌在撞击抚平球内的控位球，控位球位于内磁块正下方，通过控位球的设置，使得撞击抚平球整体的中心靠近控位球处，从而使得撞击抚平球在下落至延伸限位槽底部时，控位球处能够始终处于最下方，从而有效保证内磁块朝向电磁铁的始终是同一端，且内磁块与通电后的电磁铁相互靠近的一端磁极相同，这种设置方式下，撞击抚平球直接放置在延伸限位槽内部，当电磁铁通电后，可以对撞击抚平球产生排斥力，使其上升，从而同样起到对模腔下部的下模产生撞击的效果。

附图说明

图1为本发明的主要的流程框图；

图2为本发明的磁芯成品的结构示意图；

图3为本发明的模具截面的结构示意图；

图4图3中A处的结构示意图；

图5为本发明的撞击抚平球的结构示意图；

图6为实施例2模具截面的结构示意图；

图7为图6中B处的结构示意图；

图8为本发明的实施例2中撞击抚平球的结构示意图。

图中标号说明：

1上模、2下模、3模腔、51震动抚平腔、52延伸限位槽、6电磁铁、7分隔网板、8撞击抚平球、81球面层、82内磁块、83自硬化防护层、84控位球、9弹性回拉绳。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅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“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。

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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。

实施例1：

请参阅图1，扁平超薄型锰锌铁氧体磁芯成型方法，包括以下步骤：

S1、制作磁芯生产用锰锌铁氧体的料粉，控制料粉的颗粒直径分布窄；

S2、将料粉填充进入模具的模腔内，对下模2底部进行通电，使其产生吸引力，从而吸引弹弓式撞击球向下运动，1-2秒后断电，弹弓式撞击球向上恢复形变，从而多次撞击模腔3底部，对料粉上表面起到震动拉平的效果；

S3、首先对下模2中部进行通电，使得下模2中部与弹弓式撞击球一同凝结变硬，即震动抚平腔51内电流变液通电变硬，可以有效保证下模2整体的硬度，使其在压制料粉时，能够有足够的承载力，不易因震动抚平腔51的设置导致强度不够，后采用上一下二成型方式，上模1压制一次加压，下模2采用二道下模的压制方式，对上模1的压制以及下模2的二道下模的压制均分次完成，每次压制后均重复一次S2，从而在压制过程中不断调整磁芯料粉分布的均匀性，通过分次压制，可以拆分压制的过程，使得在每次压制后，弹弓式撞击球均能对其均匀性进行一定的矫正，有效弥补因压制受力导致的料粉在径向以及轴向导致的密度不均匀的情况，进而有效避免成型后生坯发生的形变量，显著提高本磁芯的成品率，下模2压制时，对边角、底部、中心柱分别实施压制以实现密度精确，请参阅图2，图中a表示边角、b表示中心柱，脱模得到扁平超薄磁芯，其外型尺寸为：整体长度为50-51mm，整体宽度为30-35mm，磁芯边角厚度为4-4.5mm，中心柱厚度为尺寸2-2.5mm。

S1中料粉的颗粒直径控制在80-120目，且料粉的颗粒直径的峰值为100目，粉体的颗粒直径一致性好，成型有助于粉末间孔隙的相互啮合，便于通过压机成型加工和保压，从而实现生坯的密度和强度的提高，S2中控制填料时间在1.5-2秒，相较于压制普通产品的填料时间1秒时间，可以有效保证粉料在模腔填充均匀性。

请参阅图3，下模2内部开凿有震动抚平腔51，震动抚平腔51底部开凿有多个均匀分布的延伸限位槽52，震动抚平腔51和延伸限位槽52内部均填充有电流变液，下模2内部还镶嵌有多个与延伸限位槽52相匹配的电磁铁6，下模2中部以及下部均设置有分别连接外界电源与电流变液、外界电源与电磁铁6的导线，震动抚平腔51上下内壁之间固定连接有多个与延伸限位槽52相间分布的分隔网板7，弹弓式撞击球连接在相邻两个分隔网板7之间，当底部通电后，电磁铁6具有磁性，从而吸引弹弓式撞击球向下运动，当其运动到延伸限位槽52底部时，断电，弹弓式撞击球会向上恢复形变，从而不断对模腔3下方的下模2产生一定的撞击效果，从而有效降低模腔3内料粉局部存在空隙导致压制后的生胚厚度不均匀的情况发生，同时也可以有效提高料粉径向的均匀性。

请参阅图4，弹弓式撞击球包括两个分别与分隔网板7固定连接的弹性回拉绳9以及连接在两个弹性回拉绳9之间的撞击抚平球8，撞击抚平球8、延伸限位槽52以及电磁铁6从上至下依次分布且位于同一中轴线上，使得电磁铁6在通电后，能够刚好正对撞击抚平球8产生吸引力时，使得撞击抚平球8受到该吸引力后反应更明显。

请参阅图5，撞击抚平球8包括球面层81以及镶嵌在球面层81中心处的内磁块82，内磁块82与通电后的电磁铁6相互靠近的一端磁极相反，使得通电后的电磁铁6能够对撞击抚平球8产生吸引力，球面层81外表面包裹有自硬化防护层83，自硬化防护层83外表面为不规则形，且自硬化防护层83内部填充有非牛顿流体，使得撞击抚平球8在撞击到模腔3下方的下模2时，非牛顿流体瞬间变硬，可以有效保护撞击抚平球8不易因受到撞击时的反作用力而被损坏。

实施例2：

请参阅图6-8，撞击抚平球8还包括镶嵌在撞击抚平球8内的控位球84，控位球84位于内磁块82正下方，通过控位球84的设置，使得撞击抚平球8整体的中心靠近控位球84处，从而使得撞击抚平球8在下落至延伸限位槽52底部时，控位球84处能够始终处于最下方，从而有效保证内磁块82朝向电磁铁6的始终是同一端，且内磁块82与通电后的电磁铁6相互靠近的一端磁极相同，本实施例撞击抚平球8直接放置在延伸限位槽52内部，当电磁铁6通电后，可以对撞击抚平球8产生排斥力，使其上升，从而同样起到对模腔3下部的下模2产生撞击的效果。

可以通过在填充料粉时，通过弹弓式撞击球的作用，可以不断对模腔3下方的下模2产生一定的撞击效果，从而有效降低模腔3内料粉局部存在空隙导致压制后的生胚厚度不均匀的情况发生，同时也可以有效提高料粉径向的均匀性，同时通过分次压制拆分压制的过程，可以在压制的同时，不断调整料粉分布的均匀性，有效弥补因压制受力导致的料粉在径向以及轴向导致的密度不均匀的情况，进而有效避免成型后生坯发生的形变量，显著提高本磁芯的成品率，进而降低生产的成本投入。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.扁平超薄型锰锌铁氧体磁芯成型方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、制作磁芯生产用锰锌铁氧体的料粉，控制料粉的颗粒直径分布窄；

S2、将料粉填充进入模具的模腔内，对下模(2)底部进行通电，使其产生吸引力，从而吸引弹弓式撞击球向下运动，1-2秒后断电，弹弓式撞击球向上恢复形变，从而多次撞击模腔(3)底部，对料粉上表面起到震动拉平的效果，所述下模(2)内部开凿有震动抚平腔(51)，所述震动抚平腔(51)底部开凿有多个均匀分布的延伸限位槽(52)，所述震动抚平腔(51)和延伸限位槽(52)内部均填充有电流变液，所述下模(2)内部还镶嵌有多个与延伸限位槽(52)相匹配的电磁铁(6)，所述下模(2)中部以及下部均设置有分别连接外界电源与电流变液、外界电源与电磁铁(6)的导线，所述震动抚平腔(51)上下内壁之间固定连接有多个与延伸限位槽(52)相间分布的分隔网板(7)，所述弹弓式撞击球连接在相邻两个分隔网板(7)之间；

所述弹弓式撞击球包括两个分别与分隔网板(7)固定连接的弹性回拉绳(9)以及连接在两个弹性回拉绳(9)之间的撞击抚平球(8)，所述撞击抚平球(8)、延伸限位槽(52)以及电磁铁(6)从上至下依次分布且位于同一中轴线上，所述撞击抚平球(8)包括球面层(81)以及镶嵌在球面层(81)中心处的内磁块(82)，所述内磁块(82)与通电后的电磁铁(6)相互靠近的一端磁极相反，所述撞击抚平球(8)还包括镶嵌在球面层(81)内的控位球(84)，所述控位球(84)位于内磁块(82)正下方，且内磁块(82)与通电后的电磁铁(6)相互靠近的一端磁极相同；

S3、首先对下模(2)中部进行通电，使得下模(2)中部与弹弓式撞击球一同凝结变硬，后采用上一下二成型方式，上模(1)压制一次加压，下模(2)采用二道下模的压制方式，下模(2)压制时，对边角、底部、中心柱分别实施压制以实现密度精确，脱模得到扁平超薄磁芯。

2.根据权利要求1所述的扁平超薄型锰锌铁氧体磁芯成型方法，其特征在于：所述S1中料粉的颗粒直径控制在80-120目，且料粉的颗粒直径的峰值为100目。

3.根据权利要求1所述的扁平超薄型锰锌铁氧体磁芯成型方法，其特征在于：所述S2中控制填料时间在1.5-2秒。

4.根据权利要求1所述的扁平超薄型锰锌铁氧体磁芯成型方法，其特征在于：所述S3中，对上模(1)的压制以及下模(2)的二道下模的压制均分次完成，每次压制后均重复一次S2，从而在压制过程中不断调整磁芯料粉分布的均匀性。

5.根据权利要求1所述的扁平超薄型锰锌铁氧体磁芯成型方法，其特征在于：所述球面层(81)外表面包裹有自硬化防护层(83)，所述自硬化防护层(83)外表面为不规则形，且自硬化防护层(83)内部填充有非牛顿流体。

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