CN113380534B - 一种一体成型电感制备用模具以及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种一体成型电感制备用模具及其制备方法，制备用模具包括由可拆卸连接的第一本体和第二本体构成的电感制备用模具；第一本体和第二本体背面分别设有槽体，每个槽体重合的边界均有开口，第一本体和第二本体连接后槽体形成放置磁芯叶摆的凹槽，开口组合成磁芯磁柱穿过的穿孔，在制备中，将磁芯冷压成型，使用制备用模具固定磁芯，将预先绕制的线圈套入磁柱。省去现有技术中磁芯进行高温固化处理的步骤，不在直接在磁芯的磁柱上直接绕制线圈，避免磁芯破损，同时对磁芯的性能要求有所降低，进一步提高生产效率，节约工艺成本。
Description
技术领域
本发明涉及电感制备技术领域，尤其涉及一种一体成型电感制备用模具以及制备方法。
背景技术
现有技术中，对于一体成型电感的制备工艺，一般第一步是冷压成型形成磁芯，第二步是将磁芯进行固化处理，第三步是在磁芯上进行绕线，第四部是将绕制有线圈的磁芯放入成型模具中加磁粉热压成型。在现有的工艺中，磁芯冷压成型后还需要进行一步高温固化处理，增加了工艺复杂性和成本，降低效率。并且直接在磁芯上绕制线圈，线圈的压力施加容易造成磁芯破损，同时，对磁芯的强度，以及形成磁芯的磁粉中的树脂耐高温性要求较高。
发明内容
基于上述问题，本发明提供一种一体成型电感制备用模具以及制备方法，旨在解决现有技术中磁芯容易破损且对磁芯性能要求较高等技术问题。
一种一体成型电感制备用模具，用于在已绕制完成的线圈套入磁芯的磁柱的步骤中使用，用于固定所述磁芯，由可拆卸连接的第一本体和第二本体构成；
所述第一本体的背面设有第一槽体，所述第二本体的背面设有第二槽体；
所述第一槽体具有第一边界，所述第二槽体具有第二边界；
所述第一边界具有第一开口，所述第二边界具有第二开口；
当所述第一本体和所述第二本体连接形成所述电感制备用模具时，所述第一边界和所述第二边界重合，以使所述第一槽体和所述第二槽体组合成用于放置磁芯的叶摆的凹槽，且所述第一开口和所述第二开口组合成穿孔，以使所述磁芯的磁柱穿过所述穿孔并伸出所述电感制备用模具的正面。
进一步的，所述第一槽体以及所述第二槽体的厚度等于所述磁芯叶摆的厚度。
进一步的，所述第一槽体和所述第二槽体呈现对称结构。
进一步的，所述凹槽的形状与所述叶摆的形状相匹配。
进一步的，所述第一开口和所述第二开口成对称结构。
进一步的，所述穿孔的形状与所述磁柱的横截面的形状相匹配。
一种一体成型电感的制备方法，使用前述的一种一体成型电感制备用模具，包括如下步骤：
步骤A1，磁芯冷压：将磁芯冷压成型，冷压成型的所述磁芯包括叶摆以及垂直连接于所述叶摆的磁柱；
步骤A2，固定磁芯：将所述磁芯放入所述电感制备用模具上以固定所述磁芯，所述磁柱向上伸出所述电感制备用模具的正面；
步骤A3，套入线圈：将预先绕制好的线圈套入所述磁柱；
步骤A4，取出磁芯：拆卸所述电感制备用模具使得所述第一本体和所述第二本体分开，从而取出套有线圈的所述磁芯；
步骤A5，热压成型：将套有线圈的所述磁芯放入成型模具腔内，并向所述成型模具腔内添加磁性粉末并热压成型，形成一体成型电感的半成品。
进一步的，在所述步骤A2中，具体包括如下步骤：
步骤A21，将磁芯放入处于分开状态的第一本体和第二本体之间；
步骤A22，将所述第一本体和所述第二本体对准连接，以使所述凹槽容置所述磁芯的叶摆，同时所述磁柱从所述穿孔中伸出所述电感制备用模具的正面。
进一步的，在所述步骤A3中，预先在与所述磁芯形状相同的线圈模具上绕制好所述线圈。
进一步的，在所述步骤A5之后还包括如下步骤：
步骤A6，烧结固化；将所述一体成型电感的半成品进行烧结固化；
步骤A7，添加保护层：将所述一体成型电感的半成品外表面涂覆绝缘保护层；
步骤A8，电极制作：采用激光方式使得所述线圈的引脚露出所述一体成型电感的半成品的表面，在所述引脚上进行电镀，形成电极。
本发明的有益技术效果是：
本发明提供了一种一体成型电感制备用模具以及制备方法，将磁芯放置可拆卸式的制备用模具中进行固定，之后将预先绕制好的线圈套入磁芯的磁柱上，制备用模具的使用，省去现有技术中磁芯进行高温固化处理的步骤，不在直接在磁芯的磁柱上直接绕制线圈，避免磁芯破损，同时对磁芯的性能要求有所降低，进一步提高生产效率，节约工艺成本。
附图说明
图1为本发明一种一体成型电感制备用模具的背面结构示意图；
图2为本发明一种一体成型电感制备用模具装上磁芯的结构示意图；
图3为本发明一种一体成型电感制备用模具套上线圈后的结构示意图；
图4为本发明一种一体成型电感的制备方法的主要步骤流程图；
图5为本发明一种一体成型电感的制备方法的固定磁芯的步骤流程图；
图6为本发明一种一体成型电感的制备方法中形成一体成型电感的半成品的后续制作步骤流程图；
其中，
1-电感制备用模具；
3-叶摆；
4-磁柱；
11-第一本体；
12-第一开口；
13-第一槽体；
21-第二本体；
22-第二开口；
23-第二槽体。
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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
参见图1-3，本发明提供一种一体成型电感制备用模具，用于在将已绕制完成的线圈套入磁芯的磁柱4的步骤中使用，用于固定磁芯，一体成型电感制备用模具包括：
由可拆卸连接的第一本体11和第二本体21构成的电感制备用模具1；
第一本体11的背面设有第一槽体13，第二本体21的背面设有第二槽体23；
第一槽体13具有第一边界，第二槽体23具有第二边界；
第一边界具有第一开口12，第二边界具有第二开口22；
当第一本体11和第二本体21连接形成电感制备用模具1时，第一边界和第二边界重合，以使第一槽体13和第二槽体23组合成用于放置磁芯的叶摆3的凹槽，且第一开口12和第二开口22组合成穿孔，以使磁芯的磁柱4穿过穿孔并伸出电感制备用模具1的正面。
一体成型电感制备用模具的使用使得线圈套入能够对准磁柱，省去手工套入出现对位不准影响效率。同时省去现有技术中磁芯进行高温固化处理的步骤，不在直接在磁芯的磁柱上直接绕制线圈，避免磁芯破损，同时对磁芯的性能要求有所降低，进一步提高生产效率，节约工艺成本。
进一步的，第一槽体13以及第二槽体23的厚度等于磁芯叶摆3 的厚度。
具体的，第一本体11和第二本体21为对称结构。
具体的，电感制备用模具为长方体结构。
进一步的，第一槽体13和第二槽体23呈现对称结构。
当然，作为本发明的另一个优选实施例，第一槽体13和第二槽体23也不必一定是对称结构，只要第一槽体13和第二槽体23组合起来能够容纳叶摆，第一槽体13或者第二槽体23其中一个占据凹槽的面积大，另一个占据凹槽的面积较小，也是可以达到本发明的目的。
具体的，第一本体11具有第三边界，第二本体21具有第四边界。
当第一本体11和第二本体12连接时，第三边界和第四边界重合。
具体的，第一边界与第三边界重合，第二边界和第四边界重合。
具体的，第一本体11和第二本体21在第三边界和第四边界进行可拆卸连接。
进一步的，凹槽的形状与叶摆3的形状相匹配。
进一步的，凹槽的形状为凸字形、十字形或者矩形。
具体的，凹槽和叶摆的形状相匹配，能够更好的将叶摆进行固定。并且，当存在多种类型的制备用模具时，可以根据叶摆的形状快速匹配相应的制备用模具。
具体的，凹槽的形状主要是指凹槽在电感制备用模具背面的投影形状，即垂直于厚度的平面的形状，叶摆的形状主要是指垂直于厚度的平面的形状。
具体的，凹槽的形状是指整个凹槽的立体形状即包括厚度的形状，叶摆的形状是指叶摆的立体形状即包括厚度方向的形状。
进一步的，第一开口和第二开口成对称结构。
具体的，作为另外一个优选的实施方式，第一开口12和第二开口22也并非一定呈现对称结构，只要第一开口12和第二开口22组合在一起形成的穿孔能都与磁柱匹配即可。
具体的，一般来讲，磁柱垂直连接与叶摆的中部，因此，当第一槽体13占据凹槽的部分大于第二槽体23占据凹槽的部分时，第一开口12占据穿孔的部分也会大于第二开口22占据穿孔的部分，从而适合一般的磁芯结构。
进一步的，穿孔的形状与磁柱4的横截面的形状相匹配。
进一步的，穿孔的形状为跑道形、圆形或者矩形。
进一步的，穿孔的形状为椭圆形或者正方形。
具体的，穿孔根据磁柱的横截面形状而设计。
例如，磁柱的横截面为跑道形、圆形、长方形、正方形、椭圆形。穿孔也设计成与之匹配的跑道形、圆形、长方形、正方形、椭圆形。
具体的，电感制备用模具1整体外观形状和凹槽的形状相同。
具体的，电感制备用模具1的整体外观形状也可以为其他形状，例如可以和凹槽的形状相同。
例如，凹槽的形状为凸字形，电感制备用模具1的整体外观形状也为凸字形。凹槽的形状是矩形，电感制备用模具1的整体外观形状也是矩形。凹槽的形状是十字形，电感制备用模具1的整体外观形状也是十字形。这样一来，在生产过程中，根据电感制备用模具1外观很容易将第一本体11和第二本体21进行组合配对，电感制备用模具1容易进行分门别类。针对不同形状的磁性，可以快速找到对应的制备用模具。
具体的，凹槽的形状和叶摆的形状相同，本体机构1整体外观形状和叶摆的形状相同。凹槽的长方向与本体机构1的长方向一致。凹槽的宽方向与本体机构1的宽方向一致。
参见图4，进一步的，本发明还提供一种一体成型电感的制备方法，使用前述的一种一体成型电感制备用模具，包括如下步骤：
步骤A1，磁芯冷压：通过冷压成型的方式形成磁芯，冷压成型的磁芯包括叶摆3以及垂直连接于叶摆3的磁柱4；
步骤A2，固定磁芯：将磁芯放入电感制备用模具上以固定磁芯，磁柱4向上伸出电感制备用模具1的正面；
步骤A3，套入线圈：将预先绕制好的线圈套入磁柱4；
步骤A4，取出磁芯：拆卸电感制备用模具1使得第一本体11和第二本体21分开，从而取出套有线圈的磁芯；
步骤A5，热压成型：将套有线圈的磁芯放入成型模具腔内，并向成型模具腔内添加磁性粉末并热压成型，形成一体成型电感的半成品。
制备用模具的使用使得线圈套入能够对准磁柱，省去手工套入出现对位不准影响效率。同时省去现有技术中磁芯在冷压成型后还需要进行高温固化处理的步骤，不在直接在磁芯的磁柱上直接绕制线圈，避免磁芯破损，同时对磁芯的性能要求如强度以及磁芯中树脂耐高温性有所降低，进一步提高生产效率，节约工艺成本。
参见图5，进一步的，在步骤A2中，具体包括如下步骤：
步骤A21，将磁芯放入处于分开状态的第一本体11和第二本体21之间；
步骤A22，将第一本体11和第二本体21对准连接，以使凹槽容置磁芯的叶摆3，同时磁柱4从穿孔中伸出电感制备用模具1的正面。
进一步的，在步骤A3中，预先在与磁芯形状相同的线圈模具上绕制好线圈。
参见图6，进一步的，在步骤A5之后还包括如下步骤：
步骤A6，烧结固化；将一体成型电感的半成品进行烧结固化；
步骤A7，添加保护层：将一体成型电感的半成品外表面涂覆绝缘保护层；
步骤A8，电极制作：采用激光方式使得线圈的引脚露出一体成型电感的半成品的表面，在引脚上进行电镀，形成电极。
具体的，磁芯由第一磁粉压制而成，磁粉包括以下材料的一种或者多种：
软磁粉末，为铁氧体、铁粉、铁硅铝、铁硅、铁硅镍、铁硅铬、铁镍、铁镍钼、非晶及纳米晶。
具体的，磁芯的叶摆3和磁柱4在冷压成型过程中一体成型。具体的做法是，将第一磁性粉末放入磁芯模具中冷压一次成型形成叶摆3和磁柱4。
具体的，步骤A5中热压成型加的磁性粉末包括以下材料中的一种或者多种：
第二磁粉，第二磁粉为软磁粉末，软磁粉末包括铁粉、铁硅铝合金粉末、铁硅合金粉末、铁硅铬合金粉末、铁硅镍合金粉末、铁硅铝镍合金粉末、铁镍合金粉末、铁镍钼合金粉末、非晶粉末及纳米晶粉末。
具体的，线圈为扁平线或者圆线。
具体的，绝缘保护层可以是绝缘树脂。
具体的，绝缘保护层的涂覆通过滚喷的方式。
具体的，线圈的缠绕方式为阿尔法绕线模式。
具体的，在步骤A8中，电镀银形成电极。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种一体成型电感制备用模具，用于将已绕制完成的线圈套入磁芯的磁柱的步骤中使用，用于固定所述磁芯，其特征在于，由可拆卸连接的第一本体和第二本体构成；
所述第一本体的背面设有第一槽体，所述第二本体的背面设有第二槽体；
所述第一槽体具有第一边界，所述第二槽体具有第二边界；
所述第一边界具有第一开口，所述第二边界具有第二开口；
当所述第一本体和所述第二本体连接形成所述电感制备用模具时，所述第一边界和所述第二边界重合，以使所述第一槽体和所述第二槽体组合成用于放置磁芯的叶摆的凹槽，且所述第一开口和所述第二开口组合成穿孔，以使所述磁芯的磁柱穿过所述穿孔并伸出所述电感制备用模具的正面。
2.如权利要求1所述的一种一体成型电感制备用模具，其特征在于，所述第一槽体以及所述第二槽体的厚度等于所述磁芯叶摆的厚度。
3.如权利要求1所述的一种一体成型电感制备用模具，其特征在于，所述第一槽体和所述第二槽体呈现对称结构。
4.如权利要求1所述的一种一体成型电感制备用模具，其特征在于，所述凹槽的形状与所述叶摆的形状相匹配。
5.如权利要求1所述的一种一体成型电感制备用模具，其特征在于，所述第一开口和所述第二开口成对称结构。
6.如权利要求1所述的一种一体成型电感制备用模具，其特征在于，所述穿孔的形状与所述磁柱的横截面的形状相匹配。
7.一种一体成型电感的制备方法，其特征在于，使用如权利要求1-6任意一项所述的一种一体成型电感制备用模具，包括如下步骤：
步骤A1，以冷压成型的方式形成磁芯，冷压成型的所述磁芯包括叶摆以及垂直连接于所述叶摆的磁柱；
步骤A2，将所述磁芯放入所述电感制备用模具上以固定所述磁芯，所述磁柱向上伸出所述电感制备用模具的正面；
步骤A3，将预先绕制好的线圈套入所述磁柱；
步骤A4，取出磁芯：拆卸所述电感制备用模具使得所述第一本体和所述第二本体分开，从而取出套有线圈的所述磁芯；
步骤A5，将套有线圈的所述磁芯放入成型模具腔内，并向所述成型模具腔内添加磁性粉末并热压成型，形成半成品。
8.如权利要求7所述的一种一体成型电感的制备方法，其特征在于，在所述步骤A2中，具体包括如下步骤：
步骤A21，将磁芯放入处于分开状态的第一本体和第二本体之间；
步骤A22，将所述第一本体和所述第二本体对准连接，以使所述凹槽容置所述磁芯的叶摆，同时所述磁柱从所述穿孔中伸出所述电感制备用模具的正面。
9.如权利要求7所述的一种一体成型电感的制备方法，其特征在于，在所述步骤A3中，预先在与所述磁芯形状相同的线圈模具上绕制好所述线圈。
10.如权利要求7所述的一种一体成型电感的制备方法，其特征在于，在所述步骤A5之后还包括如下步骤：
步骤A6，将所述半成品进行烧结固化；
步骤A7，将烧结固化后的所述半成品外表面涂覆绝缘保护层；
步骤A8，采用激光方式使得所述线圈的引脚露出所述半成品的表面，在所述引脚上进行电镀，形成电极，从而形成所述一体成型电感。
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