CN114654672B - 一种圆环注塑磁取向模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种圆环注塑磁取向模具，包括上模仁(1)与下模仁(2)，上模仁(1)与下模仁(2)之间设有多个用于成型磁性圆环(9)的模腔(3)，每个所述模腔(3)的上端或者下端设有带磁的磁钢(4)。本发明提供一种提高磁粉利用率，加强磁粉性能的一种圆环注塑磁取向模具。
Description
技术领域
本发明涉及磁性材料注塑成型领域，具体讲是一种圆环注塑磁取向模具。
背景技术
因为磁力具有良好的吸附效果，连接的便利，以及粘连消除后也不会留下痕迹的特点，永磁材料的应用得到了良好的使用认可。
但因为稀土永磁材料的稀缺性，世界储量有限，导致永磁材料价格昂贵且难以大量普及，往往是利用其可重复使用的特点，购买适量的磁性材料加以使用。在永磁材料使用过程中，因为永磁材料的磁力较大，往往在吸附一些轻、薄产品时不需要太多的永磁材料就可以满足吸附要求，同时为了降低永磁材料的使用价格，会将永磁材料与其它材料相混合的方式来制造带磁产品。
常见的带磁产品主要是通过磁粉与橡胶等注塑材料相混合注塑成型，在磁粉与注塑材料充分混合后，注入模具中完成带磁产品的成型。为保证带磁产品的磁力方向，会在模具的外侧放置取向磁铁用于对带磁产品在成型过程中进行磁取向，但因为的取向磁铁与模腔距离较远，取向磁铁的磁感线分散，从而造成带磁产品的磁取向效果不佳，磁粉的利用率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种提高磁粉利用率，加强磁粉性能的一种圆环注塑磁取向模具。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种圆环注塑磁取向模具，包括上模仁与下模仁，上模仁与下模仁之间设有多个用于成型磁性圆环的模腔，每个所述模腔的上端或者下端设有带磁的磁钢。
与现有技术相比，本发明的优点在于：直接将磁钢放置在模腔的端部，在成型过程中，磁钢作用于模腔的磁场集中，对磁粉的磁力更强，磁粉的磁取向也更稳定，从而可以保证在磁性圆环成型后，磁粉的磁取向更稳定，磁粉的利用率更高，在对磁性圆环进行磁取向加工时，磁钢需要采用高性能的稀土永磁体，其价格更高，对每个磁性圆环的磁取向加工采用单独的磁钢可以有效降低生产成本。
作为本发明的一种改进，所述磁钢呈圆环形，所述磁钢的宽度大于模腔的宽度，通过所述改进，可以保证整个模腔均处于磁钢的高密度磁场区域，保证模腔内磁粉的受作用效果，避免出现模腔周边磁粉受作用效果差的情况。
作为本发明的一种改进，所述磁钢与模腔之间设有连接块，所述连接块呈锥形，所述连接块的一端与磁钢相抵，所述连接块的另一端用于成形磁性圆环的一个端面，所述连接块由导磁材料制成，通过所述改进，因为磁钢较脆，不能直接作为模腔的成型端面使用，故而在磁钢与模腔之间设计连接块，连接块呈锥形的设计，可以对磁场进行一个收束效果，使磁钢的磁场作用于模腔的磁感线更密集，作用效果更明显。
作为本发明的一种改进，所述模具还包括上模与下模，所述上模与上模仁之间设有上模导磁体，所述下模与下模仁之间设有下模导磁体，所述上模导磁体、下模导磁体、磁钢、连接块与模腔内的物料形成了个闭合的磁场回路，通过所述改进，形成磁场的闭合回路，不仅可以更好的约束磁场分布，使磁场线沿着闭合回路设置，保证磁场的作用方向，还能增强磁粉的性能，保证成型后在磁性圆环具有更强的磁力。
作为本发明的一种改进，所述磁钢设于模腔的上端，所述下模导磁体包括用于成型磁性圆环下端面的下模导磁柱，所述下模导磁柱插入下模仁内，通过所述改进，下模导磁柱的设计可以使磁钢磁场穿过模腔后，仍很好地收束在下模导磁柱内，保证磁场的闭合回路保持着磁场在模腔内处于由磁钢向下模导磁柱方向设置，从而保证了对磁粉的作用效果及时磁粉形成的磁场方向，提高了磁粉的性能，同时下模导磁柱也便于下模导磁体与模腔的磁场闭合回路连接。
作为本发明的一种改进，所述下模导磁柱的横截面呈圆环形，所述下模导磁柱的宽度大于模腔的宽度，通过所述改进，因为磁钢、磁性圆环、下模导磁柱并非一体式设计，当磁场在它们之间分布时，会有磁场扩散的情况，通过下模导磁柱的宽度大于模腔的宽度的设计，可以降低磁场的扩散，对扩散的磁场进行收束，重新回归到闭合回路中。
作为本发明的还有一种改进，所述下模导磁柱与模腔的连接端呈锥形，所述下模导磁柱与模腔的连接端面的宽度等于模腔的宽度，通过所述改进，磁钢与模腔的连接端呈锥形的设计，可以对穿过模腔的有扩散趋势的磁场进行一个收束效果，减少磁场的扩散，保证磁场在闭合回路中的作用效果。
作为本发明的还有一种改进，所述磁钢设于模腔的上端，所述上模导磁体包括用于与磁钢相抵的上模导磁柱，所述上模导磁柱插入上模仁内，通过所述改进，便于上模导磁体与磁钢的磁场闭合回路连接。
作为本发明的还有一种改进，所述上模导磁柱的横截面呈圆环形，所述上模导磁柱的宽度大于磁钢的宽度，通过所述改进，增加磁场闭合回路的磁通量，在磁场闭合回路中，磁场在上模导磁体、下模导磁体上会进行扩散，而上模导磁柱是用于重新聚拢磁场回归到磁钢中，所述上模导磁柱的宽度大于磁钢的宽度的设计有利于磁场的聚拢。
作为本发明的还有一种改进，所述上模导磁柱与磁钢的连接端呈锥形，所述上模导磁柱与磁钢的连接端面的宽度等于磁钢的宽度，通过所述改进，使聚拢的磁场充分回归到磁钢中，保证磁钢的磁场利用率，减少上模导磁柱中的磁场向磁钢流通时出现向外扩散的耗损。
附图说明
图1是本发明整体结构剖视示意图。
图2是本发明磁钢上、下两端连接结构示意图。
图3是本发明整体结构去上模结构示意图。
图中所示：1、上模仁，2、下模仁，3、模腔，4、磁钢，4.1、连接块，5、上模，6、下模，7、上模导磁体，7.1、上模导磁柱，8、下模导磁体，8.1、下模导磁柱，9、磁性圆环，10、上连接柱，11、下连接柱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。
如图1-3所示，一种圆环注塑磁取向模具，包括上模仁1与下模仁2，上模仁1与下模仁2之间设有四个用于成型磁性圆环9的模腔3，每个所述模腔3的上端或者下端设有带磁的磁钢4。
所述磁钢4呈圆环形，所述磁钢4的宽度大于模腔3的宽度，所述磁钢4与模腔3之间设有连接块4.1，所述连接块4.1呈锥形，所述连接块4.1的一端与磁钢4相抵，所述连接块4.1的另一端用于成形磁性圆环9的一个端面，所述连接块4.1由导磁材料制成。
如图1所示，所述模具还包括上模5与下模6，所述上模5与上模仁1之间设有上模导磁体7，所述下模6与下模仁2之间设有下模导磁体8，所述上模导磁体7、下模导磁体8、磁钢4、连接块4.1与模腔3内的物料形成了个闭合的磁场回路，所述磁钢4设于模腔3的上端，所述下模导磁体8包括用于成型磁性圆环9下端面的下模导磁柱8.1，所述下模导磁柱8.1插入下模仁2内，所述下模导磁柱8.1的横截面呈圆环形，所述下模导磁柱8.1的宽度大于模腔3的宽度，所述下模导磁柱8.1与模腔3的连接端呈锥形，所述下模导磁柱8.1与模腔3的连接端面的宽度等于模腔3的宽度，所述上模导磁体7包括用于与磁钢4相抵的上模导磁柱7.1，所述上模导磁柱7.1插入上模仁1内，所述上模导磁柱7.1的横截面呈圆环形，所述上模导磁柱7.1的宽度大于磁钢4的宽度，所述上模导磁柱7.1与磁钢4的连接端呈锥形，所述上模导磁柱7.1与磁钢4的连接端面的宽度等于磁钢4的宽度。
如图1所示，在安装过程中，为保证脱模的整体性，将上模导磁柱7.1与磁钢4套接在上连接柱10上，上连接柱10穿过上模导磁体7与上模5通过螺栓固定连接，将下模导磁柱8.1套接在下连接柱11上，下连接柱11穿过下模导磁体8与下模6通过螺栓固定连接。同时上连接柱10上设有与连接块4.1、上模导磁柱7.1与磁钢4的连接端相契合的契合斜面，可以更方便上模导磁柱7.1、磁钢4、连接块4.1套接在上连接柱10上，下连接柱11上设有与下模导磁柱8.1与模腔3的连接端相契合的契合斜面，可以更方便下模导磁柱8.1套接在下连接柱11上。上连接柱10的底端用于成型磁性圆环9的内侧面。
下模导磁柱8.1上设有供顶针移动连接的顶针孔，在磁性圆环9成型后，开模，而后顶针板上移，带动顶针将磁性圆环9顶出模腔3，实现脱模。
上述连接块4.1、上模导磁体7、上模导磁柱7.1、下模导磁体8、下模导磁柱8.1均采用导磁金属制成，比如常规铁。上模5、下模6、上模仁1、下模仁2、上连接柱10、下连接柱11均采用非导磁金属制成，比如经过热处理的奥氏体不锈钢。
在传统的注塑磁取向模具中，采用单侧放置一块磁钢对注塑产品进行磁取向，若是单独对一个产品进行注塑磁取向，无论磁钢的直径略大于注塑产品的直径或者是略小于注塑产品的直径，磁钢所形成的磁感线都会向径向方向扩散，从而造成注塑产品中的磁粉性能在径向方向上会形成磁性力并且这些径向上的磁性力也在相互抵消，从而造成了磁粉性能的低利用率，若想提高磁粉性能的利用率，则需要增加磁钢的直径，使注塑产品至于磁钢中轴线的密集磁感线范围内，从而减小磁钢径向磁感分布，磁钢除了中轴线的磁感线是沿着磁钢轴向方向的，其它方向上的磁感线均有径向磁感分布，但越靠近磁钢中轴的磁感线其径向磁感越低。但增加磁钢直径的方式会造成模具的成本大幅度提高，且难以从本质上消除磁粉性能利用率低的问题。若是通过一块大型磁钢同时对多个注塑产品进行注塑磁取向，将多个模腔沿着磁钢的中轴线的周向设置，虽然该方式可以避免磁粉性能在径向上的磁性力相互抵消的情况，但注塑产品形成的磁场会出现磁感线分布不均，磁力不均的情况，从而影响产品的质量，同时大型磁钢的许多磁场区域均没有被充分利用，造成了很大的浪费。
而在本发明中，在进行磁性圆环9生产时，所采用的磁钢4直径略大于磁性圆环9的直径，磁钢4所形成的磁场区域得到了充分的利用，并且模腔2是沿着磁钢4的中轴线设置的，保证了磁性圆环9的质量。当带有磁粉的注塑材料进入到模腔2中时，会形成一个完整的导磁回路，从而改变了磁感线的分布，使磁感线沿着磁钢4、连接块4.1、模腔2、下模导磁柱8.1、下模导磁体8、上模导磁体7、上模导磁柱7.1、磁钢4的顺序形成闭环，其中上模导磁柱7.1、磁钢4、连接块4.1、模腔2、下模导磁柱8.1的磁感线始终沿着磁钢4的中轴线方向，从而保证了模腔2中的磁粉在成型后的磁感线在磁性圆环9的内部是沿着磁性圆环9的中轴线方向分布的，避免了磁性圆环9在径向上的磁性力的相互抵消的情况，充分保证了磁粉性能的利用率，但因为各个零件之间采用相抵拼接而成，在磁感线会出现一些外泄的情况，从而会降低一些磁粉性能，经实验，磁粉性能依旧能保持在95％左右，磁粉性能的利用率远大于传统注塑磁取向模具。其中连接块4.1以及上模导磁柱7.1与磁钢4的连接端、下模导磁柱8.1与模腔2的连接端呈锥形设置，不仅仅具备着对磁感线进行收束的作用，以保证磁感线对模腔2集中作用效果，还可以减少磁感线在这些零件之间传递时的外泄，以提高磁粉性能的利用率，同时在安装过程中，上连接柱10在连接连接块4.1、磁钢4、上模导磁柱7.1，下连接柱11在连接下模导磁柱8.1时，可以使连接块4.1、磁钢4、上模导磁柱7.1、下模导磁柱8.1的同轴性更高，从而保证在磁性圆环9成型时，磁粉形成的磁场质量。
同时，本发明采用闭环磁路，用较少的磁粉，就能实现制造注塑磁产品所需要的磁场，迎合节能环保的国家战略。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。
Claims (1)
1.一种圆环注塑磁取向模具，其特征在于：包括上模仁(1)与下模仁(2)，上模仁(1)与下模仁(2)之间设有多个用于成型磁性圆环(9)的模腔(3)，每个所述模腔(3)的上端或者下端设有带磁的磁钢(4)，所述磁钢(4)呈圆环形，所述磁钢(4)的宽度大于模腔(3)的宽度，所述磁钢(4)与模腔(3)之间设有连接块(4.1)，所述连接块(4.1)呈锥形，所述连接块(4.1)的一端与磁钢(4)相抵，所述连接块(4.1)的另一端用于成形磁性圆环(9)的一个端面，所述连接块(4.1)由导磁材料制成，所述模具还包括上模(5)与下模(6)，所述上模(5)与上模仁(1)之间设有上模导磁体(7)，所述下模(6)与下模仁(2)之间设有下模导磁体(8)，所述上模导磁体(7)、下模导磁体(8)、磁钢(4)、连接块(4.1)与模腔(3)内的物料形成了个闭合的磁场回路，所述磁钢(4)设于模腔(3)的上端，所述下模导磁体(8)包括用于成型磁性圆环(9)下端面的下模导磁柱(8.1)，所述下模导磁柱(8.1)插入下模仁(2)内，所述下模导磁柱(8.1)的横截面呈圆环形，所述下模导磁柱(8.1)的宽度大于模腔(3)的宽度，所述下模导磁柱(8.1)与模腔(3)的连接端呈锥形，所述下模导磁柱(8.1)与模腔(3)的连接端面的宽度等于模腔(3)的宽度，所述磁钢(4)设于模腔(3)的上端，所述上模导磁体(7)包括用于与磁钢(4)相抵的上模导磁柱(7.1)，所述上模导磁柱(7.1)插入上模仁(1)内，所述上模导磁柱(7.1)的横截面呈圆环形，所述上模导磁柱(7.1)的宽度大于磁钢(4)的宽度，所述上模导磁柱(7.1)与磁钢(4)的连接端呈锥形，所述上模导磁柱(7.1)与磁钢(4)的连接端面的宽度等于磁钢(4)的宽度。
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