CN117727555A - 一种磁芯成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁芯成型装置，涉及模具技术领域，包括底座、下模座，下模座转动连接在所述底座顶面，下模座顶面开设有凹陷的磁芯模腔；升降板，升降板设于所述底座上方，且由安装在所述底座上的升降装置驱动其竖直移动，升降板底部设有与所述下模座配合使用的上模座；旋转装置，旋转装置用于在所述升降板朝下移动时，驱动所述下模座往复旋转。本发明通过设置旋转装置驱动下模座往复旋转，使得磁芯模腔内的磁芯粉末内部的空隙能够自行填满，避免压制后的磁芯内部产生气隙；通过设置敲击装置，使得下模座在旋转过程中，敲击装置能够对下模座产生敲击振动力，进而使得模腔内的磁芯粉末充分地填满模腔，提供磁芯压制后的质量。

Description

一种磁芯成型装置

技术领域

本发明涉及磁芯加工技术领域，具体为一种磁芯成型装置。

背景技术

磁芯广泛应用于变压器、扼流圈、逆变器、转换器和其它各种需要电磁转化的场合，其性能优劣直接决定了电磁转化的效率，其可靠性直接影响供电的质量。磁芯是指由各种氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物。磁芯的生产过程需要在一定的温度和压力下进行压铸，当前行业内，一般采用上模和下模组成母型，进行磁芯形体的铸造。

目前磁芯铸造时，一般在下模座的模腔内填充磁芯粉末，然后上模座朝下移动，并对模腔内的磁芯粉末进行压制和加热，进而使得磁芯粉末被压制成磁芯，由于磁芯粉末在模腔内可能内部产生空隙，使得压制后，磁芯表面不平整，且内部产生气隙，从而影响磁芯的正常使用，所以需要一种能够使磁芯粉末完全填充到模腔内的模具。

专利公告号为CN 218535022 U，公开了一种用于磁芯成型液压设备，包括底板，所述底板上端设置有下模体机构，所述下模体机构上方设置机上模体机构，所述上模体机构通过两根支撑柱与所述底板连接，所述上模体机构包括驱动机构和压平机构，所述下模体机构包括成型模具和连接组件，所述连接组件设置在所述底板上端，所述成型模具与所述连接组件连接。该用于磁芯成型液压设备，将磁芯原料加入至套筒中，通过压动气缸带动压动块伸入套筒对原料进行压缩，同时启动振动电机，使得压动块压动时振动，使得磁芯成型效果更好，且在成型后密封板下降，压动块通过弹簧下降将成型后的磁芯顶出套筒外。

以及专利公开号为CN 115416356A公开了一种防气泡的软磁铁氧体磁芯模具，包括平行设置的顶模座和底模座，位于顶模座和底模座之间设有模芯组件，所述顶模座和底模座的四角处设有导柱单元，顶模座沿着导柱单元的轴向移动，使顶模座和底模座的相对侧间距发生变化。本发明设有二级可插入式的振动单元，振动单元可通过振动缓慢插入至材料内，并通过类似于音叉的结构，利用小球碰撞振动，使其振动导至内部材料中，保证了材料的密实，而且在材料密实后可通过插入杆体位置检测材料填充是否充盈，在后续压合时，内部不会残留气泡，保证了铁氧体的成型效果。

上述两专利中无论是压动块还是音叉式振动单元，虽然都是可以通过振动对磁芯原料进行振实，避免成型过程中产生气泡的效果，但两者均是通过外加的振动组件对原料进行振实，在使用过程中主要存在如下缺陷：

其振动的频率很高，一般为3000-12000次/min,对模具内腔内的磁芯材料进行振动时，无论是压动块还是音叉式振动单元，振动过程中，整个成型设备的噪声也比较大，影响设备的稳定性，必须要求设备具有一定的强度和刚度，以及抗振基础，设备成本以及维护成本高；

此振动过程都需要先将其伸入至模具内腔中，振动结束后将模具取出，然后再进行压制成型，对于磁芯的成型，其一般规格都比较小，因此无论是压动块还是音叉式振动。都比较适合形状复杂的大型制品的成型，而较小型腔内的磁芯料则很容易溢出，影响成型质量。

单一方式的振动成型，磁芯粉填满模腔的效率比较低，影响批量生产的加工效率，而且振动时无规则的振动，芯粉的堆积位置和方式不一样，会影响振动填实的效果，因此会影响磁芯压制后的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁芯成型装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种磁芯成型装置，包括底座，还包括：

下模座，所述下模座转动连接在所述底座顶面，所述下模座顶面开设有凹陷的磁芯模腔；

升降板，所述升降板设于所述底座上方，且由安装在所述底座上的升降装置驱动其竖直移动，所述升降板底部设有与所述下模座配合使用的上模座；

旋转装置，所述旋转装置用于在所述升降板朝下移动时，驱动所述下模座往复旋转。

进一步地，所述下模座顶面与所述底座顶面齐平。

进一步地，所述升降装置包括：

多个立柱，多个所述立柱竖直固接于所述底座上，所述升降板上开设有供所述立柱自由通过的第一穿孔；

安装板，所述安装板固接于多个所述立柱的上端；

液压缸，所述液压缸竖直安装于所述安装板上，且所述液压缸的伸缩杆与所述升降板驱动连接。

进一步地，所述旋转装置包括：

从动齿轮，所述从动齿轮套接于所述下模座上，所述底座开设有供所述从动齿轮和所述下模座自由通过的第一安装腔；

两个转轴，两个所述转轴分别竖直转动连接在所述底座相对两端；

两个主动齿轮，两个所述主动齿轮分别套接在两个所述转轴的下端，所述主动齿轮为局部周缘设有齿块的齿轮结构，所述底座开设有供所述主动齿轮安装的第二安装腔，所述第一安装腔和所述第二安装腔相连通，两个所述主动齿轮交替与所述从动齿轮啮合；

驱动单元，所述驱动单元安装在所述升降板上，且用于在所述升降板朝下移动时，驱动两个所述转轴同步反向旋转。

进一步地，所述驱动单元包括：

两个安装套，两个所述安装套分别竖直嵌装于所述升降板的相对两端；

多个第一滚珠，多个所述第一滚珠两两一组地转动嵌装于所述安装套内孔壁上，且同一个所述安装套上的两个所述第一滚珠沿所述安装套的轴向阵列设置，所述转轴上开设有首尾相连的螺旋滚动槽和直槽，所述螺旋滚动槽和所述直槽自上而下设置，且所述第一滚珠对应地在所述螺旋滚动槽和所述直槽上滚动，两个所述转轴上的所述螺旋滚动槽的螺旋方向相反。

进一步地，所述转轴表面经镀铬处理。

进一步地，所述底座上设有敲击装置，所述敲击装置用于在所述下模座旋转时，对所述下模座产生敲击振动力。

进一步地，所述敲击装置包括：

支架，所述支架连接于所述底座外壁；

敲击杆，所述敲击杆水平滑动地穿设于所述支架和所述底座上；

固定环，所述固定环套接于所述下模座上，所述固定环周缘沿其轴向阵列地开设有多个缺口槽；

拉力单元，所述拉力单元用于驱动所述敲击杆朝所述下模座的方向移动。

进一步地，所述拉力单元包括：

限位环，所述限位环套接于所述敲击杆远离所述下模座的一端；

拉簧，所述拉簧套绕于所述敲击杆上，且其两端分别固接于所述限位环和所述支架。

进一步地，所述敲击杆穿入所述底座的一端转动嵌装有第二滚珠。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过设置旋转装置驱动下模座往复旋转，使得磁芯模腔内的磁芯粉末内部的空隙能够自行填满，避免压制后的磁芯内部产生气隙；

本发明通过设置敲击装置，使得下模座在旋转过程中，敲击装置能够对下模座产生敲击振动力，进而使得模腔内的磁芯粉末充分地填满模腔，提供磁芯压制后的质量；

本发明通过设置旋转装置在升降板朝下移动时，驱动下模座往复旋转，且下模座往复旋转时，触发敲击装置对下模座产生敲击振动力，结构简单，且无需设置额外的电气元件，避免压制过程中的高温对电气元件产生影响。

附图说明

图1为本发明中一种磁芯成型装置的整体结构示意图；

图2为图1中结构的仰视角度示意图；

图3为图2中A处局部结构的放大示意图；

图4为图1中结构的正视角度示意图；

图5为图4中结构的剖视示意图；

图6为图5中B处局部结构的放大示意图；

图7为本发明中下模座、敲击杆和固定环装配后的结构示意图；

图8为图7中结构的另一个角度的结构示意图；

图9为图8中结构的爆炸分解示意图。

图中，各附图标记说明如下：1、底座；2、直槽；3、螺旋滚动槽；4、安装板；5、液压缸；6、升降板；7、立柱；8、上模座；9、转轴；10、磁芯模腔；11、下模座；12、拉簧；13、从动齿轮；14、主动齿轮；15、第二安装腔；16、安装套；17、第一滚珠；18、缺口槽；19、限位环；20、支架；21、敲击杆；22、固定环；23、第二滚珠。

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。

请参阅图1-图9，本发明提供一种技术方案：一种磁芯成型装置，包括底座1，,底座1顶面开设有凹陷的第一安装腔，第一安装腔内竖直转动连接有下模座11，下模座11顶面开设有凹陷的磁芯模腔10，下模座11顶面与底座1顶面齐平，底座1的四个拐角处各竖直地连接有一个立柱7,升降板6上开设有四个分别供四个立柱7自由通过的第一穿孔，四个立柱7的上端共同连接有一个安装板4，安装板4上竖直安装一个液压缸5，且液压缸5的伸缩杆驱动连接一个升降板6，升降板6设于底座1上方，且底部设有与下模座11配合使用的上模座8，上模座8底部具有与磁芯膜腔10匹配的模头，上模座8内安装有加热元件，加热元件能够对上模座8进行加热。

将磁芯粉末投入磁芯模腔10内，由液压缸5启动，使得液压缸5的伸缩杆伸长，并驱动升降板6朝下移动，直至上模座8的底面与下模座11顶面相抵，相抵过程中，能够使模头（图中未示出）对磁芯模腔10内的磁芯粉末进行压制，使得磁芯膜腔10内的磁芯粉末处于压实状态，同时加热元件对磁芯粉末进行加热，使得磁芯粉末能够压制成型。

由于磁芯粉末在投入磁芯模腔10内时，如果磁芯粉末堆积不紧密，内层产生空隙的话，这样相当于磁芯粉末的投入量减少了，所以压制后的磁芯内部可能不紧密，影响使用，另外高温处理后，磁芯内部可能由于不紧密而产生气隙，影响使用，所以本实施例中，通过在下模座11上套接一个从动齿轮13，底座1开设有供从动齿轮13和下模座11自由通过的第一安装腔，底座1相对两端各自竖直转动连接一个转轴9，两个转轴9下端穿入底座1内，两个转轴9的下端分别套接有一个主动齿轮14，主动齿轮14为局部周缘设有齿块的齿轮结构，底座1开设有供主动齿轮14安装的第二安装腔15，第一安装腔和第二安装腔15相连通，两个主动齿轮14交替与从动齿轮13啮合，升降板6的相对两端分别竖直嵌装有安装套16，安装套16内孔壁上沿其轴向阵列地转动嵌装有两个第一滚珠17，转轴9上开设有首尾相连的螺旋滚动槽3和直槽2，螺旋滚动槽3和直槽2自上而下设置，且第一滚珠17对应地在螺旋滚动槽3和直槽2上滚动，两个转轴9上的螺旋滚动槽3的螺旋方向相反；通过设置旋转装置驱动下模座往复旋转，使得磁芯模腔内的磁芯粉末内部的空隙能够自行填满，避免压制后的磁芯内部产生气隙。

当升降板6朝下运动时，第一滚珠17将首先在螺旋滚动槽3内滚动，滚动时，能够驱动转轴9旋转，由于两个转轴9上的螺旋滚动槽3的螺旋方向相反，这样两个转轴9的旋转反向将相反，使得两个主动齿轮14旋转方向相反，进而使得两个主动齿轮14将交替地与从动齿轮13啮合，由于两个主动齿轮14的旋转方向相反，使得两个主动齿轮14在与从动齿轮13交替啮合时，从动齿轮13的转向是相反的，进而使得从动齿轮13呈往复旋转状态，从动齿轮13往复旋转时，同步带动下模座11往复旋转，使得磁芯膜腔10内的磁芯粉末在晃动的作用下，能够尽量地填实磁芯模腔10，当上模座8接近下模座11时，此时第一滚珠17将进入直槽2内，此时转轴9将不会旋转，避免上模座8在压制磁芯粉末时，下模座11旋转影响磁芯粉末的压制效果，此外，转轴9表面经镀铬处理，这样使得第一滚珠17在螺旋滚动槽3和直槽2内滚动时，对螺旋滚动槽3和直槽2的磨损较小。

此外，由于单纯地依靠晃动来时磁芯粉末填实磁芯模腔10，可能达到的效果不佳，因此本实施例中，通过在底座1的相对两侧的外壁上各螺钉连接一个U形的支架20，支架20上水平可滑动地穿设一个敲击杆21，敲击杆21滑动地穿入底座1内，且穿至第一安装腔内，下模座11上套接一个固定环22，固定环22周缘沿其轴向阵列地开设有多个缺口槽18，敲击杆21远离下模座11的一端套接有限位环19，敲击杆21上套绕有拉簧12，且拉簧12两端分别固接于限位环19和支架20，敲击杆21穿入底座1的一端转动嵌装有第二滚珠23；通过设置敲击装置，使得下模座在旋转过程中，敲击装置能够对下模座产生敲击振动力，进而使得模腔内的磁芯粉末充分地填满模腔，提供磁芯压制后的质量。

当下模座11旋转时，由于拉簧12对限位环19的拉力作用，使得第二滚珠23与固定环22周缘接触，随着下模座11的旋转，使得第二滚珠23将交替地在固定环22的周缘以及缺口槽18内滚动，当第二滚珠23滚动至缺口槽18内时，受到拉簧12的拉力，使得敲击杆21快速朝固定环22的方向移动，并使得敲击杆21敲击固定环22，进而对下模座11产生敲击振动力，在震动力的作用下，进一步地使磁芯模腔10内的磁芯粉末尽量填实磁芯模腔10。

综上，通过设置旋转装置在升降板朝下移动时，驱动下模座往复旋转，且下模座往复旋转时，触发敲击装置对下模座产生敲击振动力，结构简单，且无需设置额外的电气元件，避免压制过程中的高温对电气元件产生影响。

本发明的工作原理：

将磁芯粉末投入磁芯模腔10内，由液压缸5启动，使得液压缸5的伸缩杆伸长，并驱动升降板6朝下移动，直至上模座8的底面与下模座11顶面相抵，相抵过程中，能够使模头（图中未示出）对磁芯模腔10内的磁芯粉末进行压制，使得磁芯膜腔10内的磁芯粉末处于压实状态，同时加热元件对磁芯粉末进行加热，使得磁芯粉末能够压制成型。

当升降板6朝下运动时，第一滚珠17将首先在螺旋滚动槽3内滚动，滚动时，能够驱动转轴9旋转，由于两个转轴9上的螺旋滚动槽3的螺旋方向相反，这样两个转轴9的旋转反向将相反，使得两个主动齿轮14旋转方向相反，进而使得两个主动齿轮14将交替地与从动齿轮13啮合，由于两个主动齿轮14的旋转方向相反，使得两个主动齿轮14在与从动齿轮13交替啮合时，从动齿轮13的转向是相反的，进而使得从动齿轮13呈往复旋转状态，从动齿轮13往复旋转时，同步带动下模座11往复旋转，使得磁芯膜腔10内的磁芯粉末在晃动的作用下，能够尽量地填实磁芯模腔10。

当上模座8接近下模座11时，此时第一滚珠17将进入直槽2内，此时转轴9将不会旋转，避免上模座8在压制磁芯粉末时，下模座11旋转影响磁芯粉末的压制效果，当下模座11旋转时，由于拉簧12对限位环19的拉力作用，使得第二滚珠23与固定环22周缘接触，随着下模座11的旋转，使得第二滚珠23将交替地在固定环22的周缘以及缺口槽18内滚动，当第二滚珠23滚动至缺口槽18内时，受到拉簧12的拉力，使得敲击杆21快速朝固定环22的方向移动，并使得敲击杆21敲击固定环22，进而对下模座11产生敲击振动力，在震动力的作用下，进一步地使磁芯模腔10内的磁芯粉末尽量填实磁芯模腔10。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种磁芯成型装置，包括底座（1），其特征在于，还包括：

下模座（11），所述下模座（11）转动连接在所述底座（1）顶面，所述下模座（11）顶面开设有凹陷的磁芯模腔（10）；

升降板（6），所述升降板（6）设于所述底座（1）上方，且由安装在所述底座（1）上的升降装置驱动其竖直移动，所述升降板（6）底部设有与所述下模座（11）配合使用的上模座（8）；

旋转装置，所述旋转装置用于在所述升降板（6）朝下移动时，驱动所述下模座（11）往复旋转。

2.根据权利要求1所述的一种磁芯成型装置，其特征在于，所述下模座（11）顶面与所述底座（1）顶面齐平。

3.根据权利要求1所述的一种磁芯成型装置，其特征在于，所述升降装置包括：

多个立柱（7），多个所述立柱（7）竖直固接于所述底座（1）上，所述升降板（6）上开设有供所述立柱（7）自由通过的第一穿孔；

安装板（4），所述安装板（4）固接于多个所述立柱（7）的上端；

液压缸（5），所述液压缸（5）竖直安装于所述安装板（4）上，且所述液压缸（5）的伸缩杆与所述升降板（6）驱动连接。

4.根据权利要求3所述的一种磁芯成型装置，其特征在于，所述旋转装置包括：

从动齿轮（13），所述从动齿轮（13）套接于所述下模座（11）上，所述底座（1）开设有供所述从动齿轮（13）和所述下模座（11）自由通过的第一安装腔；

两个转轴（9），两个所述转轴（9）分别竖直转动连接在所述底座（1）相对两端；

两个主动齿轮（14），两个所述主动齿轮（14）分别套接在两个所述转轴（9）的下端，所述主动齿轮（14）为局部周缘设有齿块的齿轮结构，所述底座（1）开设有供所述主动齿轮（14）安装的第二安装腔（15），所述第一安装腔和所述第二安装腔（15）相连通，两个所述主动齿轮（14）交替与所述从动齿轮（13）啮合；

驱动单元，所述驱动单元安装在所述升降板（6）上，且用于在所述升降板（6）朝下移动时，驱动两个所述转轴（9）同步反向旋转。

5.根据权利要求4所述的一种磁芯成型装置，其特征在于，所述驱动单元包括：

两个安装套（16），两个所述安装套（16）分别竖直嵌装于所述升降板（6）的相对两端；

多个第一滚珠（17），多个所述第一滚珠（17）两两一组地转动嵌装于所述安装套（16）内孔壁上，且同一个所述安装套（16）上的两个所述第一滚珠（17）沿所述安装套（16）的轴向阵列设置，所述转轴（9）上开设有首尾相连的螺旋滚动槽（3）和直槽（2），所述螺旋滚动槽（3）和所述直槽（2）自上而下设置，且所述第一滚珠（17）对应地在所述螺旋滚动槽（3）和所述直槽（2）上滚动，两个所述转轴（9）上的所述螺旋滚动槽（3）的螺旋方向相反。

6.根据权利要求5所述的一种磁芯成型装置，其特征在于，所述转轴（9）表面经镀铬处理。

7.根据权利要求1所述的一种磁芯成型装置，其特征在于，所述底座（1）上设有敲击装置，所述敲击装置用于在所述下模座（11）旋转时，对所述下模座（11）产生敲击振动力。

8.根据权利要求7所述的一种磁芯成型装置，其特征在于，所述敲击装置包括：

支架（20），所述支架（20）连接于所述底座（1）外壁；

敲击杆（21），所述敲击杆（21）水平滑动地穿设于所述支架（20）和所述底座（1）上；

固定环（22），所述固定环（22）套接于所述下模座（11）上，所述固定环（22）周缘沿其轴向阵列地开设有多个缺口槽（18）；

拉力单元，所述拉力单元用于驱动所述敲击杆（21）朝所述下模座（11）的方向移动。

9.根据权利要求8所述的一种磁芯成型装置，其特征在于，所述拉力单元包括：

限位环（19），所述限位环（19）套接于所述敲击杆（21）远离所述下模座（11）的一端；

拉簧（12），所述拉簧（12）套绕于所述敲击杆（21）上，且其两端分别固接于所述限位环（19）和所述支架（20）。

10.根据权利要求8所述的一种磁芯成型装置，其特征在于，所述敲击杆（21）穿入所述底座（1）的一端转动嵌装有第二滚珠（23）。