CN206253648U - 一种全自动磁粉粉末成型压机的压制装置 - Google Patents

Abstract

一种全自动磁粉粉末成型压机的压制装置，它包括压力机架，该压力机架的两端分别为机架顶板和机架台面板，还包括上模微量释放保压装置、下模装置及导柱架传动机构；所述上模微量释放保压装置包括上模板和保压安装模块；所述上模板设有开口向下的上模板型腔，该上模板型腔内设有传感器；保压安装模块具有上下贯通的台阶式型腔，所述台阶式型腔的下部封装有安装板，其内部滑动嵌设有导向顶杆和弹簧；所述弹簧套设于导向顶杆上，该导向顶杆的上端与传感器相连，下端滑动嵌入安装板内，该安装板的下面设有上压头。本实用新型可以实现对磁铁坯料成型全过程的实时监测与控制，以有效减少或消除磁铁胚料内部的返弹张力，进而提高磁铁胚料的成型合格率。

Description

一种全自动磁粉粉末成型压机的压制装置

技术领域

本实用新型属于磁粉粉末成型技术领域，尤其涉及一种全自动磁粉粉末成型压机的压制装置。

背景技术

全自动磁粉粉末成型压机的压制装置主要用于将磁粉压制成磁铁胚料制造；近年来，各类稀土铷铁錋粉末在特定的磁场中压制、烧结、切片、碾磨产生晶状稀土合金取向磁铁，被大量应用于电机领域的电动机、电声行业的扬声器和汽车等其他电气领域的装置中，而磁铁胚料压制制造的环节尤为重要；要实现精密成型磁铁胚料，必须解决的问题是：在磁粉压制过程中，为了减少或消除被压制成型的磁铁胚料体内部返弹张力，要求具备系统压力可自动控制、精确测显压力数据和工作参数设置的装置，通过压制-保压-压力微量释放的设置方法，制造出内部磁粉颗粒紧密、密度均匀的磁铁胚料；然而，目前磁性材料行业制备磁铁胚料主要有普通粉末油压机上的模具一次压制成型。由于磁粉颗粒粒经小，粒经分布幅度相对较狭窄，采用普通压制生产方法制成的磁铁胚料在出模后，其内部会产生返弹张力而使磁铁胚料溃裂；或者由于返弹张力过快释放，颗粒紧密度不一致，导致密度不均匀，使磁铁胚料存在内部裂痕隐患；最大不足之处是：压制出的磁铁胚料成型合格率低(易溃裂报废)；对已压制成型的磁铁胚料，因内部颗粒紧密度不一致而存在裂痕隐患，烧结时容易开裂报废；其制成的成品因内部密度不均匀而严重影响磁铁的整体磁性能，磁能质量得不到保证，同时增加制造成本。

中国发明专利申请公开说明书(CN01104104.8)公开了一种粉末成型体制造方法及磁铁的制造方法，“它由阴模2、第1模冲3和第2模冲4的装置进行粉末成型的磁铁制造方法。首先，利用第1和第2模冲3,4压缩磁铁粉末，制造磁铁粉末的成形体。接着扩大第1套模冲3和第2模冲4的间隔，使第1和第2模冲3、4对成形体7施加的压力P降低。压力P的减少发生后，在压力P的减少停止之前，开始阴模2中拔出成形体7。根据本实用新型的方法，从阴模中拔出以压制的成形体时，可以防止成形体的剥离或压坏。”但是，该文献也仅仅是非常简单地介绍了模具装置结构和磁铁的制造方法，对于前述必须解决的问题“在磁粉压制过程中，为了减少或消除被压制成型的磁铁胚料体内部返弹张力，要求具备系统压力可自动控制、精确测显压力数据和工作参数设置的装置，通过压制-保压-压力微量释放的设置方法，制造出内部磁粉颗粒紧密、密度均匀的磁铁胚料”，文中未做精确和严谨的阐述。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的不足，提供一种全自动磁粉粉末成型压机的压制装置，通过改进压机的结构、增设保压安装模块，以实现对磁铁坯料成型全过程的实时监测与控制，最终减少或消除磁铁胚料内部的返弹张力，进而提高其成型合格率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种全自动磁粉粉末成型压机的压制装置，它包括压力机架，该压力机架的两端分别为机架顶板和机架台面板，还包括上模微量释放保压装置、下模装置及导柱架传动机构；

所述上模微量释放保压装置包括上模板和保压安装模块；所述上模板设有开口向下的上模板型腔，该上模板型腔内设有传感器；所述保压安装模块具有上下贯通的台阶式型腔，所述台阶式型腔的下部封装有安装板，其内部滑动嵌设有导向顶杆和弹簧；所述弹簧套设于导向顶杆上，该导向顶杆的上端与传感器相连，其下端滑动嵌入安装板内，该安装板的下面设有上压头；在弹簧的弹力作用下，导向顶杆的上端顶着传感器的触头，传感器能检测读出弹力的数值，且在弹簧1的弹力完全释放的状况下，传感器读出弹力的数值为零；所述上模板和保压安装模块通过四根可伸缩的连接导柱相连，以使弹簧可以获得足够的弹力释放空间；

所述下模装置包括下阴模、下模板、下模芯棒、底座模板和底座导柱固定板；所述下阴模同轴安装于下模板上，其具有与所述上压头对应设置且上下贯通的中心孔；所述下模芯棒的下端固定于底座模板上，其上端穿过下模板并伸入下阴模的中心孔内；所述底座模板通过支撑块固定于机架台面板上；

所述导柱架传动机构包括四根模板主导柱和四根底座导柱；所述的四根模板主导柱的上端穿过上模板和/或保压安装模块并固定于机架顶板上，其下端穿过下模板并固定于底座模板上，所述上模板与设于机架顶板上的上油缸相连，以传递来自上油缸的动力；所述的四根底座导柱的上端穿过底座模板并固定于下模板上，其下端固定于底座导柱固定板上，该底座导柱固定板与设于机架台面板上的下油缸相连，以传递来自下油缸的动力。

本实用新型具有以下优点：

1、通过本实用新型提出的全自动磁粉粉末成型压机的压制装置，在成型磁铁坯料时，我们可以根据磁粉牌号的不同，设定磁铁坯料在不同保压过程中所需的压力，并控制保压时间；

2、通过本实用新型提出的全自动磁粉粉末成型压机的压制装置，在成型磁铁坯料时，我们可以根据磁粉牌号的不同，控制压力微量释放的过程和速度；

3、通过本实用新型提出的全自动磁粉粉末成型压机的压制装置，在成型磁铁坯料时，我们可以根据磁粉牌号的不同，对磁铁坯料所受压力、脱模时间及脱模速度进行实时检测、显示、监控，并根据需要进行设置修正。

总而言之，本实用新型所提出的全自动磁粉粉末成型压机的压制装置可以实现对磁铁坯料成型全过程的实时监测与控制，可以有效减少或消除磁铁胚料内部的返弹张力，进而提高磁铁胚料的成型合格率。

附图说明

图1为本实用新型全自动磁粉粉末成型压机的压制装置的结构示意图。

图2为磁铁坯料脱模保压微量控制压力释放的示意图。

图3为磁铁坯料在脱模过程中，其与上压头、下阴模及下模芯棒的相对位置关系图。

图4为在磁铁坯料成型至脱模过程中，上压头微量升降位置示意图。

图5为在磁铁坯料成型至脱模过程中，上压头微量升降控制释放压力的示意图。

图中：01-上油缸；02-上模板；03保压安装模块；04-连接导柱；05-模板主导柱；06-下模板；07-底座模板；08-底座导柱；09-下油缸；10-传感器；11-导向顶杆；12-弹簧；13-安装板；14-上压头；15-磁铁胚料；16-下阴模；17-下模芯棒；P-压机公称压力；Pc-阴模内壁压力；PN-弹簧弹力；S-上压头升降位置；t-时间。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，本实用新型公开了一种全自动磁粉粉末成型压机的压制装置，它包括压力机架，该压力机架的两端分别为机架顶板和机架台面板，还包括上模微量释放保压装置、下模装置及导柱架传动机构；

所述上模微量释放保压装置包括上模板02和保压安装模块03；所述上模板02设有开口向下的上模板型腔，该上模板型腔内设有传感器10；所述保压安装模块03具有上下贯通的台阶式型腔，所述台阶式型腔的下部封装有安装板13，其内部滑动嵌设有导向顶杆11和弹簧；所述弹簧12套设于导向顶杆11上，该导向顶杆的上端与传感器10相连，其下端滑动嵌入安装板13内，该安装板的下面设有上压头14；在弹簧12的弹力作用下，导向顶杆11的上端顶着传感器10的触头，传感器10能检测读出弹力的数值，且在弹簧12的弹力完全释放的状况下，传感器10读出弹力的数值为零；所述上模板02和保压安装模块03通过四根可伸缩的连接导柱04相连，以使弹簧12可以获得足够的弹力释放空间；

所述下模装置包括下阴模16、下模板06、下模芯棒17、底座模板07和底座导柱固定板；所述下阴模16同轴安装于下模板06上，其具有与所述上压头对应设置且上下贯通的中心孔；所述下模芯棒17的下端固定于底座模板07上，其上端穿过下模板06并伸入下阴模16的中心孔内；所述底座模板通过支撑块固定于机架台面板上；

所述导柱架传动机构包括四根模板主导柱05和四根底座导柱08；所述的四根模板主导柱05的上端穿过上模板和/或保压安装模块03并固定于机架顶板上， 其下端穿过下模板并固定于底座模板上，所述上模板02与设于机架顶板上的上油缸01相连，以传递来自上油缸的动力；所述的四根底座导柱08的上端穿过底座模板07并固定于下模板上，其下端固定于底座导柱固定板上，该底座导柱固定板与设于机架台面板上的下油缸相连，以传递来自下油缸的动力。

由于底座模版07固定不能动，下模板06连接于底座导柱08，在下油缸09动力向上作用下，下模板在模板主导柱05的导向下，可上下浮动保压及脱模移动，在上油缸01动力向下作用下，上模板02带着保压安装模块03，在模板主导柱05的导向下可进行压制和释放的上下移动。

通过本实用新型所述的全自动磁粉粉末成型压机的压制装置，其制造磁铁胚料的具体步骤简述如下：

1)全自动磁粉粉末成型压机的压制装置在自动化PCL程序控制下，启动控制箱开关按钮，压机在下油缸动力源作用下，下模板载着下阴模上升，下模芯棒脱出，形成所需模腔的深度；自动加料装置开始定量加人磁粉；在特定磁场辐射下磁粉极性排列；完毕。

2)压机在上油缸动力源作用下，上模板带着微量释放保压装置和上压头下降，对模腔内磁粉进行额定压力压制；按设定时间保压，同时下阴模浮动保压；显示屏监控显示：公称压力、保压计时；完毕。

3)上模板、上压头、上油缸公称内应压力微量释放至设定值；下阴模开始微速下降至复位，下阴模对磁铁胚料脱模完成；显示屏监控显示：公称压力释放变化至设定值、上压头向下微量位移变化值、弹簧压力微量释放瞬时变化值及各工位过程计时值；完毕。

4)上模板微速上行设定时间；弹簧微速放松，上压头压力微量释放；上模 板开始带着微量释放保压装置和上压头，以常规速度上行至复位；上压头对磁铁胚料脱模完成，压制完成。显示屏监控显示：公称压力设定值不变、上压头向上微量位移变化值、弹簧压力微量释放瞬时变化值及各工位变化过程计时值；完毕。

5)开始第二次产品压制循环。

请参阅图2至图5，一种能控制保压和压力微量释放的磁铁坯料制造方法，其特征在于：它包括采用如上所述的全自动磁粉粉末成型压机的压制装置进行磁铁坯料制造的步骤。

进一步地，所述的的磁铁坯料制造方法是：它包括二次保压三次压力微量释放的步骤；在压机公称压力P作用下，弹簧12、上压头14、下阴模16、下模芯棒17的模具闭压磁粉，被压成磁铁胚料15外形并进行恒定压力保压；在经过预先设定的0-t1时间进行第一次保压的同时，下阴模16上下运动实行浮动保压；完成后，公称压力P1在预先设定的t1-t2时间作内应压力微量释放至设定压力P2(PN2、Pc2)，实现第一次压力微量释放；公称压力机的压力P2(PN2)进行t2-t4的时间保压，同时下阴模16在t2-t4时间内微速下降，下阴模16内壁压力Pc2对磁铁胚料15的园柱侧面微速脱模释放；当下阴模16完全脱模释放后压力Pc为零，上模板02带动弹簧12、上压头14开始微速上升，压力P4和弹簧12向下的弹力PN4作用于上压头14上而实现第二次微量释放，上模板02经过t4-t6时间的释放，压力P6和弹力PN6趋向到零，上压头14完成脱模。

进一步地，所述的磁铁胚料制造方法是：压机的上模板02传递来自上油缸01的公称压力P1并作用于与弹簧12相连的上压头14上，在0-t1时间段进行保压，0-t1的保压时间根据磁粉型号特性可调控设定；在t1-t2时间段里上模板02不动、上压头14位置保持不变，压机公称压力的内应压力在t1-t2时间内 由P1释放至P2，压力P2可根据磁粉型号特性作调控设定(设定满足:P2≥PN2＞被压成型磁铁胚料的涨力)，内应压力的释放时间t1-t2可调控设定，其上压头(14)的压力P1-P2的释放在t1-t2时间内由加速减压到微速减压的过程可调控设置，以实现压力的第一次微量释放。

进一步地，所述的磁铁胚料制造方法是：在t2-t4时间内，当上模板02的压力P2保压不动，下阴模16微速下行脱模,对磁铁胚料15圆柱侧面的内壁压力由Pc2逐渐释放至Pc4，内壁压力为零；上述过程中被压制的已成型磁铁胚料15的圆柱侧面逐渐向外产生涨力释放，下阴模16完全脱模后，弹簧12向下的弹力通过上压头14作用于磁铁胚料15，由于磁铁胚料15的圆柱侧面涨力逐渐完全释放，又受到上压头14弹力PN2的向下压力作用，磁铁胚料的圆柱侧面体产生微量扩涨、圆柱体高度被微量压缩缩小。而上模板02仍保持P2压力的保压而上下位置不动，当下阴模16完全脱模后，在弹簧12向下弹力的作用下，上压头14压制微量下行S1-S2；弹簧12微量延伸向下，弹力微量释放PN2-PN4；上压头14压力微量释放PN2-PN4。过程中，下阴模16微速下行脱模的t2-t4时间可调控设定，传感器10连接在套入弹簧12的导向顶杆11上，可精确读取弹簧12的弹力PN数据，也就是精确读取上压头14对磁铁胚料15的微量释放压力PN2-PN4的减压过程数据；上压头14压力PN2-PN4微量释放的速度可调控设定；t2-t4时间可调控设定。

进一步地，所述的磁铁胚料制造方法是：在t4-t6时间内，上模板02从t4时开始上行至t5时，公称压力P4-P5释放；而上模板02在上行t4-t5时间过程中，弹簧12逐渐向上扩展延伸释放弹力势能，弹簧12的弹力势能微速释放PN4-PN5；在弹力PN4-PN5作用下(P5＞PN5)，上压头14位置S2保持不动，而 上压头14对压制在磁铁胚料15的压力实现第二次PN4-PN5的微量释放；上模板02连续从t5上行至t6时段，上模板02与保压安装模块03之间的弹簧12延伸间隙受连接导柱04的限位，上模板02通过连接导柱04带动保压安装模块03、安装板13、上压头14同步上行S2-S3，上压头14对磁铁胚料15的压力PN5，经过t5-t6脱模上行释放，即P5＜PN5→P6＝PN6＝0；磁铁胚料15压制完成。

进一步地，所述的磁铁胚料制造方法是：在模具闭压状态下，压机上模板(02)的公称压力P1经定时保压后，由P1开始的内应压力微量减压释放，至设定值P2再次进入保压设定时间，P2≥Pc2≥PN2；在P2进入保压设定时间开始，下阴模16微速下行脱模，磁铁胚料15圆柱侧面体压力Pc2逐渐释放至0，在这同时，磁铁胚料15的圆柱侧面体压力完全释放，磁铁胚料园柱侧面体产生微量扩涨、圆柱体高度被微量压缩缩小，上压头14发生S1-S2的微量下降位移，压力PN2-PN4微量释放，P2＞PN4；磁铁胚料(15)圆柱侧面体压力完全释放后Pc＝0,压机上模板02上行，公称压力P2开始释放，上压头14停留S2位置，压力PN4-PN5微量释放；压机上模板02连续上行，上压头14发生S2-S3的微量上升位移，压力PN5和公称压力P2逐渐全部释放至0，磁铁胚料15被脱模，压制完成。

实施例二

请参阅图2至图5，一种能控制保压和压力微量释放的磁铁坯料制造方法，它包括采用如上所述的全自动磁粉粉末成型压机的压制装置进行磁铁坯料制造的步骤。

进一步地，它包括二次保压三次压力微量释放的步骤；具体而言，首先，在自动化PCL程序控制下，启动控制箱开关按钮，在下油缸09动力源作用下，下模板06载着下阴模16上升，下模芯棒17脱出，形成所需的模腔深度；其次， 通过自动加料装置向下阴模16的模腔加入定量的磁粉，在设定磁场的辐射下磁粉极性排列；再次，在上油缸01动力源作用下，上模板02带着上模微量释放保压装置和上压头14下降，对下阴模16模腔内的磁粉进行额定压力压制；然后，按设定时间保压，同时下阴模16浮动保压，通过显示屏监控由传感器10获得的公称压力及保压计时数据；此后，上油缸(01)的公称内应力微量释放至设定值；下阴模16开始微速下降至复位，磁铁胚料15脱离下阴模16；显示屏监控显示：公称压力释放变化至设定值、上压头14向下微量位移变化值、弹簧12压力微量释放瞬时变化值及各工位过程计时值；再次，在设定时间段内，上模板02微速上行，弹簧(12微速放松，上压头14压力微量释放；上模板02开始带着上模微量释放保压装置和上压头14上行至复位；显示屏监控显示：公称压力设定值不变、上压头14向上微量位移变化值、弹簧12压力微量释放瞬时变化值及各工位变化过程计时值，上压头14脱离磁铁胚料15，压制完成。

进一步地，所述的磁铁胚料压制方法的具体步骤如下：

1)使用所述全自动磁粉粉末成型压机的压制装置闭压磁粉，成型磁铁胚料15，压机公称压力(上油缸压力)P1由上模板02传递至弹簧12和上压头14，使上压头14在预先设定的0-t1时间段内对磁铁胚料15进行第一次保压，保压时间可根据磁粉型号特性调控设定(设定满足:P2≥PN2＞被压成型磁铁胚料的涨力)；在此期间，下阴模16上下运动实行浮动保压；

2)在预先设定的t1-t2时间段内，上模板02不动、上压头14、下阴模16位置保持不变，由于所述上油缸01的内应力开始释放，使得上压头14对磁铁坯料所施加的压力的由P1释放至设定值P2，上述内应力的释放时间可调控设定，期间，上压头14压力由加速减压到微速减压的释放过程可调控设置，实现第一 次压力微量释放；

3)在预先设定的t2-t3时间段内，上模板02不动、上压头14位置保持不变，在下油缸09的作用下，下阴模16相对于磁铁胚料15微速下行，由于磁铁胚料15所受上压头14的压力不变，此为第二次保压；

4)在预先设定的t3-t4时间段内，上模板保持不动，下阴模继续相对于磁铁坯料微速下行，磁铁胚料15圆柱侧面所受下阴模16的内壁压力由Pc2逐渐释放至Pc4(内壁压力为零)，在此过程中，磁铁胚料15的脱模部位因所受下阴模16内壁压力的释放而向外微量返弹扩涨，同时，弹簧12微量伸长、弹力由PN2微量释放至PN4，压头14微量下行S1-S2，上压头14压力由PN2微量释放至PN4，此为第二次压力微量释放，弹簧12向下的弹力通过上压头14作用于磁铁胚料15，由于受到上压头14的向下压力作用，磁铁胚料15圆柱高度产生微量压缩；通过传感器10可精确读取弹簧12的弹力PN数据，也就是精确读取上压头14对磁铁胚料15的微量释放压力PN2-PN4的减压过程数据；上压头14压力PN2-PN4微量释放的速度可调控设定；t2-t4时间段可调控设定。

5)当磁铁胚料15的圆柱侧面完全脱离下阴模16的模腔后，在上油缸的作用下，上模板02带动弹簧12及上压头14开始微速上升，进行第三次压力微量释放；具体而言，在上模板02从t4时开始上行至t5时间段内，压机公称压力由P4释放至P5；而在上模板02上行过程中，弹簧12逐渐向上扩展延伸释放弹力，弹簧12的弹力由PN4微速释放至PN5；在弹力PN4-PN5作用下(P5＞PN5)，上压头14位置S2保持不动，而上压头14对压制在磁铁胚料15的压力实现第三次微量释放。

6)当磁铁胚料15所受上压头14的压力为零时，磁铁胚料15压制完成。在 上模板02从t5连续上行至t6的时段，上模板02与保压安装模块03之间的弹簧12延伸间隙受连接导柱04的限位作用，上模板02通过连接导柱04带动保压安装模块03、安装板13、上压头14同步上行S2-S3，上压头14对磁铁胚料15的压力PN5释放至0，磁铁胚料15压制完成。

以上对实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中；在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (1)

1.一种全自动磁粉粉末成型压机的压制装置，它包括压力机架，该压力机架的两端分别为机架顶板和机架台面板，其特征在于：还包括上模微量释放保压装置、下模装置及导柱架传动机构；

所述上模微量释放保压装置包括上模板(02)和保压安装模块(03)；所述上模板(02)设有开口向下的上模板型腔，该上模板型腔内设有传感器(10)；所述保压安装模块(03)具有上下贯通的台阶式型腔，所述台阶式型腔的下部封装有安装板(13)，其内部滑动嵌设有导向顶杆(11)和(弹簧12)；所述弹簧(12)套设于导向顶杆(11)上，该导向顶杆的上端与传感器(10)相连，其下端滑动嵌入安装板(13)内，该安装板的下面设有上压头(14)；在弹簧(12)的弹力作用下，导向顶杆(11)的上端顶着传感器(10)的触头，传感器(10)能检测读出弹力的数值，且在弹簧(12)的弹力完全释放的状况下，传感器(10)读出弹力的数值为零；所述上模板(02)和保压安装模块(03)通过四根可伸缩的连接导柱(04)相连，以使弹簧(12)可以获得足够的弹力释放空间；

所述下模装置包括下阴模(16)、下模板(06)、下模芯棒(17)、底座模板(07)和底座导柱固定板；所述下阴模(16)同轴安装于下模板(06)上，其具有与所述上压头对应设置且上下贯通的中心孔；所述下模芯棒(17)的下端固定于底座模板(07)上，其上端穿过下模板(06)并伸入下阴模(16)的中心孔内；所述底座模板通过支撑块固定于机架台面板上；

所述导柱架传动机构包括四根模板主导柱(05)和四根底座导柱(08)；所述的四根模板主导柱(05)的上端穿过上模板和/或保压安装模块(03)并固定于机架顶板上，其下端穿过下模板并固定于底座模板上，所述上模板(02)与设于机架顶板上的上油缸(01)相连，以传递来自上油缸的动力；所述的四根底座导柱(08)的上端穿过底座模板(07)并固定于下模板上，其下端固定于底座导柱固定板上，该底座导柱固定板与设于机架台面板上的下油缸相连，以传递来自下油缸(09)的动力。