防回水濕壓永磁鐵氧體磁瓦成型模具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

肖新文

（廣東省梅州市磁性材料廠，廣東 梅州　514031）

防回水濕壓永磁鐵氧體磁瓦成型模具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

肖新文

（廣東省梅州市磁性材料廠，廣東 梅州514031）

文章對(duì)于濕壓永磁鐵氧體磁瓦成型模具技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了分析，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可防止抽水管內(nèi)的殘留水回流的防回水的濕壓永磁鐵氧體磁瓦成型模具，以保證磁瓦毛坯產(chǎn)品各處含水率的均勻，提高磁瓦毛坯產(chǎn)品的燒結(jié)合格率。

防回水；模具；永磁鐵氧體

永磁鐵氧體磁瓦因其性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于各種直流電機(jī)，用以代替勵(lì)磁線(xiàn)圈，產(chǎn)生恒定磁勢(shì)源。因電機(jī)裝配要求，在磁瓦軸高與內(nèi)外弧交界的棱邊處，均應(yīng)倒角。現(xiàn)有大部分永磁鐵氧體磁瓦成型模具，成型時(shí)毛坯一般不帶倒角，都由燒結(jié)后瓦磨時(shí)增加倒角工序。這樣既增加了工序又浪費(fèi)原材料，為此很多企業(yè)相繼開(kāi)發(fā)全倒角成型模具，但由于上模吸水板與下沖頭增加倒角后，改變了模具成型部位局部的磁場(chǎng)分布，在機(jī)械應(yīng)力與磁場(chǎng)突變產(chǎn)生的取向應(yīng)力下，成型后會(huì)在磁瓦內(nèi)外弧與倒角交界處產(chǎn)生裂紋，燒結(jié)后由于產(chǎn)品收縮，裂紋擴(kuò)大造成廢品。尤其是當(dāng)毛坯倒角高度大于2mm，角度大于30°時(shí)，裂紋比例上升，產(chǎn)品合格率大幅下降。對(duì)模具進(jìn)行防回水設(shè)計(jì)是改進(jìn)現(xiàn)有模具存在問(wèn)題的一個(gè)非常有效的途徑。

1　濕壓永磁鐵氧體磁瓦成型模具的分析與設(shè)計(jì)

（1）現(xiàn)有模具設(shè)計(jì)分析。因?yàn)樯夏Ｎ逡O(shè)計(jì)倒角，所以上模吸水板主要采用鉆吸水小孔來(lái)抽除料漿水分，而已公開(kāi)的專(zhuān)利與現(xiàn)有實(shí)際使用鉆吸水小孔的上模吸水板，因結(jié)構(gòu)原因在成型完畢開(kāi)模時(shí)，由于負(fù)壓降低，抽水管道內(nèi)殘留的水分會(huì)通過(guò)吸水小孔回到吸水面，使濾紙與產(chǎn)品被水打濕，造成濾紙使用周期短成本增加，毛坯各處的含水率不均勻，燒結(jié)時(shí)在毛坯回水處會(huì)產(chǎn)生裂紋，降低毛坯燒結(jié)合格率。

（2）防回水濕壓永磁鐵氧體磁瓦成型模具的設(shè)計(jì)。防回水濕壓永磁鐵氧體磁瓦成型模具目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可防止抽水管內(nèi)的殘留水回流的防回水濕壓磁鐵氧體磁瓦成型模具。防回水的濕壓永磁鐵氧體磁瓦成型模具，包括下沖頭、套設(shè)在下沖頭外圍的凹模、設(shè)置在凹模上側(cè)的上模吸水板，在上模吸水板上分布有多個(gè)與成型模面相通的吸水孔，其中，上模吸水板上設(shè)有儲(chǔ)水沉孔，各吸水孔均與儲(chǔ)水沉孔上部相連通，儲(chǔ)水沉孔連接真空抽水孔。

防回水的濕壓永磁鐵氧體磁瓦成型模具中，上模吸水板上設(shè)有吸水槽，吸水槽底部與吸水孔頂部及儲(chǔ)水沉孔頂部均相通，真空抽水孔位于儲(chǔ)水沉孔的下側(cè)部。上模吸水板下端面設(shè)有若干內(nèi)凹弧形的上成型模面，在上成型模面上均設(shè)有由弱導(dǎo)磁材料制成的上鑲塊，上鑲塊為弧形框體，在弧形框體內(nèi)側(cè)設(shè)有上倒角面；在下沖頭頂部設(shè)有與上成型模面一一對(duì)應(yīng)的外凸弧形的下成型模面，在下成型模面上設(shè)有與上鑲塊相對(duì)應(yīng)的下鑲塊，在下鑲塊的前后兩側(cè)設(shè)有下倒角面；上成型模面、上鑲塊、下鑲塊共同構(gòu)成磁瓦毛坯的成型腔。上倒角面的夾角α為40°，高度H1為3mm；下倒角面的夾角β為45°，高度H2為2mm。

采用上述結(jié)構(gòu)后，通過(guò)在上模吸水板上設(shè)置儲(chǔ)水沉孔，使真空抽水管間接與吸水孔連通，防止了抽水管內(nèi)的殘留水在開(kāi)模時(shí)由于負(fù)壓降低而通過(guò)吸水孔回流至磁瓦毛坯表面，保證毛坯各處含水率的均勻；進(jìn)一步地，在上、下模成型面分別設(shè)置由弱導(dǎo)磁材料制成的上鑲塊和下鑲塊，并在上、下鑲塊上分別設(shè)置上、下倒角面，使得模具在增加倒角后，不會(huì)改變磁場(chǎng)的分布，從而保證在壓制成型過(guò)程中，磁場(chǎng)分布均勻，毛坯取向合理、密度分布均勻，從而有效提高全倒角成型磁瓦的最終合格率。

（3）防回水濕壓永磁鐵氧體磁瓦成型模具的應(yīng)用。如圖1所示，防回水的濕壓永磁鐵氧體磁瓦成型模具，包括下沖頭1、套設(shè)在下沖頭外圍的凹模2、設(shè)置在凹模2上側(cè)的上模吸水板3，在上模吸水板3下端面分布有四個(gè)內(nèi)凹弧形的上成型模面3e，在上成型模面3e對(duì)應(yīng)的上模吸水板3上均分布有與上成型模面3e相通的直徑為2mm的吸水孔3a，在吸水孔3a的另一端開(kāi)口連接有吸水槽3d，在吸水槽3d的中部還設(shè)有儲(chǔ)水沉孔3b，通過(guò)吸水槽3d連通各吸水孔3a和儲(chǔ)水沉孔3b，在儲(chǔ)水沉孔3b下部側(cè)壁設(shè)有直徑為10mm的真空抽水孔3c，通過(guò)儲(chǔ)水沉孔3b，使各吸水孔3a與真空抽水孔3c間接導(dǎo)通，在上成型模面3e上均設(shè)有由弱導(dǎo)磁材料制成的上鑲塊4，上鑲塊4為弧形框體，在弧形框體內(nèi)側(cè)設(shè)有上倒角面，上倒角面的夾角α為40°，高度h1為3mm；在下沖頭1頂部設(shè)有與上成型模面3e一一對(duì)應(yīng)的外凸弧形的下成型模面1a，在下成型模面1a上設(shè)有與上鑲塊4相對(duì)應(yīng)的下鑲塊5，在下鑲塊5的前后兩側(cè)設(shè)有下倒角面，下倒角面的夾角β為45°，高度h2為2mm；上成型模面3e、上鑲塊4、下鑲塊5共同構(gòu)成磁瓦毛坯的成型腔。

圖1　防回水的濕壓永磁鐵氧體磁瓦成型模具

在產(chǎn)品壓制成型過(guò)程中，由真空泵產(chǎn)生負(fù)壓，使料漿中的水份通過(guò)濾紙、吸水孔3a進(jìn)入儲(chǔ)水沉孔3b中，再通過(guò)真空抽水孔3c直接將水抽出模具外，因?yàn)槲?a與儲(chǔ)水沉孔3b相互獨(dú)立，而儲(chǔ)水沉孔3b與真空抽水孔3c直接連通，使負(fù)壓降低時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大量殘留水，而少量殘留水因儲(chǔ)水沉孔3b的設(shè)置，不會(huì)從吸水孔3a回到已壓制好的毛坯上弧面。有效解決了以往上模吸水板3結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生回水的缺陷，提高毛坯燒結(jié)合格率。其次，上模吸水板3和下沖頭1分別設(shè)有由弱導(dǎo)磁材料制成的上鑲塊4和下鑲塊5，上模吸水板3和下沖頭1作為產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁極，其形狀沒(méi)有因?yàn)樵黾由稀⑾碌菇敲娑a(chǎn)生形狀突變，避免了磁場(chǎng)突變與尖點(diǎn)效應(yīng)。

2　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)大量的試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)，通過(guò)改造后的防回水濕壓永磁鐵氧體磁瓦成型模具，在壓制成型過(guò)程中，磁場(chǎng)分布均勻，毛坯取向合理，密度分布均勻，不會(huì)造成各種應(yīng)力，能有效提高全倒角成型磁瓦的最終合格率。

［1］成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

［2］嚴(yán)密.磁學(xué)基礎(chǔ)與磁性材料［M］.浙江：浙江大學(xué)出版社，2006.

［3］李振平.模具制造工藝學(xué)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

Design and Application of Anti-water Return Wet Permanent Magnetic Ferrite Magnetic Tile Forming Die

XIAO Xin-wen
（Meizhou Magnetic Materials Plant，Meizhou，Guangdong 514031，China）

The article analyzes the wet permanent magnetic ferrite magnetic tile molding technology，aiming to provide a kind of simple structure which can prevent the water pipe residual water backflow prevention water wet permanent magnetic ferrite magnetic tile forming mould，in order to ensure uniform magnetic tile products around the moisture content of the blank and improve the sintering of magnetic tile blank products percent of pass.

anti-water return；mold；permanent magnetic ferrite

TM277

A

2095-980X（2016）07-0071-01

2016-06-09

肖新文（1980-），男，湖南新邵人，助理工程師，主要研究方向：磁性材料設(shè)備的設(shè)計(jì)與維護(hù)。