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[摘要]針對(duì)現(xiàn)有永磁鐵氧體料腔式自動(dòng)注料模具存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了永磁鐵氧體流道板式自動(dòng)注科模具，并通過(guò)模腔進(jìn)料口平衡值計(jì)算解決了模多腔模具不同型腔成型零件毛坯的重量一致性問(wèn)題。
[關(guān)鍵詞] 永磁鐵氧體 流道板式自動(dòng)注料 模具設(shè)計(jì)
1 引言
濕壓取向永磁鐵氧體磁體因其價(jià)格低廉，性能適中，廣泛應(yīng)用于電機(jī)電器等領(lǐng)域。模具作為丁業(yè)化大生產(chǎn)必不可少的工具，在濕壓取向永磁鐵氧體磁體成型中扮演著重要的角色。本文以瓦形磁體為例，針對(duì)國(guó)內(nèi)常使用的永磁鐵氧體料腔式自動(dòng)注料模具(以下簡(jiǎn)稱(chēng)料腔式自動(dòng)注料模具，如圖1所示)存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了永磁鐵氧體流道板式自動(dòng)注料模具(以下簡(jiǎn)稱(chēng)流道板式自動(dòng)注料模具，如圖2所示)，并簡(jiǎn)單地比較了兩種模具使用情況。
2 料腔式自動(dòng)注料模具
料腔式自動(dòng)注料模具是一種常用的濕壓取向水磁鐵氧體磁體成型模具，我國(guó)首次從東歐引進(jìn)便是該類(lèi)模具結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)多年的研究，國(guó)內(nèi)廠家現(xiàn)已普遣采用。
1.1 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及成型過(guò)程
圖1為料腔式自動(dòng)注料模具結(jié)構(gòu)，該模具較復(fù)雜，所有下模浸泡在一個(gè)大儲(chǔ)料腔7中，型芯6與型腔4的密封狀況巾型芯6與荊腔4之間的間隙大小決定，整個(gè)料漿通過(guò)儲(chǔ)料腔7與中柱15之間的密封件進(jìn)行密封。
其成型過(guò)程為：?jiǎn)?dòng)壓機(jī)壓制后，帶有濾布的吸水板3下降與型腔4接觸合模，合模壓力達(dá)到壓機(jī)設(shè)定的壓力時(shí)，注料泵開(kāi)始注料，同時(shí)壓機(jī)開(kāi)始充磁定向，判漿經(jīng)注料螺塞18流過(guò)中柱15到達(dá)儲(chǔ)料腔7，然后通過(guò)型腔4壁上的注料槽分配到每個(gè)型腔(以1模多腔、下拉式脫模方式為例)。注料同時(shí)壓機(jī)真空系統(tǒng)開(kāi)始抽水，注料延時(shí)結(jié)束后壓機(jī)快速壓制開(kāi)始，吸水板3隨型腔4及儲(chǔ)料腔7一起下行，隨著下行距離的增加，型芯6逐漸封住型腔壁上的注料梢，多余的料漿回流到儲(chǔ)料腔7中，型腔中的料漿成型逐漸形成零件毛坯，達(dá)到設(shè)定的成型最高壓力后壓機(jī)保壓，保壓延時(shí)結(jié)束后退磁，退磁延時(shí)結(jié)束后壓機(jī)下缸下拉，露出零件毛坯，壓機(jī)上滑塊快速退回，取走毛坯，一個(gè)壓制成型循環(huán)便完成了。
1上模底板 2水嘴 3吸水板 4型腔 5型腔墊板 6型芯 7．儲(chǔ)料腔 8，12、16密封圈
9型芯墊板 10中間連揍板 11．過(guò)披環(huán) 13．壓匪 14固定圈 15沖柱 17壓環(huán) 18注料螺塞 19模架
2.2 存在的問(wèn)凰
料腔式自動(dòng)注料模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝使用不方便；型芯6與型腔4的密封狀況山刑芯6與型腔4之間的間隙決定，不但要求模具制造精度高，而且密封效果一般以致壓制循環(huán)周期長(zhǎng)；所有型芯浸泡在儲(chǔ)料腔7中必須保證注料結(jié)束后壓制過(guò)程中料漿的體積恒定，否則便會(huì)出現(xiàn)噴料或吸料現(xiàn)象，即要求所有型芯橫截面積之和必須與中柱橫截面積相等，在某種程度上限制的中柱尺寸設(shè)計(jì)，可能對(duì)模具的強(qiáng)度帶來(lái)一定影響。
3 流道板式自動(dòng)注料模具
針對(duì)料腔式自動(dòng)注料模具存在的上述問(wèn)題，筆者設(shè)計(jì)了流道板式自動(dòng)注料模具，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。因流道板式自動(dòng)注料模具與料腔式自動(dòng)注料模具違禁詞的區(qū)別為流道系統(tǒng)不同，所以本文僅重點(diǎn)對(duì)1模多腔流道板式自動(dòng)注料模具中流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及修正進(jìn)行闡述，其余結(jié)構(gòu)參照料腔式自動(dòng)注料模具設(shè)計(jì)。
3.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及成型過(guò)程
圖2所示流道板式自動(dòng)注料模具，無(wú)儲(chǔ)料腔且中柱結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，型芯9與型腔4之間密封通過(guò)型芯9上的密封圈1O保證，密封效果好，其料漿流程相對(duì)較短。
其成型過(guò)程大體與料腔式自動(dòng)注料模具結(jié)構(gòu)相似，只是判漿經(jīng)注料螺塞7、流道板6及型腔5壁上的進(jìn)料孔直接注入到每一個(gè)型腔。
1上模底板 2水嘴 3吸水板 4、10密封圏 5型腔 6流道板 7注料螺塞 8堵頭
9型芯 11型芯墊板 12中間連接板 13模架
3.2 流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
流道板式自動(dòng)注料模具的流道系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括流道系統(tǒng)布置及相關(guān)參數(shù)的確定。本文以1模6腔模具為例，介紹流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
流道系統(tǒng)由主流道、分流道、橫澆道及型腔進(jìn)料口組成，其布置(見(jiàn)圖3)是關(guān)鍵所在。
流道系統(tǒng)的布置形式分為平衡式和非平衡式兩大類(lèi)。平衡式是指從主流道上注料螺塞口到各個(gè)型肺的分流道、橫澆道及型腔進(jìn)料口的截面尺寸及長(zhǎng)度均對(duì)應(yīng)相等，這種設(shè)計(jì)可止接達(dá)到各個(gè)型腔均勻進(jìn)料的目的。非平衡式是指從主流道卜注料螺塞口到各個(gè)型腔的分流道、橫澆道及型腔進(jìn)料門(mén)的截面尺寸及長(zhǎng)度可能不是全部對(duì)應(yīng)相等，為了達(dá)到各個(gè)型腔均衡進(jìn)料同時(shí)充填的目的，就需要將型腔進(jìn)料口設(shè)計(jì)成不同尺寸。流道系統(tǒng)一旦布置好．便需對(duì)主流道、分流道，橫澆道從型腔進(jìn)料門(mén)的截面尺十及長(zhǎng)度等參數(shù)進(jìn)行確定，一般情況下設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)型肺外形尺十及經(jīng)驗(yàn)，可以確定豐流道、分流道、橫澆道參數(shù)。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，主流道截面直徑取∮20mm，分流道截面直徑取∮12mm，橫澆道截面直徑取∮6mm，其它L1，L2、L3型腔外形確定。圖3流道系統(tǒng)布置采用非平衡式布置，需對(duì)型腔進(jìn)料口的截面尺寸加以訓(xùn)整，以達(dá)到流道系統(tǒng)的平衡：流道系統(tǒng)的平衡通過(guò)型腔進(jìn)料口BGV值(DalancedGate Value)來(lái)設(shè)計(jì)確定相應(yīng)型腔進(jìn)料口截面尺寸，流道系統(tǒng)嚴(yán)衡時(shí)，BGV值應(yīng)符合下述要求：同規(guī)格產(chǎn)品多型腔時(shí)，各型腔進(jìn)料口計(jì)算的BVG疽必須相等。
同規(guī)格多型腔成型的BCV值可用下式表示：
式中A——型腔注料口截面積，mm²
L——從主流道上注料螺塞口到型腔進(jìn)料口流動(dòng)通道總長(zhǎng)度，mm
——型腔進(jìn)料口長(zhǎng)度，mm
圖3中
即為相應(yīng)型腔進(jìn)料口截面。
圖3中
截面所對(duì)應(yīng)的流道通道總長(zhǎng)度
，其它類(lèi)推。
圖2中所標(biāo)識(shí)尺寸LG即為該流道系統(tǒng)型腔進(jìn)料口K度LG，由模具型腔高度尺寸決定。
因該流道系統(tǒng)呈對(duì)稱(chēng)布置．可只確定
截而尺小即可。設(shè)計(jì)時(shí)，為便于加工，截面形狀一般為圓形，確定
截面尺寸即確定截面直徑尺寸。一股情況，先假定型腔進(jìn)料口截面A1，直徑大小已知，參考數(shù)值∮10mm，通過(guò)先前已確定的流道系統(tǒng)參數(shù)及BCV必須相等就不難得出相應(yīng)的
截面直徑大小，至此，整個(gè)流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)便結(jié)束了。
3.3 流道系統(tǒng)的修正
流道板式自動(dòng)注料模具雖對(duì)流道系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了嚴(yán)格的設(shè)計(jì)計(jì)算，但由于加工等原因并不一定能達(dá)到理想的效果。因此模具投入使用后應(yīng)跟蹤模具各個(gè)型腔成型毛坯的實(shí)際重量確定是否對(duì)型腔進(jìn)料門(mén)截面直徑尺寸進(jìn)行修正，以實(shí)現(xiàn)流道系統(tǒng)均衡進(jìn)料。
以我廠設(shè)計(jì)使用的1模6腔流道板式自動(dòng)注料模具成型毛坯重量情況為例，成型毛坯重量統(tǒng)計(jì)分析見(jiàn)表1。由表1可得：在壓機(jī)及注料系統(tǒng)穩(wěn)定情況下，同一模成型毛壞重量用大偏差值為2％，同一型腔成型毛坯重量違禁詞偏差值為1.5%，即使是不同模次不同型腔，成型毛坯重量違禁詞偏差值為5.4％，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，該流道系統(tǒng)中型腔進(jìn)料口截面直徑尺寸可不修改。
4 模具特點(diǎn)及使用效果
通過(guò)產(chǎn)品CW274×646×320設(shè)計(jì)的料腔式自動(dòng)注料模具與流道板式自動(dòng)注料模具的使用，我們發(fā)現(xiàn)流道板式自動(dòng)注料模具有如下特點(diǎn)：
(1)結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。流道板式自動(dòng)注料模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，壓制過(guò)程中，不會(huì)噴料或吸料現(xiàn)象，使用方便。
(2)流程短，易于成型。流遭板式自動(dòng)注料模具流程短，僅為料腔式自動(dòng)注料模具的1/3，易于成型，尤其對(duì)于一模多腔，意義重大。
(3)密封效果好，有利于成型效率及合格率的提高。每臺(tái)8h產(chǎn)量山料腔式自動(dòng)注料模具的1260片提高至流道板式模具的1630片，效率提高將近30％，合格率基本持平。
