南通衛(wèi)邦管業(yè)有限公司

    1引言

    濕壓取向永磁鐵氧體磁體因其價格低廉，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，針對國內(nèi)常使用的永磁鐵氧體料腔式自動注料模具(以下簡稱料腔式自動注料模具，如圖1所示)存在的問題，設(shè)計了永磁鐵氧體流道板式自動注料模具(以下簡稱流道板式自動注料模具，如圖2所示)，并簡單地比較了兩種模具使用情況。

    2料腔式自動注料模具

    料腔式自動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，我國首次從東歐引進(jìn)便是該類模具結(jié)構(gòu)。經(jīng)過多年的研究，國內(nèi)廠家現(xiàn)已普遣采用。

    1.1模具結(jié)構(gòu)特點及成型過程

    圖1為料腔式自動注料模具結(jié)構(gòu)，該模具較復(fù)雜，所有下模浸泡在一個大儲料腔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，整個料漿通過儲料腔7與中柱15之間的密封件進(jìn)行密封。

    其成型過程為：啟動壓機(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，注料泵開始注料，同時壓機(jī)開始充磁定向，判漿經(jīng)注料螺塞18流過中柱15到達(dá)儲料腔7，然后通過型腔4壁上的注料槽分配到每個型腔(以1模多腔、下拉式脫模方式為例)。注料同時壓機(jī)真空系統(tǒng)開始抽水，注料延時結(jié)束后壓機(jī)快速壓制開始，吸水板3隨型腔4及儲料腔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，保壓延時結(jié)束后退磁，退磁延時結(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．儲料腔8，12、16密封圈

    9型芯墊板10中間連揍板11．過披環(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　存在的問凰

    料腔式自動注料模具結(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；所有型芯浸泡在儲料腔7中必須保證注料結(jié)束后壓制過程中料漿的體積恒定，否則便會出現(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，可能對模具的強(qiáng)度帶來一定影響。

    3流道板式自動注料模具

    針對料腔式自動注料模具存在的上述問題，筆者設(shè)計了流道板式自動注料模具，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。因流道板式自動注料模具與料腔式自動注料模具最大的區(qū)別為流道系統(tǒng)不同，所以本文僅重點對1模多腔流道板式自動注料模具中流道系統(tǒng)的設(shè)計及修正進(jìn)行闡述，其余結(jié)構(gòu)參照料腔式自動注料模具設(shè)計。

    3.1結(jié)構(gòu)特點及成型過程

    圖2所示流道板式自動注料模具，無儲料腔且中柱結(jié)構(gòu)相對較為簡單，型芯9與型腔4之間密封通過型芯9上的密封圈1O保證，密封效果好，其料漿流程相對較短。

    其成型過程大體與料腔式自動注料模具結(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

    流道板式自動注料模具的流道系統(tǒng)設(shè)計包括流道系統(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。

    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。平衡式是指從主流道上注料螺塞口到各個型肺的分流道、橫澆道及型腔進(jìn)料口的截面尺寸及長度均對應(yīng)相等，這種設(shè)計可止接達(dá)到各個型腔均勻進(jìn)料的目的。非平衡式是指從主流道卜注料螺塞口到各個型腔的分流道、橫澆道及型腔進(jìn)料門的截面尺寸及長度可能不是全部對應(yīng)相等，為了達(dá)到各個型腔均衡進(jìn)料同時充填的目的，就需要將型腔進(jìn)料口設(shè)計成不同尺寸。流道系統(tǒng)一旦布置好．便需對主流道、分流道，橫澆道從型腔進(jìn)料門的截面尺十及長度等參數(shù)進(jìn)行確定，一般情況下設(shè)計時，根據(jù)型肺外形尺十及經(jīng)驗，可以確定豐流道、分流道、橫澆道參數(shù)。

    根據(jù)經(jīng)驗，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)的平衡通過型腔進(jìn)料口BGV值(DalancedGateValue)來設(shè)計確定相應(yīng)型腔進(jìn)料口截面尺寸，流道系統(tǒng)嚴(yán)衡時，BGV值應(yīng)符合下述要求：同規(guī)格產(chǎn)品多型腔時，各型腔進(jìn)料口計算的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)料口流動通道總長度，mm

    ——型腔進(jìn)料口長度，mm

    圖3中即為相應(yīng)型腔進(jìn)料口截面。

    圖3中截面所對應(yīng)的流道通道總長度，其它類推。

    圖2中所標(biāo)識尺寸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)呈對稱布置．可只確定截而尺小即可。設(shè)計時，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，整個流道系統(tǒng)的設(shè)計便結(jié)束了。

    3.3流道系統(tǒng)的修正

    流道板式自動注料模具雖對流道系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了嚴(yán)格的設(shè)計計算，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)跟蹤模具各個型腔成型毛坯的實際重量確定是否對型腔進(jìn)料門截面直徑尺寸進(jìn)行修正，以實現(xiàn)流道系統(tǒng)均衡進(jìn)料。

    以我廠設(shè)計使用的1模6腔流道板式自動注料模具成型毛坯重量情況為例，成型毛坯重量統(tǒng)計分析見表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最大偏差值為1.5%，即使是不同模次不同型腔，成型毛坯重量最大偏差值為5.4％，根據(jù)經(jīng)驗，該流道系統(tǒng)中型腔進(jìn)料口截面直徑尺寸可不修改。

    4模具特點及使用效果

    通過產(chǎn)品CW274×646×320設(shè)計的料腔式自動注料模具與流道板式自動注料模具的使用，我們發(fā)現(xiàn)流道板式自動注料模具有如下特點：

    (1)結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。流道板式自動注料模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊，壓制過程中，不會噴料或吸料現(xiàn)象，使用方便。

    (2)流程短，易于成型。流遭板式自動注料模具流程短，僅為料腔式自動注料模具的1/3，易于成型，尤其對于一模多腔，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8h產(chǎn)量山料腔式自動注料模具的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。