CN102969140A - Ei型磁芯的生产方法及气隙切割设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及EI型磁芯生产领域。本发明提供了一种EI型磁芯的生产方法及在该方法中用于形成气隙的气隙切割设备。本发明的生产方法为先制作具有两条导线安装槽的一体结构的磁芯坯件、然后烧结磁芯配件、最后在坯件上切割出两条气隙。本发明的气隙切割设备包括机身和横向进给机构，机身设有立柱，立柱设有纵向悬臂，纵向悬臂设有两个沿纵向悬臂延伸方向分布的切割单元，切割单元包括切割刀具和驱动切割刀具的驱动机构，切割刀具包括切割片。本发明解决了现有的EI型磁芯的生产方法所存在的生产工序多、良品率低以及所制作出的磁芯的外观整齐性差和磁芯的电感量低稳定性差的问题。

Description

EI型磁芯的生产方法及气隙切割设备

技术领域

 EI型磁芯的生产方法及气隙切割设备

背景技术

EI型磁芯具有较为广泛的应用，例如在贴片变压器、电感磁芯等都采用此种结构。现有的生产EI型磁芯的方法为，先分别生产出如图2所示的E型磁片1和如图3所示的I型磁片2。参见图2，E型磁片1上设有两条延伸满E型磁片1的三个面的导线安装槽11和两个气隙面12。参见图1，然后采用粘接剂将E型磁片1和I型磁片2粘结在一起形成EI型磁芯。两个气隙面12和I型磁体之间围成两条气隙13。为保证E型磁片和I型磁片粘接平面的光滑需增加平磨加工工序，故生产工序繁琐。由于烧结过程中导致的I磁片及气隙面12的变形，会产生E型磁片同I型磁片粘结在一起时气隙13不符合要求的不良品产生，同时由于工序多，每一道工序都会产生一定的报废量，产品的良品率低。之所以要采用该种生产方式主要是为了方便E形磁片中气隙面12的加工。通过该种方式生产时，由于E型磁片和I型磁片是通过粘结的方式连接在一起的，会引起EI型磁芯外观不整齐、磁体存在断层等问题，磁体断层容易使磁体磁饱和而发热，使得磁芯的电感量下降，磁体磁特性的稳定性差。

在中国专利申请号为2009101530293、公布日为2010年5月12日、名称为“一种磨磁芯用双气隙磨头通过式磨床”的专利文献中公开了一种制作E型磁片上的气隙面的设备。

在中国专利号为921136722、公开日为1993年9月1日、名称为“磨制变压器”的专利文献中公开了关于EI型磁芯的应用。

发明内容

本发明提供了一种EI型磁芯的生产方法及在该方法中用于形成气隙的气隙切割设备，解决了现有的EI型磁芯的生产方法所存在的生产工序多、良品率低以及所制作出的磁芯的外观整齐性差和磁芯的电感量低稳定性差的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种EI型磁芯的生产方法，第一步、生产出具有两条导线安装槽的一体结构的磁芯坯件；第二步、对磁芯坯件进行烧结而制得磁芯半成品；第三步、在磁芯半成品上切割出两条气隙而制得EI型磁芯。通过先生产出不具有气隙而具有导线安装槽的坯件进行烧结，在坯件烧结好再通过切割的方式制作出气隙，能够避免由于烧结变形而导致气隙不符合要求现象而产生的报废，由于精减了工序过程了工序，故产品的良品率高。通过该工序生产出的EI型磁芯为一体结构，不会出现因为断层而导致的电感量下降和磁芯磁特性稳定性差的问题。

作为优选，在第三步中以保持磁芯半成品相对于进给机构的位置恒定和保持切割单元的位置恒定的方式切割出两条气隙。两条气隙同步切割，不仅切割出气隙时的效率高、切割时的方便性好，而且切割出的两条气隙之间的相对位置的准确性好、不容易产生由于气隙相对位置不符合要求而报废的现象。如果切割好一体气隙后再改变磁芯半成品或切割刀具的位置去切另一条气隙，则不但切割时不便，还会增大两条气隙之间的相对位置的误差，从而会产生气隙相对位置不符合要求而报废的现象。

作为优选，在第一步中，还在磁芯坯件的相对的两个侧面上设置宽度大于气隙宽度的“V”形进刀引导槽。以方便气隙加工过程中切割片的准确进入。提高气隙位置的准确性。进刀时不会导致EI磁芯表面的破损，保证了产品外观的平整性。

一种气隙切割设备，包括机身和横向进给机构，机身设有立柱，立柱设有纵向悬臂，纵向悬臂设有两个沿纵向悬臂延伸方向分布的切割单元，切割单元包括切割刀具和驱动切割刀具的驱动机构，切割刀具包括切割片；切割时，两个切割刀具中的切割片位于同一平面上、两个切割刀具中的切割片之间的间隔距离小于EI型磁芯上的两条气隙之间的间隔距离。使用时，将磁芯半成品安装在横向进给机构上，调整切割片的位置使切割片和进刀引导槽位于同一平面上、使磁芯半成品位于两个切割刀具的切割片之间，然后通过驱动机构时切割片旋转，横向进给机构驱动磁芯半成品从两个切割刀具之间穿过，两个切割刀具上的切割片在磁芯半成品上同步切割出两条气隙。

作为优选，所述横向进给机构包括可横向移动的横拖板，横拖板上设有电磁吸盘和定位挡块。使用时给电磁吸盘供电，电磁吸盘将待切割的EI型磁芯磁性吸附在导磁支撑座上，而防止切割过程中待切割的EI型磁芯位置产生移动。装卸磁芯时方便省力、不会对磁芯表面产生伤损。进料时可在导磁吸盘一致整齐排列多个磁芯，进行连续切割，对多个磁芯进行连续进料，以提高切割效率。

所述电磁吸盘上设有导磁支撑座，所述导磁支撑座的横截面为“凸”字形，定位挡块设置在导磁支撑座的肩部上。该设计能在保持结构紧凑的前提下给切割刀具的进给运动腾出空间。

作为优选，所述定位挡块为导磁材料制作而成。能提高对磁芯的固定效果。

作为优选，所述驱动机构包括驱动电机和连接在纵向悬臂上的电机安装座，电机安装座设有电机容置孔、开口、涨开槽和用于合拢涨开槽用的螺纹孔，开口和涨开槽位于电机容置孔的两侧且同电机容置孔联为一体，驱动电机穿设在电机容置孔内并通过螺栓配合所述螺纹孔同电机安装座固定在一起。电机安装座固定驱动电机的方法为：先松开螺栓，将驱动电机穿设在电机安装孔内，然后锁紧螺栓，锁紧螺栓的过程中涨开槽合拢，使得电机安装孔一起合拢，从而使得电机安装座抱紧在驱动电机上。配合精度高且装卸驱动电机时方便。

作为优选，所述切割片的周面上设有若干沿切割片周向分布的冷却液导入槽。便于切割时冷却水的导入。对切割片进行冷却时的效果好。

作为优选，所述纵向悬臂可升降地连接在所述立柱上，所述纵向悬臂上还设有配重块，配重块和切割单元位于立柱的两侧。通过改变纵向悬臂的高度来时切割片的位置同磁芯半成品的气隙高度匹配，通用性好。同时能使纵向悬臂位于立柱的两侧的力矩得以平衡，有利于保证切割片同磁芯半成品的平行度。切割出的气隙的位置的准确性好。纵向悬臂的升降可以采用链条升降、液压升降等方式。

本发明具有下述优点，通过将EI型磁芯一体成型且在烧结后再切割出气隙，能够避免由于烧结变形而导致气隙不符合要求现象而产生的报废，同时也规避了因气隙宽度太小而深度深导致成型模具无法制作的技术难题，使得生产工序得以降低、产品的良品率得以提高、不会出现因为断层而导致的电感量下降和磁芯磁特性稳定性差的问题。气隙切割设备能够对两条气隙进行同步切割，进一步提高的生产时的方便性和良品率。

附图说明

图1为现有的EI型磁芯的结构示意图。

图2为现有的E型磁片的结构示意图。

图3为现有的I型磁片的结构示意图。

图4为本发明的磁芯坯件的结构示意图。

图5为本发明的EI型磁芯的结构示意图。

图6为图5的A处的局部放大示意图。

图7本发明的气隙切割设备的正视示意图。

图8为本发明的电机安装座的俯视示意图。

图9为图7中的切割单元和纵向悬臂的B—B剖视放大示意图。

图10为本发明的切割刀具的立体结构示意图。

图11为纵向悬臂和立柱之间的连接关系示意图。

图12为本发明气隙切割设备的使用状态的局部放大示意图。

图13为通过横向进给机构装载磁芯半成品时的俯视示意图。

图中：E型磁片1，导线安装槽11，气隙面12，气隙13，进刀引导槽14， I型磁片2，磁芯坯件3，机身4，纵拖板41，纵拖板摇柄42，立柱43，横向进给机构5，横托板控制开关51，横拖板52，电磁吸盘53，导磁支撑座54，导磁支撑座的右肩部541，定位挡块55，纵向悬臂6，丝杆安装板61，纵丝杆62，切割单元移动摇柄63，竖丝杆64，平面轴承65，纵向悬臂驱动螺母66，从动锥形齿轮67，纵向悬臂升降摇柄68，传动杆69，主动锥形齿轮60，切割单元7，切割刀具71，刀片驱动轴711，定法兰712，动法兰713，切割片714，冷却液导入槽7141，刀片锁紧螺母715，驱动机构72，滑动座721，电机安装座722，电机容置孔7221，开口7222，涨开槽7223，第一螺纹孔7224，第二螺纹孔7225，应力消止槽7226，驱动电机723，电机动力输出轴7231，锁紧手柄724，螺栓725，滑动座驱动螺母726，配重块8，磁芯半成品9, 进刀引导槽的宽度H1，气隙的宽度H2，两个切割刀具中的切割片之间的间隔距离H3，两条气隙之间的间隔距离H4。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

参见图7，一种气隙切割设备，包括机身4。机身4上设有纵拖板41、纵拖板摇柄42、横托板控制开关51、纵向悬臂升降摇柄68和立柱43。纵拖板41上设有横向进给机构5。

横向进给机构5包括可以沿横向（即图中垂直于纸面的方向）移动的设置在纵拖板41上的横拖板52、固定在横拖板52上的电磁吸盘53、设置在电磁吸盘53上的导磁支撑座54和定位挡块55。电磁吸盘53、导磁支撑座54和定位挡块55都为沿前后方向即横向延伸的长条形。导磁支撑座54的横截面为“凸”字形。定位挡块55设置在导磁支撑座的右肩部541上。定位挡块设置在朝向立柱的一侧，装卸磁芯半成品时方便。定位挡块55为铁制作而成，当然用其他的导磁材料制作都可以。

立柱43设有沿左右方向即纵向延伸的纵向悬臂6。纵向悬臂6上设有两个切割单元7和配重块8。配重块8位于立柱43的右侧。切割单元7位于立柱43的左侧。切割单元7沿左右方向分布在纵悬臂6上。纵向悬臂6的左端部焊接有丝杆安装板61。丝杆安装板61上螺纹连接有沿左右方向延伸的纵丝杆62。纵丝杆62的左端固接有切割单元移动摇柄63。

切割单元7包括切割刀具71和驱动机构72。

驱动机构72包括滑动连接在纵向悬臂6上的滑动座721、驱动电机723和固接在滑动座上的电机安装座722。滑动座721和纵向悬臂6之间设有锁紧手柄724。驱动电机723竖直设置。

参见图8，电机安装座722设有电机容置孔7221、开口7222、涨开槽7223、第一螺纹孔7224、第二螺纹孔7225和位于涨开槽7223末端的应力消止槽7226。开口7222和涨开槽7223位于电机容置孔7221的左右两侧且同电机容置孔7221联成一体。结合图7，滑动座721和电机安装座722之间通过螺栓配合第二螺纹孔7225锁紧在一起。驱动电机723穿设在电机容置孔7221内并通过螺栓725配合第一螺纹孔7224同电机安装座722固定在一起。

参见图9，两个滑动座721中位于左方的那个滑动座上焊接有滑动座驱动螺母726。纵丝杆62螺纹连接在滑动座驱动螺母726上。切割刀具71包括上端同电机动力输出轴7231同轴固接在一起的刀片驱动轴711、固接在刀片驱动轴711下端上的定法兰712、同定法兰712配套的动法兰713、夹持在定法兰712与动法兰713之间的切割片714和螺纹连接在刀片驱动轴711下段的用于使定法兰712与动法兰713夹紧切割片714的刀片锁紧螺母715。

参见图10，切割片714的周面上设有16个沿切割片周向分布的冷却液导入槽7141。

参见图11，立柱43为中空结构。立柱43内悬挂有竖丝杆64。竖丝杆64同立柱43的连接处设有平面轴承65。纵向悬臂6设有同竖丝杆64相配套的纵向悬臂驱动螺母66。竖丝杆64的下端设有从动锥形齿轮67。纵向悬臂升降摇柄68连接在传动杆69的左端。传动杆69的右端设有啮合在从动锥形齿轮67上的主动锥形齿轮60。

一种EI型磁芯的生产方法，

参见图4，第一步、生产出具有两条导线安装槽11的一体结构的磁芯坯件3。磁芯坯件3的左右侧面上各设有一条沿前后方向即磁芯坯件的长度方向延伸的“V”形进刀引导槽14。

第二步、对磁芯坯件3进行烧结而制得磁芯半成品。

参见图5，第三步、在磁芯半成品上切割出两条气隙13而制得一体结构的EI型磁芯。

参见图6，进刀引导槽的宽度H1大于气隙的宽度H2。

第三步中切割气隙时是通过上述的气隙切割设备进行作业的。通过本发明的气隙切割设备切割出气隙的具体方法为：

参见图13，将12个磁芯半成品9沿前后方向一字排列在导磁支撑座54上，磁芯半成品9的右侧面同定位挡块55靠齐，给导磁吸盘53供电，在导磁吸盘53磁力的作用下、磁芯半成品9和导磁支撑座54吸附固定在一起，在磁芯半成品9自身磁力的作用下、磁芯半成品9同定位挡块55固定在一起。

参见图7，松开螺栓725，调整切割刀具71的上下位置到两个切割刀具71中的切割片714位于同一平面上。

参见图11，转动纵向悬臂升降摇柄68、纵向悬臂升降摇柄68带动传动杆69转动、传动杆69带动主动锥形齿轮60转动、主动锥形齿轮60带动从动锥形齿轮67转动、从动锥形齿轮67带动竖丝杆64转动、竖丝杆64带动纵向悬臂驱动螺母66升降、纵向悬臂驱动螺母66驱动纵向悬臂6升降。

参见图12，当纵向悬臂升降到切割刀片714同进到引导槽14对齐时则停止纵向悬臂的升降。

参见图7并结合图9与图12，松开两个切割单元7中位于左侧的那个切割单元上的锁紧手柄724，转动切割单元移动摇柄63、切割单元移动摇柄63通过纵丝杆62配合滑动座驱动螺母726驱动位于左侧的那个切割单元在纵向悬臂6上左右移动。当移动到两个切割刀具中的切割片之间的间隔距离H3小于EI型磁芯上的两条气隙之间的间隔距离H4时，停止转动切割单元移动摇柄63，锁紧锁紧手柄724。

参见图7并结合图12，通过纵拖板摇柄42驱动纵拖板41左右移动，当移动到磁芯半成品9位于两个切割片714的正中间时，停止摇动纵拖板摇柄42。纵拖板摇柄42驱动纵拖板41的方式同上述的切割单元移动摇柄63驱动切割单元的方式相同。

参见图7和图13，通过横托板控制开关51启动横拖臂驱动马达（图中没有画出），使得进给机构5按照图13中的C向移动，当位于进给机构5上的所有的磁芯半成品9都经过切割刀具71时，切割刀具71上的切割片714在磁芯半成品9上切出两条气隙13。通过该设备切割出两条气隙时，是以不改变磁芯半成品相对与进给机构的位置和不移动切割单元的位置的方式切割出的，不但效率高，而且品质好。在切割过程中还要通过冷却液输送装置（图中没有画出）输送冷却液到切割片714的表面上。

另一没有画出图的实施例中，横托板52是通过人工拖动的。

Claims (10)

1.一种EI型磁芯的生产方法，其特征在于，第一步、生产出具有两条导线安装槽的一体结构的磁芯坯件；第二步、对磁芯坯件进行烧结而制得磁芯半成品；第三步、在磁芯半成品上切割出两条气隙而制得EI型磁芯。

2.根据权利要求1所述的EI型磁芯的生产方法，其特征在于，在第三步中以保持磁芯半成品相对于进给机构的位置恒定和保持切割单元的位置恒定的方式切割出两条气隙。

3.根据权利要求1或2所述的EI型磁芯的生产方法，其特征在于，在第一步中，还在磁芯坯件的相对的两个侧面上设置宽度大于气隙宽度的“V”形进刀引导槽。

4.一种适用于如权利要求1所述EI型磁芯的生产方法中的气隙切割设备，其特征在于，包括机身和横向进给机构，机身设有立柱，立柱设有纵向悬臂，纵向悬臂设有两个沿纵向悬臂延伸方向分布的切割单元，切割单元包括切割刀具和驱动切割刀具的驱动机构，切割刀具包括切割片；切割时，两个切割刀具中的切割片位于同一平面上、两个切割刀具中的切割片之间的间隔距离小于EI型磁芯上的两条气隙之间的间隔距离。

5.根据权利要求4所述的气隙切割设备，其特征在于，所述横向进给机构包括可横向移动的横拖板，横拖板上设有电磁吸盘和定位挡块。

6.根据权利要求5所述的气隙切割设备，其特征在于，所述电磁吸盘上设有导磁支撑座，所述导磁支撑座的横截面为“凸”字形，定位挡块设置在导磁支撑座的肩部上。

7.根据权利要求6所述的气隙切割设备，其特征在于，所述定位挡块为导磁材料制作而成。

8.据权利要求4或5或6或7所述的气隙切割设备，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机和连接在纵向悬臂上的电机安装座，电机安装座设有电机容置孔、开口、涨开槽和用于合拢涨开槽用的螺纹孔，开口和涨开槽位于电机容置孔的两侧且同电机容置孔联为一体，驱动电机穿设在电机容置孔内并通过螺栓配合所述螺纹孔同电机安装座固定在一起。

9.据权利要求4或5或6或7所述的气隙切割设备，其特征在于，所述切割片的周面上设有若干沿切割片周向分布的冷却液导入槽。

10.据权利要求4或5或6或7所述的气隙切割设备，其特征在于，所述纵向悬臂可升降地连接在所述立柱上，所述纵向悬臂上还设有配重块，配重块和切割单元位于立柱的两侧。

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