CN104148643A - 一种加工磁体的热压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加工磁体的热压装置，包括主真空室，所述主真空室内部设置有凹模，所述凹模的上方设置有上油缸和上冲头，所述上油缸带动上冲头沿竖向升降，所述主真空室内部设置有预热装置，所述预热装置设置有加热装置。采用这样的结构，与现有技术中直接移入后再加热的方式相比，先行将坯料放置在空间狭小的预热装置内预热至接近工艺温度，可以缩短坯料升温至工艺温度需要的时间，提高生产效率。

Description

一种加工磁体的热压装置

技术领域

    本发明涉及一种加工磁体的装置，尤其是一种采用真空热压方式加工磁体的装置。

背景技术

现有技术中，将磁粉制造成磁体的方法主要包括烧结、粘结、热压等制造工艺，目前热压工艺主要采用如申请号为：200610046219.0的中国发明专利申请《真空-热压烧结炉》所公开的一种真空热压烧结炉，主要包括压机和烧结炉，压机上设置有油缸，设置于油缸上的压头由水冷压头和石墨压头连接构成，烧结炉包括炉体、加热室、以及充气装置，加热器装设于炉体内，加热室内设置有热压模具，预制好的毛坯送入炉体以后，通过压头进行热压、热变形最终制得磁体，但是，上述用于制造加工磁体的热压装置仍然存在以下不足之处：

1、冷坯料直接入炉加热，升温时间长，生产效率较低；

2、工件进出炉体均需要打开舱门，导致炉内真空度被破坏，需要反复抽真空，效率低；

4、压头匀速冲压，在压制效率、控制压制时工件所受冲量之间难以协调；

5、热压装置中，采用感应加热的方式进行加热，温度均匀性较差、温度波动大，不利于维持炉内恒温，影响磁体性能的均匀性。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的上述不足，提供一种生产效率高的加工磁体的热压装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：

一种加工磁体的热压装置，包括主真空室，所述主真空室内部设置有凹模，所述凹模的上方设置有上油缸和上冲头，所述上油缸带动上冲头沿竖向升降，所述主真空室内部设置有预热装置，所述预热装置设置有预热装置加热装置。采用这样的结构，与现有技术中直接将坯料放入凹模内部加热的方式相比，先行将坯料放置在预热装置内预热，减少了工件在凹模中的时间、缩短了生产周期，使得加工效率大大提高。

优选的，所述预热装置加热装置采用电阻丝加热。采用电阻丝作为发热元件，与现有的感应式加热相比，其具有加热均匀、温差小的有益效果。

所述主真空室内部设置有上加热器，所述上加热器设置于凹模的上方，所述上冲头穿过所述上加热器，且所述上加热器罩于上冲头的周围。通过上加热器对上冲头升温，避免了低温的上冲头与坯料接触时导致坯料温度降低、影响磁体性能的均匀性。

优选的，所述上冲头连接有安装座，所述上加热器用吊索与上冲头的安装座连接。采用这样的结构，上加热器与下加热器可以实现软接触，不易损坏上、下加热器，以保护设备。

优选的，所述凹模设置于下加热器的内部，所述下加热器固定设置于主真空室的内部。

优选的，所述下加热器和上加热器均采用电阻丝加热。采用电阻丝作为发热元件，与现有的感应式加热相比，其具有加热均匀、温差小的有益效果。

所述主真空室的外壁连接有第一副真空室，所述第一副真空室的体积小于主真空室的体积，所述第一副真空室连接有真空泵，所述第一副真空室上设置有用于将第一副真空室与主真空室连通或隔离的第一阀门。采用这样的结构，在放入坯料时，只需开将坯料放入至体积远小于主真空室的第一副真空室内，再将其重新抽真空后通过第一阀门将工件移至主真空室的凹模内，整个加料操作无需开启主真空室的主舱门，主真空室不必重新抽真空，真空泄漏程度低，在降低能耗的同时，缩短了操作时间，同时，第一副真空室设置于主真空室的外壁，具有拆装方便、保证了主真空室整体强度的有益效果。

优选的，所述主真空室的外壁连接有第二副真空室，所述第二副真空室的体积小于主真空室的体积，所述第二副真空室与真空泵相连，所述第二副真空室上设置有用于将第二副真空室与主真空室连通或隔离的第二阀门。采用这样的结构，在取出成品时，将第二副真空室的真空抽至与主真空室的真空度相同，开启第二阀门，将成品送至第二副真空室，再关闭第二阀门，然后将成品从第二副真空室取出。整个取成品的过程对主真空室的真空无影响，主真空室不必重新抽真空，真空泄漏程度低，在降低能耗的同时，缩短了操作时间。同时，第二副真空室设置于主真空室的外壁，具有拆装方便的有益效果，并保持了主真空室的整体强度。

优选的，所述上冲头上设置有用于检测上冲头位置的直线位移传感器。所述直线位移传感器的信号输出端与PLC控制器的信号输入端连接，所述上油缸设置有第一调速阀，所述第一调速阀的受控端与PLC控制器的信号输出端连接。采用这样的结构，操作人员可结合采集到的位置测算出相应间距，实现根据上冲头与凹模的间距调节上冲头下行的速度以提高加工效率，同时也保护模具。

优选的，所述第一副真空室与预热装置之间、所述预热装置与凹模之间、以及所述凹模与第二副真空室之间均设置有推杆，所述推杆连接有直线驱动机构，所述直线驱动机构带动推杆推动工件在所述第一副真空室、预热装置、凹模以及第二副真空室之间移动。采用上述结构以后，进料时可以通过推杆将坯料从预热装置直接推入至凹模内部，可以实现自动送料，避免了操作人员手动移动时，耗费劳动力、移运速度慢、效率低的问题，并由于下加热器的顶面与预热装置出口的底面相互拼接，避免了坯料在夹持对工件本身的损坏。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：与现有技术中直接将坯料放入凹模内加热的方式相比，先行将坯料放在预热装置内预热至一定温度，可以缩短坯料在凹模中升温至工艺温度需要的时间，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的结构示意图；

图2为本发明中在上油缸上增设传感器后的结构示意图；

图3为本发明中在下油缸上增设传感器后的结构示意图；

图4为本发明增设第一副真空室和第二副真空室以后的结构示意图；

图5为图4的半剖结构示意图；

图6为本发明中采用推杆入料的结构示意图。

附图标记如下：主真空室—1；凹模—2；上油缸—3a；下油缸—3b；上冲头—4a；下冲头—4b；下加热器—5a；上加热器—5b；预热装置—6；第一副真空室—7a；第二副真空室—7b；直线位移传感器—8；PLC控制器—9；吊索—11；第一调速阀—12a；第二调速阀—12b；液压油源—13；第一阀门—14a；第二阀门—14b；推杆—15；安装座—16。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

本发明的实施方式不限于以下实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。

实施例1

如图1所示，本实施例中加工磁体的热压装置包括主真空室1，所述主真空室1上设置有主舱门，所述主真空室1内部设置有凹模2，所述凹模2的上方设置有上油缸3a和上冲头4a，上油缸3a的活动端与上冲头4a固定连接，所述主真空室1连接有真空泵，真空泵将主真空室1内部抽吸并保持在预设真空度范围内，所述主真空室1内部设置有预热装置6，所述预热装置6设置有用于对放置于其内的坯料进行加热的加热装置，为了进一步使得温控更加均匀、预热装置6内部的温差更小，所述预热装置加热装置采用电阻丝加热，即预热装置加热装置为电阻丝，采用电阻丝作为发热元件，与现有的感应式加热相比，其具有加热均匀、温差小的有益效果。

本实施例将坯料从外部移入至主真空室1内部的进料步骤如下：

a、将坯料放入至主真空室1的内部；

b、操作人员通过手套箱将主真空室1内部的坯料移入至预热装置6内部、此时坯料在预热装置6中温预热；

c、当预热装置6内的温度升高至预设范围内并保温设定时间以后，操作人员通过手套箱将预热以后的坯料取出并放入至凹模2上，下冲头4b下降至加热位置，上冲头4a下降封闭凹模的敞口，等待热压。此时由于坯料在放入凹模前已经经过预热，因此减少了坯料在凹模内加热的时间。

本实施例中，将预热后的坯料置于凹模2中、并加工至成品的热压步骤如下：

a、坯料在凹模2中加热升温至预设温度；

b、上油缸3a带动上冲头4a向凹模2方向下移，对坯料压制成型；

c、升起上冲头4a，下冲头4b上升，将工件顶出凹模2，然后由操作人员通过手套箱内的手套将凹模2内的成品取出。

实施例2

本实施例中加工磁体的热压装置中，为了避免了低温的上冲头4a与预热后的坯料接触时导致坯料温度降低，主真空室1内部设置有上加热器5b，所述上加热器5b设置于凹模2的上方，所述上冲头4a穿过所述上加热器5b，且所述上加热器5b罩于上冲头4a的周围。上加热器5b可以对上冲头4a升温预热，使得上冲头4a的温度趋近于通过预热装置6加热后的坯料的温度，避免了低温的上冲头4a与预热后的坯料接触时导致坯料温度降低、影响坯料品质的问题，且通过罩于上冲头4a***的上加热器5b直接对上冲头4a进行加热，使得上冲头4a的升温速度更快、加热效率高、且热能利用率更高。

本实施例中，所述上加热器5b用吊索11与上冲头的安装座16连接。上加热器与下加热器可以实现软接触，不易损坏上、下加热器，以保护设备。

本实施例中，为了进一步使得温控更加均匀、温差更小，下加热器5a和上加热器5b均为电阻丝，采用电阻丝作为发热元件，与现有的感应式加热相比，其具有加热均匀、温差小的有益效果，在其余实施方式中，下加热器5a和上加热器5b亦可采用借助高温介质等手段进行加热，在此就不再赘述。

本实施例将坯料从外部移入至主真空室1内部的进料步骤请参阅实施例1。

本实施例中，将预热后的坯料置于凹模2中、并加工至成品的热压步骤如下：

a、上加热器5b对上冲头4a进行加热，下加热器5a对凹模2进行加热，直至预设温度；

b、将工件放入凹模中，通过上油缸3a使得上冲头4a下行，在下行过程中，上加热器5b在吊索11的悬吊下与上冲头4a下行，并对上冲头4a持续加热；

c、当上加热器5b的底部与下加热器5a接触以后，上冲头4a可以在上油缸3a的驱动下继续下行，而上加热器5b停滞在与下加热器5a上方并保持静止；由于上加热器5b通过吊索11软连接，其与所述下加热器接触时不会对下加热器造成冲击，上、下加热器均不易损坏；

d、当坯料在凹模2内的升温至预设温度以后，上冲头4a下行，对坯料挤压成型；

e、挤压以后通过上油缸3a将上冲头4a上升归位，上冲头4a上升时，吊索张紧并提拉上加热器5b上升，同时，下冲头上行，将工件顶出凹模，并取走工件，等待下一坯料的加入凹模。

本实施例的其余结构请参阅实施例1。

实施例3

如图2所示，为了进一步缩短上冲头4a在空行程时的运行时间，本实施例的加工磁体的热压装置在上冲头4a上设置有用于检测上冲头4a绝对位置的直线位移传感器8，所述直线位移传感器8的信号输出端与PLC控制器9的信号输入端连接，所述上油缸3a与液压油源13连接，所述液压油源13与上油缸3a之间设置有第一调速阀12a，所述第一调速阀12a的受控端与PLC控制器9的信号输出端连接，通过PLC控制器9结合直线位移传感器8采集到的间距信息，控制调速阀的启闭程度并控制上油缸3a的进给速度，从而调节上冲头4a的下行速度，以协调上冲头4a在空行程、以及冲压工件时的下行速度，提高加工效率。当上冲头4a在远离凹模2时高速进给，提高加工效率；当上冲头4a邻近凹模2时速度减慢至合理的速度范围内，避免其对工件造成冲击。

本实施例将坯料从外部移入至主真空室1内部的进料步骤请参阅实施例2。

本实施例中，将预热后的坯料置于凹模2中、并加工至成品的热压步骤请参阅实施例2。

本实施例的其余结构请参阅实施例2。

实施例4

如图3所示，为了进一步保证坯料在凹模2内冲压后的密度更加均匀，本实施例中加工磁体的热压装置还设置有下冲头4b，下冲头4b设置于上冲头4a的下方，所述下冲头4b的下方设置有下油缸3b，所述下油缸3b带动下冲头4b沿竖向升降，所述下油缸3b设置有第二调速阀12b，所述第二调速阀12b的受控端与PLC控制器9的信号输出端连接，所述PLC控制器9控制上油缸3a和下油缸3b同速相向运动，冲压时，坯料的顶、底两面在上冲头4a、下冲头4b相向冲压作用下，密度均匀。

本实施例将坯料从外部移入至主真空室1内部的进料步骤请参阅实施例3。

本实施例中，将预热后的坯料置于凹模2中、并加工至成品的其余热压步骤请参阅实施例3。

本实施例的其余结构请参阅实施例3。

实施例5

如图4和图5所示，所述主真空室1的外壁连接有第一副真空室7a，所述第一副真空室7a的体积小于主真空室1的体积，所述第一副真空室7a连接有真空泵，所述第一副真空室7a上设置有用于将第一副真空室7a与主真空室1连通或隔离的第一阀门14a，坯料由相应的进口放入至第一副真空室7a以后，对第一副真空室7a抽真空至与主真空室1的真空度一致，然后开启第一阀门14a，并将坯料放入主真空室1的预热装置6中，整个加料操作无需开启整个主真空室1的主舱门，主真空室1内的真空泄漏程度低，在降低能耗的同时，缩短了操作时间。

相似的，所述主真空室1的外壁连接有第二副真空室7b，所述第二副真空室7b的体积小于主真空室1的体积，所述第二副真空室7b与真空泵相连，所述第二副真空室7b上设置有用于将第二副真空室7b与主真空室1连通或隔离的第二阀门14b，当取出成品时，将第二副真空室7b的真空抽至与主真空室1的真空度相同，开启第二阀门14b，将成品送至第二副真空室7b，再关闭第二阀门，然后将成品从第二副真空室7b中取出。整个取成品的过程对主真空室1的真空无影响，主真空室1不必重新抽真空，真空泄漏程度低，在降低能耗的同时，缩短了操作时间。

本实施例的其余结构请参阅实施例3。

实施例6

如图6所示，为了减少人工操作，提高操作效率，并避免因坯料因人工夹持损坏工件，所述第一副真空室7a与预热装置6之间、所述预热装置6与凹模2之间、以及所述下加热器5a与第二副真空室7b之间均设置有推杆15，所述推杆15连接有直线驱动机构，所述直线驱动机构带动推杆15推动工件在所述第一副真空室7a、凹模2、下加热器5a以及第二副真空室7b之间移动。

本实施例的其余结构请参阅实施例5。

需要说明的是，本发明中所述的真空也可以由保护气体替换。

上面结合附图对本发明的实施例做了详细描述，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内还可以作出各种变化，这些变化均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加工磁体的热压装置，包括主真空室（1），所述主真空室（1）内部设置有凹模（2），所述凹模（2）的上方设置有上油缸（3a）和上冲头（4a），所述上油缸（3a）带动上冲头（4a）沿竖向升降，其特征在于：所述主真空室（1）内部设置有预热装置（6），所述预热装置（6）设置有加热装置。

2.根据权利要求1所述的加工磁体的热压装置，其特征在于：所述加热装置采用电阻丝加热。

3.根据权利要求1或2所述的加工磁体的热压装置，其特征在于：所述主真空室（1）内部设置有上加热器（5b），所述上加热器（5b）设置于凹模（2）的上方，所述上冲头（4a）穿过所述上加热器（5b），且所述上加热器（5b）罩于上冲头（4a）的周围。

4.根据权利要求3所述的加工磁体的热压装置，其特征在于：所述上加热器（5b）用吊索（11）与上冲头的安装座（16）连接。

5.根据权利要求3所述的加工磁体的热压装置，其特征在于：所述凹模（2）设置于下加热器（5a）的内部，所述下加热器（5a）设置于主真空室（1）的内部。

6.根据权利要求5所述的加工磁体的热压装置，其特征在于：所述下加热器（5a）和上加热器（5b）均采用电阻丝加热。

7.根据权利要求6所述的加工磁体的热压装置，其特征在于：所述主真空室（1）的外壁连接有第一副真空室（7a），所述第一副真空室（7a）的体积小于主真空室（1）的体积，所述第一副真空室（7a）连接有真空泵，所述第一副真空室（7a）上设置有用于将第一副真空室（7a）与主真空室（1）连通或隔离的第一阀门（14a）。

8.根据权利要求7所述的加工磁体的热压装置，其特征在于：所述主真空室（1）的外壁连接有第二副真空室（7b），所述第二副真空室（7b）的体积小于主真空室（1）的体积，所述第二副真空室（7b）与真空泵相连，所述第二副真空室（7b）上设置有用于将第二副真空室（7b）与主真空室（1）连通或隔离的第二阀门（14b）。

9.根据权利要求1至8中任一所述的加工磁体的热压装置，其特征在于：所述上冲头（4a）上设置有用于检测上冲头（4a）位置的直线位移传感器（8）。

10.根据权利要求5至9中任一所述的加工磁体的热压装置，其特征在于：所述第一副真空室（7a）与预热装置（6）之间、所述预热装置（6）与凹模（2）之间、以及所述凹模（2）与第二副真空室之间均设置有推杆，所述推杆连接有直线驱动机构，所述直线驱动机构带动推杆推动工件在所述第一副真空室（7a）、预热装置（6）、凹模（2）以及第二副真空室之间移动。