CN220420425U - 一种多极环取向凹模 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种多极环取向凹模，多级环取向凹模包括分为铁芯定位部和若干层环形铁芯绕组部的铁芯；上层铁芯绕组部的极宽小于下层铁芯绕组部的极宽；铁芯绕组部设有若干个设置绕组的空腔。环形铁芯绕组部具有从上至下增大的极宽，即从上至下增大的取向磁场，避免了上下磁体表磁不均匀的问题；增加了冷却水腔，降低取向磁场绕线发热温度，调高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及永磁烧结铁氧体磁体制备相关技术领域，具体地涉及一种多极环取向凹模。
背景技术
现有技术CN104505990B提供了一种提高磁通密度并解决在烧结过程中容易发生开裂问题的无刷电机烧结永磁铁氧体磁环的制备方法。它的主要工艺包括预磁化坯件、破碎制料、干燥烧结、磨加工、充磁，来制备生产充磁后峰值为2000Gs的多极磁环，并解决多极成型毛坯体在烧结过程中由于收缩率差值引起的磁环内外圆开裂问题。现有技术并没有解决磁体上下均匀一致性的问题，如果磁体单极的上下表磁不均匀，会降低电机的输出扭矩。
发明内容
本实用新型为了解决上述现有技术的问题，提供了一种多极环取向凹模，多极环取向凹模包括分为铁芯定位部和若干层环形铁芯绕组部的铁芯；上层铁芯绕组部的极宽小于下层铁芯绕组部的极宽；铁芯绕组部设有若干个设置绕组的空腔。干压预取向磁粉单畴是自然加入腔中，在成型压制没有开始时，最上方的粉料颗粒未受到压力，中层和下层的粉料颗粒压力取决于其上方的粉料颗粒的质量大小，中层和下层的粉料颗粒需要更大的极宽产生更大的取向磁场，以抵消其上方的粉料颗粒压力对于粉料颗粒因取向磁场发生变化而产生的阻力。
作为优选，铁芯绕组部的空腔为扇形空腔，扇形空腔圆周分布在环形铁芯绕组部上，上层铁芯绕组部的扇形空腔和下层铁芯绕组部的扇形空腔相互连通。铁芯需要环绕线圈导线通电产生取向磁场，环绕线圈导线即绕组，连续的扇形空腔可以使线圈导线间相互串联连接，减少凹模引出线圈导线的所需开孔。扇形空腔方便铁芯的成型制造。
作为优选，铁芯中央设有圆柱形型腔，型腔内设有筒状的硬质无磁合金套，硬质无磁合金套外径大小与圆柱形型腔大小相适配。硬质无磁合金套需要避免被线圈导线磁化对其内的粉料颗粒造成影响；硬质无磁合金套需要与铁芯内部型腔适配防止因存在空隙，由于磁场对粉料颗粒吸引而发生移位、变形和开裂；硬质无磁合金套方便粉料颗粒经取向磁场取向后进入下一步流程。
作为优选，铁芯定位部两端分别设有环形定位台阶，靠近上层铁芯绕组部的顶部定位台阶内径等于靠近下层铁芯绕组部的底部定位台阶内径。定位台阶内径对硬质无磁合金套进行定位，定位台阶方便铁芯和其他部件装配。
作为优选，硬质无磁合金套长度大于若干层环形铁芯绕组部堆叠厚度，硬质无磁合金套与环形定位台阶外端面平齐，硬质无磁合金套与环形定位台阶之间设有固化槽。成型压制后的粉料颗粒的堆叠厚度小于等于环形铁芯绕组部的堆叠厚度，而硬质无磁合金套需要对粉料颗粒进行成型限位，粉料颗粒刚放料时高度会略高，成型压制过程中粉料颗粒堆叠高度减小，硬质无磁合金套长度应大于若干层环形铁芯绕组部堆叠厚度。
作为优选，硬质无磁合金套截面外形呈梅花状。硬质无磁合金套为避免粉料颗粒在成型压制和磁场取向过程中开裂，需要根据磁场分布状况以及粉料颗粒进行预设置。
作为优选，铁芯定位部的底部定位台阶远离型腔一侧设有定位凸缘，定位凸缘外径与顶部定位台阶外径相等。底部定位台阶远离型腔一侧的定位凸缘外径与顶部定位台阶外径相等方便安装外套圈，底部定位台阶用于固定取向凹模。
作为优选，铁芯定位部远离型腔一侧设有冷却水腔，冷却水腔远离型腔一侧设有外套圈。绕组通电产生取向磁场会进行大量发热，底部定位台阶远离型腔一侧的定位凸缘与顶部定位台阶配合外套圈形成冷却水腔，冷却水腔距离发热部位较近，通过高效抽水，有利于提高多极环生产效率。
作为优选，铁芯定位部的底部定位台阶顶面设有环槽，环槽的槽宽小于外套圈的厚度，环槽位置与外套圈位置相匹配。环槽对冷却水腔起密封作用，方便设置密封圈。
本实用新型具有如下有益效果：环形铁芯绕组部具有从上至下增大的极宽，即从上至下增大的取向磁场，避免了上下磁体表磁不均匀的问题；增加了冷却水腔，降低取向磁场绕线发热温度，调高生产效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的铁芯绕组结构示意图；
图3为本实用新型的硬质无磁合金套结构示意图；
图4为本实用新型的铁芯极宽示意图；
1.铁芯定位部；2.铁芯绕组部；3.绕组；4.型腔；5.底部定位台阶；6.顶部定位台阶；7.硬质无磁合金套；8.固化槽；9.定位凸缘；10.冷却水腔；11.外套圈；12.环槽；13.极宽。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图2或图4所示，设置三个铁芯a的尺寸，上层设置一个铁芯D2的极宽尺寸为a1、中层设置铁芯D3的极宽尺寸为a2、下层设置铁芯D4的极宽13尺寸为a3，铁芯具体极宽尺寸a，满足以下尺寸关系：
a2＝1.30*(a1)；a3＝1.30*(a2)，通过固化胶水对上、中、下层的环形铁芯进行固定，上、中、下层铁芯中心轴对准，同时扇形空腔相互配合连通，方便设置绕组3。
进一步的，可设置N个铁芯a的尺寸，上层设置一个铁芯对应a1、在下一层设置铁芯a2、再下层设置铁芯a3，再一层aN,针对图4中铁芯具体极宽尺寸a，满足以下尺寸关系：a2＝(1.25～1.35)*(a1)；a3＝(1.25～1.35)*(a2)；a4＝(1.25～1.35)*(a3)；aN＝(1.25～1.35)*a(N-1)。
如图1所示，在固化槽8填充固化胶水对绕组3进行固定并互相串联。模具包括若干产生磁场的螺旋线圈即绕组，绕组通电后提供磁场的铁芯，与磁环极数相对应的铁芯磁化磁极，保证模具型腔硬度的硬质无磁合金内套7，硬质无磁合金内套置于铁芯型腔4内，硬质无磁合金套7与铁芯型腔4采用过盈配合。硬质无磁合金套长度大于若干层环形铁芯绕组部堆叠厚度，硬质无磁合金套与顶部定位台阶6外端面平齐，硬质无磁合金套与顶部定位台阶6之间设有固化槽。铁芯定位部两端分别设有环形定位台阶，靠近上层铁芯绕组部的顶部定位台阶内径等于靠近下层铁芯绕组部2的底部定位台阶内径。铁芯定位部的底部定位台阶远离型腔一侧设有定位凸缘，定位凸缘外径与顶部定位台阶外径相等。铁芯定位部1远离型腔一侧设有冷却水腔10，冷却水腔远离型腔一侧设有外套圈11。铁芯定位部的底部定位台阶顶面设有环槽，环槽的槽宽小于外套圈的厚度，环槽12位置与外套圈位置相匹配。
如图3所示，硬质无磁合金套7的壁厚为0.5-3mm内变化，硬质无磁合金套内径截面呈梅花状，以保证硬质无磁合金套的硬度，保证模具寿命，由于硬质合金套与提供磁场的铁芯是相对固定的，硬质无磁合金套壁厚可以较薄。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多极环取向凹模，其特征在于，所述多极环取向凹模包括分为铁芯定位部（1）和若干层环形铁芯绕组部（2）的铁芯；
所述上层铁芯绕组部的极宽（13）小于下层铁芯绕组部的极宽；
所述铁芯绕组部设有若干个设置绕组（3）的空腔。
2. 根据权利要求 1 所述的一种多极环取向凹模，其特征在于，所述铁芯绕组部的空腔为扇形空腔，扇形空腔圆周分布在环形铁芯绕组部上，上层铁芯绕组部的扇形空腔和下层铁芯绕组部的扇形空腔相互连通。
3. 根据权利要求 1 所述的一种多极环取向凹模，其特征在于，所述铁芯中央设有圆柱形型腔（4），型腔内设有筒状的硬质无磁合金套（7），硬质无磁合金套外径大小与圆柱形型腔大小相适配。
4. 根据权利要求 3 所述的一种多极环取向凹模，其特征在于，所述铁芯定位部两端分别设有环形定位台阶，靠近上层铁芯绕组部的顶部定位台阶（6）内径等于靠近下层铁芯绕组部的底部定位台阶（5）内径。
5. 根据权利要求 4 所述的一种多极环取向凹模，其特征在于，所述硬质无磁合金套长度大于环形铁芯绕组部堆叠厚度，硬质无磁合金套与环形定位台阶外端面平齐，硬质无磁合金套与环形定位台阶之间设有固化槽（8）。
6. 根据权利要求 5 所述的一种多极环取向凹模，其特征在于，所述硬质无磁合金套截面外形呈梅花状。
7. 根据权利要求 4 所述的一种多极环取向凹模，其特征在于，所述铁芯定位部的底部定位台阶远离型腔一侧设有定位凸缘（9），定位凸缘外径与顶部定位台阶外径相等。
8. 根据权利要求 3 所述的一种多极环取向凹模，其特征在于，所述铁芯定位部远离型腔一侧设有冷却水腔（10），冷却水腔远离型腔一侧设有外套圈（11）。
9. 根据权利要求 8 所述的一种多极环取向凹模，其特征在于，所述铁芯定位部的底部定位台阶顶面设有环槽（12），环槽的槽宽小于外套圈的厚度，环槽位置与外套圈位置相匹配。
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