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[摘要]針對現有永磁鐵氧體料腔式自動(dòng)注料模具存在的問(wèn)題，設計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 模具設計
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，廣泛應用于電機電器等領(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(zhù)重要的角色。本文以瓦形磁體為例，針對國內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，設計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，我國首次從東歐引進(jìn)便是該類(lèi)模具結構。經(jīng)過(guò)多年的研究，國內廠(chǎng)家現已普遣采用。
1.1 模具結構特點(diǎn)及成型過(guò)程
圖1為料腔式自動(dòng)注料模具結構，該模具較復雜，所有下模浸泡在一個(gè)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(gè)料漿通過(guò)儲料腔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，合模壓力達到壓機設定的壓力時(shí)，注料泵開(kāi)始注料，同時(shí)壓機開(kāi)始充磁定向，判漿經(jīng)注料螺塞18流過(guò)中柱15到達儲料腔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)壓機真空系統開(kāi)始抽水，注料延時(shí)結束后壓機快速壓制開(kāi)始，吸水板3隨型腔4及儲料腔7一起下行，隨著(zhù)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，達到設定的成型最高壓力后壓機保壓，保壓延時(shí)結束后退磁，退磁延時(shí)結束后壓機下缸下拉，露出零件毛坯，壓機上滑塊快速退回，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)注料模具結構復雜，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(cháng)；所有型芯浸泡在儲料腔7中必須保證注料結束后壓制過(guò)程中料漿的體積恒定，否則便會(huì )出現噴料或吸料現象，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計，可能對模具的強度帶來(lái)一定影響。
3 流道板式自動(dòng)注料模具
針對料腔式自動(dòng)注料模具存在的上述問(wèn)題，筆者設計了流道板式自動(dòng)注料模具，具體結構如圖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別為流道系統不同，所以本文僅重點(diǎn)對1模多腔流道板式自動(dòng)注料模具中流道系統的設計及修正進(jìn)行闡述，其余結構參照料腔式自動(dòng)注料模具設計。
3.1 結構特點(diǎn)及成型過(guò)程
圖2所示流道板式自動(dòng)注料模具，無(wú)儲料腔且中柱結構相對較為簡(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，其料漿流程相對較短。
其成型過(guò)程大體與料腔式自動(dòng)注料模具結構相似，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 流道系統的設計
流道板式自動(dòng)注料模具的流道系統設計包括流道系統布置及相關(guān)參數的確定。本文以1模6腔模具為例，介紹流道系統的設計。
流道系統由主流道、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(cháng)度均對應相等，這種設計可止接達到各個(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(cháng)度可能不是全部對應相等，為了達到各個(gè)型腔均衡進(jìn)料同時(shí)充填的目的，就需要將型腔進(jìn)料口設計成不同尺寸。流道系統一旦布置好．便需對主流道、分流道，橫澆道從型腔進(jìn)料門(mén)的截面尺十及長(cháng)度等參數進(jìn)行確定，一般情況下設計時(shí)，根據型肺外形尺十及經(jīng)驗，可以確定豐流道、分流道、橫澆道參數。
根據經(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整，以達到流道系統的平衡：流道系統的平衡通過(guò)型腔進(jìn)料口BGV值(DalancedGate Value)來(lái)設計確定相應型腔進(jìn)料口截面尺寸，流道系統嚴衡時(shí)，BGV值應符合下述要求：同規格產(chǎn)品多型腔時(shí)，各型腔進(jìn)料口計算的BVG疽必須相等。
同規格多型腔成型的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(cháng)度，mm
——型腔進(jìn)料口長(cháng)度，mm
圖3中
即為相應型腔進(jìn)料口截面。
圖3中
截面所對應的流道通道總長(cháng)度
，其它類(lèi)推。
圖2中所標識尺寸LG即為該流道系統型腔進(jìn)料口K度LG，由模具型腔高度尺寸決定。
因該流道系統呈對稱(chēng)布置．可只確定
截而尺小即可。設計時(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，參考數值∮10mm，通過(guò)先前已確定的流道系統參數及BCV必須相等就不難得出相應的
截面直徑大小，至此，整個(gè)流道系統的設計便結束了。
3.3 流道系統的修正
流道板式自動(dòng)注料模具雖對流道系統的參數進(jìn)行了嚴格的設計計算，但由于加工等原因并不一定能達到理想的效果。因此模具投入使用后應跟蹤模具各個(gè)型腔成型毛坯的實(shí)際重量確定是否對型腔進(jìn)料門(mén)截面直徑尺寸進(jìn)行修正，以實(shí)現流道系統均衡進(jìn)料。
以我廠(chǎng)設計使用的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，成型毛坯重量統計分析見(jiàn)表1。由表1可得：在壓機及注料系統穩定情況下，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％，根據經(jīng)驗，該流道系統中型腔進(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設計的料腔式自動(dòng)注料模具與流道板式自動(dòng)注料模具的使用，我們發(fā)現流道板式自動(dòng)注料模具有如下特點(diǎn)：
(1)結構緊湊，使用方便。流道板式自動(dòng)注料模具結構簡(jiǎn)單緊湊，壓制過(guò)程中，不會(huì )噴料或吸料現象，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(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。
