环状磁片成型装置及成型方法

技术领域

本公开涉及磁片成型技术领域，具体地，涉及一种环状磁片成型装置及成型方法。

背景技术

软磁橡胶磁环通常采用先压制成薄片后冲环的方式来制得，这种方式中，只有环部分的材料得到利用，其他部分有较大面积不使用，浪费材料。为解决此问题，将橡胶磁条直接进行压环的方式是发展的新方向，这种方式基本不存在材料浪费。

相关技术中，将磁条输入到直筒型的阴模中，然后通过上下冲头在阴模中进行挤压成环状的磁片，这种方式中，输入磁条时，由于磁条为软材质且需要与阴模之间预留输入间隙，多种不稳定因素导致输入的磁条的长度状态难以保证为与直筒型阴模内腔的适配的形状，导致磁条在成型时难以保证是完整的圆。再者，由于磁条首尾端部具有一定刚度，缺乏使其弯曲的外力，从而使得首尾端部出现部分接触部分断缝而导致的未完全闭合的缺口，这种情况在压制成磁片后磁环圆周性能的波动也较大。此外，由于磁条的材质较软，在其放入到阴模中也可能会出现错位而非圆环状的情况，在这种情况下挤压磁条会导致成型后的磁片的圆周厚度不一致。

发明内容

本公开的目的是提供一种环状磁片成型装置及成型方法，以至少部分地解决相关技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种环状磁片成型装置，包括：阴模模块，形成有腔体，用于放置磁条；以及冲头模块，包括两个冲头，用于在所述腔体内挤压所述磁条，其中，所述腔体包括：成型段，构造为圆柱形内腔，且内径与所述冲头的外径相匹配；以及备料段，具有锥形内腔，所述锥形内腔从所述成型段的一端朝远离所述成型段的方向渐扩，所述冲头模块在所述腔体内能够与所述阴模模块产生相对运动，以能够通过所述相对运动将所述备料段内卷曲成环的磁条移至所述成型段内而通过所述冲头模块进行挤压。

可选地，所述环状磁片成型装置包括能够同轴插入所述腔体内的芯棒，所述冲头模块设置有挖空结构，所述挖空结构的内径与所述芯棒的外径相匹配，以在插入所述腔体内时与所述芯棒配合插接。

可选地，所述芯棒的靠近所述备料段的一端构造有锥尖部，用于接收预卷的磁条。

可选地，所述环状磁片成型装置包括旋转装置，所述旋转装置用于同轴伸入到所述备料段中，以将输入到所述备料段中的磁条通过旋转运动卷曲成环。

可选地，所述旋转装置包括能够同轴插入到所述备料段中的芯棒和用于驱动所述芯棒旋转的电机，其中，在所述腔体的径向方向上，所述芯棒与所述备料段之间的间隔与所述磁条沿所述腔体径向的尺寸相匹配。

可选地，所述环状磁片成型装置包括通向所述备料段的入料通道，以向所述备料段输入磁条，所述入料通道的延伸方向为所述备料段的圆周切线方向。

可选地，所述入料通道开设在所述阴模模块的侧壁内，或者，所述入料通道设置在所述阴模模块外。

可选地，所述入料通道配置为：相对于所述腔体的圆周面朝所述第一方向和第二方向的倾斜角度均不大于15度，其中，所述第一方向为所述锥形内腔的扩张方向，所述第二方向为所述锥形内腔的收缩方向。

可选地，所述入料通道配置为：相对于所述腔体的圆周面朝所述第一方向的倾斜角度不大于5度、朝所述第二方向的倾斜角度不大于10度。

可选地，所述磁片成型装置包括用于在所述入料通道内沿预设方向推动所述磁条进入所述备料段的推条装置。

可选地，所述备料段包括用于输入磁条的入料部和接合在所述入料部和所述成型段之间的成环部，所述入料部的内腔构造为圆柱状或朝远离所述成环部的方向渐扩的锥形，所述成环部构造为所述锥形内腔，所述磁条能够通过所述相对运动被从所述入料部移至所述成环部成环。

可选地，所述入料部与所述成环部构造为一体式结构，或者，所述入料部与所述成环部构造为分体式结构。

可选地，所述入料部与所述成环部相接的位置处的内径D

可选地，所述入料部与所述成环部相接的位置处的内径D

可选地，所述备料段与所述成型段构造为分体式结构，所述磁片成型装置包括送料套筒和送料压头，所述送料套筒用于与所述备料段相接合，所述送料压头用于将所述送料套筒内的磁条推入所述备料段。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种环状磁片成型方法，应用于本公开提供的环状磁片成型装置，所述方法包括：将预设长度的磁条输入到所述备料段，并使得所述磁条在所述备料段内卷曲成环；移动所述冲头模块和所述阴模模块中的至少一者，使得所述磁条从所述备料段移至所述成型段；以及在所述成型段内挤压所述磁条。

通过上述技术方案，在阴模模块的内腔设置具有锥形内腔的备料段和构造为圆柱形内腔的成型段，使得磁条的输入可以从备料段渐入到成型段，保证进入到成型段中的磁条可以均匀地与圆柱形内腔贴合而呈现出规整的圆环状，从而使得成型后的磁片在圆周方向上性能一致，避免出现局部断裂的情况，保证产品品质。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一示例性实施方式提供的阴模模块的剖切示意图；

图2是图1中的A部放大图；

图3是本公开另一示例性实施方式提供的阴模模块的剖切示意图；

图4是本公开一示例性实施方式提供的磁条输入入料部的示意图；

图5是本公开一示例性实施方式提供的冲头移动至磁条两侧的示意图；

图6是本公开一示例性实施方式提供的磁条被移动至成环部的示意图；

图7是本公开一示例性实施方式提供的磁条被移动至成型段的示意图；

图8是本公开一示例性实施方式提供的磁条被挤压成磁片的示意图；

图9是本公开一示例性实施方式提供的磁条变成磁片的变化图；

图10是图5的局部示意图；

图11是本公开一示例性实施方式提供的阴模模块的剖切示意图；

图12是本公开一示例性实施方式提供成型装置的部分结构示意图；

图13是本公开一示例性实施方式提供的成型过程示意图；

图14是本公开一示例性实施方式提供的成型装置的部分示意图；

图15是本公开一示例性实施方式提供的成型装置的部分示意图；

图16是本公开一示例性实施方式提供的磁片成型方法的流程图；

图17是本公开一示例性实施方式提供的磁片成型方法的流程图。

附图标记说明

10-磁条，20-磁片，1-阴模模块，11-成型段，12-备料段，121-入料部，122-成环部，2-冲头模块，21-挖空结构，3-芯棒，31-锥尖部，32-电机，321-电机输出轴，4-入料通道，51-送料套筒，52-送料压头，53-驱动缸，54-驱动杆。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”是根据磁片成型装置的使用习惯定义的，具体可参照图1至图8的图面方向， “内、外”是指根据相应零部件的本身轮廓定义的。本公开中所使用的术语“第一、第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

本公开实施例提供一种环状磁片成型装置，该成型装置可以将橡胶磁条压制成磁片，例如将围绕成环形的磁条压制成圆环状的磁片。参照图4至图8，该成型装置包括阴模模块1和冲头模块2，其中，阴模模块1形成有腔体，用于放置磁条10，磁条10可以通过任意方式放置在腔体内的一周，在成型前形成环状的结构，冲头模块2包括两个冲头，用于在腔体内挤压磁条10，以将磁条10挤压成磁片20。

其中，参照图1所示，腔体包括成型段11和备料段12。成型段11构造为圆柱形内腔，且内径与冲头的外径相匹配，即，二者可以实现贴合配合；备料段12具有锥形内腔，锥形内腔从成型段11的一端朝远离成型段11的方向渐扩，即在图1所示的图面方向上，锥形内腔从下至上渐扩。冲头模块2在腔体内能够与阴模模块1产生相对运动，如沿图面的上下方向运动，以能够通过相对运动将备料段12内的卷曲成环的磁条10移至成型段11内而通过冲头模块2进行挤压，参照图5至图7的变化过程。在向备料段12中输入磁条10时，磁条10由于重力作用会出现部分区域下沉，又由于其橡胶软材质，磁条10在输入备料段12后可能会出现上下错位的情况。因此，直接输入到备料段12中的磁条10不会保持规整的圆环状，并且，为了给磁条的输入预留空间，磁条10的长度不能与备料段12的输入位置的内腔周长完全一致，使得输入后的磁条10首尾两端留有间隙，由于备料段12具有与成型段11连接的锥形内腔，因此，在磁条10在腔体内自上而下移动的过程中，磁条10会逐渐消除首尾两端的间隙并规整成圆环状，直到将磁条10推入到成型段11中时，可以呈现出与成型段11相匹配的紧贴圆柱形内腔的圆环状磁条10，从而可以通过冲头模块2的挤压而成型出圆环状的磁片20。

将不同类型的磁条通过本公开实施例中提供的磁片成型装置进行加工成型，得到如下表1所示的磁片尺寸数据和磁片性能数据。其中，磁片成型装置的成型段11的外径为54.65mm，磁条的尺寸为线性长度（即输入到备料段12后的周长）为169.1mm，沿内腔径向的宽度为1.4mm，其高度为1.8mm。实施例1-实施例3分别选取三种不同成分的磁条作为毛坯通过本公开实施例中的磁片成型装置进行成型，对比例1-3分别为与实施例1-3采用相同的磁条通过现有技术中直筒型的磁片成型装置手工放入磁条进行成型。表1中的沿圆周8点为随机抽取的8点。

表1：

由上表1可以看出，本公开实施例提供的磁片成型装置所制成的磁片在圆周上厚度尺寸较均匀，可以实现磁条在周向的均匀压缩，使压制后的磁片在圆周上密度分布较均匀，使得拉伸强度较大。

通过上述技术方案，在阴模模块1的内腔设置具有锥形内腔的备料段12和构造为圆柱形内腔的成型段11，使得磁条10的输入可以从备料段12渐入到成型段11，保证进入到成型段11中的磁条10可以均匀地与圆柱形内腔贴合而呈现出规整的圆环状，从而使得成型后的磁片20在圆周方向上性能一致，避免出现局部断裂的情况，保证产品品质。

参照图1和图3，备料段12可以包括用于输入磁条10的入料部121和接合在入料部121和成型段11之间的成环部122，成环部122可以构造为锥形内腔，磁条10能够通过相对运动被从入料部121移至成环部122成环。磁条10在输入到入料部121时，由于磁条10为软材质且在其重力作用下，输入的磁条10的形状不会呈规整的圆环状，而是会呈现出图13中第一个状态下所示的形状。此时，通过冲头模块2与阴模模块1之间的相对移动（例如冲头模块2的两个冲头运动）可以将磁条10逐渐规整成图13中第二个状态下所示的圆环状，从而便于磁条10在规整的形状下被挤压，保证挤压后的磁片性能。

本公开实施例中，参照图2，由于成环部122可以规整磁条形状，因此对入料部121的形状不作唯一限定，例如，入料部121的内腔可以构造为圆柱状（图2中虚线示出的入料部121）或朝远离成环部122的方向渐扩的锥形（图2中实线示出的入料部121）。在其为锥形时，锥形斜面可以与成环部122一致。

在一种实施例中，如图1所示，入料部121与成环部122可以构造为一体式结构。或者，在一种实施例中，如图3所示，入料部121与成环部122可以构造为分体式结构，使得入料和成环工序可以在不同的工位实现，提高生产效率。

本公开实施例中，结合图10，备料段12的预设位置处的内径D

进一步地，入料部121与成环部122相接的位置处的内径D

在一种实施例中，备料段12可以与成型段11构造为分体式结构。例如，在备料段12包括入料部121和成环部122时，入料部121和成环部122可以为一体式结构，并且二者构成的备料段12整体可以与成型段11构造为分体式结构。通过分体式结构的构造，可以使得备料和成型在不同的工位进行，从而提高生产效率。

本公开实施例中，在阴模模块1如上述备料段12与成型段11构造为分体式结构时，参照图14，磁片成型装置可以包括送料套筒51和送料压头52，送料套筒51用于与备料段12相接合（在备料段12包括入料部121与成环部122且入料部121与成环部122为分体式结构时，送料套筒51用于与备料段12的入料部121相接合），送料压头52用于将送料套筒51内的磁条10推入备料段12。送料压头52可以通过驱动缸53和驱动杆54驱动，以实现自动化操作，当然，也可以手动操作，本公开实施例中的冲头模块2亦是如此。

为了便于限制磁条10在阴模模块1中的位置，参照图4，磁片成型装置可以包括能够同轴插入腔体内的芯棒3，在输入磁条10时，可以将磁条10输入在芯棒3与阴模模块1之间的空间中，避免磁条10发生不必要的变形。冲头模块2可以设置有挖空结构21，挖空结构21的内径与芯棒3的外径相匹配，以在插入腔体内时与芯棒3配合插接，避免二者发生干涉，并在挤压磁条10时，可以通过芯棒3的限制从而限制所压制的磁片20的尺寸范围，具体可参照图8所示。

如图4所示，芯棒3的靠近备料段12的一端可以构造有锥尖部31，用于接收预卷的磁条。例如，可以通过螺旋装置将线状的磁条预卷成螺旋状，然后通过吸盘机械手将预卷的磁条移至锥尖部31上端放落，螺旋的磁条经过锥尖部31的倾斜引导后滑入到阴模模块1的内腔中的备料段12内，从而进行下一步的操作。

在一些实施例中，成型装置可以包括旋转装置，旋转装置用于同轴伸入到备料段12内，并在备料段12内将输入在其中的磁条通过旋转装置的旋转运动所产生的作用力卷曲成环，然后通过冲头模块2将成环的磁条10移动至成型段11中进行环状磁片。通过旋转装置将磁条预卷成环状的方式可以使得磁条以环状的形态在锥形内腔中移动，从而进一步避免磁条错位而导致环状不均匀的情况。

参照图15，旋转装置可以包括上述的芯棒3和用于驱动芯棒3旋转的电机32，电机32可以通过电机输出轴321与芯棒3连接。其中，在腔体的径向方向上，芯棒3与备料段12之间的间隔与磁条10沿腔体径向的尺寸相匹配，使得磁条10可以刚好贴在备料段12的内壁与芯棒3的外壁之间，保证芯棒3旋转时可以带动磁条10绕其外周卷曲成环状，以供后续工序使用。

本公开实施例中，入料的方式不限于上述方式，在一些实施例中，磁片成型装置可以包括通向备料段12的入料通道4，以向备料段12输入磁条10，即直接向备料段12输入线状的磁条，不需要预卷。其中，入料通道4的延伸方向为备料段12的圆周切线方向，使得线状的磁条在进入备料段12时不会顶在阴模模块1或芯棒3的腔壁上而导致变形或产生阻碍。在具有上述芯棒3结构时，其输入半径可以限制在使其圆周的边位于芯棒3与备料段12之间的缝隙处。

如图11示例性地示出，入料通道4可以开设在阴模模块1的侧壁内，可以从阴模模块1的外侧经由入料通道4输入线状的磁条10，磁条在进入备料段12后会在其圆周形状限制下而发生卷曲。

在一些实施例中，如图12所示，入料通道4可以设置在阴模模块1外。例如，在贴近备料段12的内壁处逐渐推入磁条，使其顺着备料段12的内壁卷曲。

为了保证磁条的输入位置适宜，避免下落太多不便于成环以及避免先进入的磁条阻挡后续磁条的进入，入料通道4可以配置为：相对于腔体的圆周面（即图11中图面的水平方向）朝第一方向（图11图面中从下至上的方向）和第二方向（图11图面中从上至下的方向）的倾斜角度A均不大于15度，其中，第一方向为锥形内腔的扩张方向，第二方向为锥形内腔的收缩方向。

进一步地，入料通道4可以配置为：相对于腔体的圆周面朝第一方向的倾斜角度不大于5度，以保证在磁条10输入后由于重力下落后不会堵在入料通道4的位置处而影响后续磁条输入、朝第二方向的倾斜角度不大于10度，避免磁条10下落太多而影响后续成环的路径。

为了保证磁条10的输入过程稳定，磁片成型装置可以包括用于在入料通道4内沿预设方向推动磁条10进入备料段12的推条装置，推条装置的形式不限，可以为杆，或者可以为其他磁条等。沿预设方向的实现方式可以为在入料通道4的延伸方向上设置角度相同的导向结构，推条可以设置在该导向结构上推动磁条进入入料通道4。

本公开实施例的第二方面，提供一种磁片成型方法，应用于上述的磁片成型装置，参照图16，该方法包括：

在步骤101，将预设长度的磁条10输入到备料段12，并使得磁条10在备料段12内卷曲成环，例如卷曲成在首尾两端处连接不紧密或预留缝隙的环状，预设长度可以根据所需制成的磁片周长进行预设，该长度不大于供其输入的备料段12的圆周内径，从而便于在首尾端预留缝隙，预留缝隙可以为后续的磁条首尾两端紧密连接的成环过程预留空间且为磁条10能够输入到入料部121预留配合间隙；

在步骤102，移动冲头模块2和阴模模块1中的至少一者，例如可以使得冲头模块2保持在磁条10的两侧，只移动阴模模块1，或者相反，或者也可以使得冲头模块2和阴模模块1同时移动，使得磁条10可以从备料段12移至成型段11，在移动的过程中，磁条10会在备料段12的锥形内腔作用下逐渐成首尾两端紧密连接的环状，成环后推入到成型段11的圆柱形内腔内，此时，磁条10的首尾端的间隙已经消除，且首尾端刚好接合而不会重叠；以及

在步骤103，在成型段11内挤压磁条10，例如同时移动上下两个冲头或者移动两个冲头中的一个进行挤压。挤压完成后，可以将上冲头移走，移动下冲头与阴模模块1的相对位置，使得下冲头向上漏出于阴模模块1，从而使得磁片20从上端推出，便于磁片20的输出与转移。

其中，在将磁条10从备料段12移至成型段11的过程中，该方法包括：将磁条10两侧的两个冲头之间的间距设置成不小于磁条10的高度且不大于磁条10高度的两倍，既可以避免冲头在备料段12挤压磁条10而导致磁条10产生非预期的变形，又可以避免冲头之间预留的间距过大而导致在移动过程中磁条上下错位而发生首尾交叉。

在备料段12的入料部121与成型段11分体，而成环部122与成型段11为一体式结构时，或者在整个备料段12全部与成型段11构造为分体式结构时，在这种存在分体结构的情况下，参照图17，该成型方法包括：

在步骤1011，在第一工位将预设长度的磁条10送至备料段12的与成型段11分体的部分，具体方式可以为在第一工位设置如图14所示的送料装置，如包括上述的送料套筒51和送料压头52，备料段12可以与送料套筒51对接，通过送料压头52推动送料套筒51内的磁条10，以推入到备料段12，其中，送料套筒51中的磁条10的入料方式可以通过前文所述的入料方式来实现，这里不重复描述；其中，在备料段12的入料部121与成型段11分体，而成环部122与成型段11为一体式结构时，这里的备料段12的与成型段11分体的部分指的是入料部121；在整个备料段12全部与成型段11构造为分体式结构时，这里的备料段12的与成型段11分体的部分指的是整个备料段12，该备料段12至少包括构造为锥形内腔的成环部122，还可以在此基础上包括入料部121；以及

在步骤1021，将备料段12与成型段11分体的部分移至第二工位，如图3所示，在第二工位，备料段12与成型段11对接，如可以直接对接，或通过形成在成型段11上方的成环部122对接，在第二工位将磁条10送至成型段11内；随后通过上述的步骤103进行挤压成型。

本公开实施例中，将阴模模块1的备料段12的部分或整体与成型段11分体，从而可以将入料与成型分成两个工位，使得两个工位的工作互不干扰，在第一工位进行磁条10的输入步骤，在第二工位进行磁条10的成型步骤，可以两工位并行，有效提高了成型的效率。

下面结合上述的结构以及图4至图9以及图13说明本公开实施例中磁片成型装置的成型过程。第一步，参照图4，将磁条10输入到腔体的备料段12内，具体为输入到备料段12的入料部121，此时的磁条10可能会呈现出图13中第一状态图所示的上下错开状态，入料方式还可以为上文所描述的通过螺旋装置预卷成螺旋状或通过旋转装置预卷成环状的方式。第二步，参照图5，将冲头模块2的上下冲头移动至磁条10的两侧，其中，下冲头可以在磁条10输入之前就已经伸入到阴模模块1的内腔内。第三步，参照图6和图13中的第二状态图，移动冲头模块2或阴模模块1，使得磁条10进入到备料段12的成环部121（参照图1所示）而规整成适于成型的环状。第四步，参照图7和图13中的第三状态图，继续移动冲头模块2或阴模模块1，使得磁条10进入到成型段11中。第五步，参照图8和图13中的第四状态图，移动两个冲头中的至少一个对磁条10进行挤压，从而形成磁片20。第五步，参照图13中的第五状态图，成型后将上冲头移走，向下移动阴模模块1或向上移动上冲头，使得磁片20漏出便于取走。本公开实施例中，移动阴模模块1或冲头模块2中的任意一个的操作都可以设置为移动阴模模块1，移动方式可以为手动或自动。这里需要说明的是，该成型过程仅是针对本公开的一种实施例所描述的示例性说明，不用于限制本公开，成型过程还可以根据上述的成型装置的具体构造进行适应地调整，这里不一一描述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。