一种注塑磁体冷却模具及控制方法与流程

本发明涉及磁体注塑技术领域，特别涉及一种注塑磁体冷却模具及控制方法。

背景技术：

传统上磁体大都是通过烧结成型的方法或者粘结成型方法制备的，虽然磁性能高，但是不易成型复杂结构的精密产品。随着塑料加工技术和模具取向充磁技术的进步，越来越多的磁体采用注塑成型的方法制备。相比烧结方法，利用注塑成型的方法制备磁体具有：产品尺寸精度高，机械强度好，产品形状复杂易多极取向、生产效率高的优点，近年来得到快速的发展。

虽然注塑成型的工艺制备磁体具有较多的优点，然而，传统的冷却模具成形后的产品外径收缩率沿轴向分布不一致，即产品外径轴向均匀性差，影响使用效果。

鉴于此，本发明提供一种新型注塑磁体冷却模具及控制方法，以克服上述现有技术存在的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种注塑磁体冷却模具及控制方法，以获得外径轴向均匀性好的产品，它解决了上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用的一个技术方案是：该注塑磁体冷却模具，其包括模仁、装配在所述模仁内的型芯以及所述模仁与所述型芯围成的产品空腔，所述模仁开设有若干相互独立的环形冷却通道，每个所述冷却通道环绕在所述产品空腔外围并沿所述产品空腔轴向均匀分布，每个所述冷却通道均设有一进口和一出口。

所述冷却通道包括自上而下依次分布在所述模仁的第一冷却通道、第二冷却通道、第三冷却通道及第四冷却通道。

所述产品空腔内填充熔融原料，冷却成型后形成永磁体磁环，每个所述冷却通道内侧壁与所述永磁体磁环外壁的距离为l。

所述永磁体磁环的壁厚为a，所述永磁体磁环的长度为b，且a＝0.4l，8a≤b≤12a。

所述模仁具有轴向贯通上下的安装腔，所述安装腔包括上段和下段，所述下段内径大于所述上段内径，所述型芯装配在所述安装腔内。

所述进口和出口对称分布于所述模仁两侧，所述进口和所述出口与所述产品空腔相垂直。

一种注塑磁体冷却模具的控制方法：

获取所述第一冷却通道内传热油温度t1和流量q1、所述第二冷却通道内传热油温度t2和流量q2、所述永磁体磁环的壁厚a及所述永磁体磁环的长度b之间关系式(t2*q2)/(t1*q1)＝(1+a/b)；根据所述关系式设置所述第一冷却通道内传热油温度t1、流量q1与所述第四冷却通道内传热油温度t4、流量q4相等，同时设置所述第二冷却通道内传热油温度t2、流量q2与所述第三冷却通道内传热油温度t3、流量q3相等。

采用该控制方法获得的永磁体磁环外径轴向分布均匀性z值不超过预设端值，所述z＝max(φ1,φ2,φ3,φ4)-min(φ1,φ2,φ3,φ4)，其中，φ1表示所述第一冷却通道直径大小，φ2表示所述第二冷却通道直径大小,φ3表示所述第三冷却通道直径大小,φ4表示所述第四冷却通道直径大小。

与现有技术相比，本发明一种注塑磁体冷却模具及控制方法的有益效果：设计相互独立的第一冷却通道、第二冷却通道、第三冷却通道及第四冷却通道，并根据经验公式设置各冷却通道的温度和流量来调节永磁体磁环收缩率沿外径分布的均匀性，致使成形后的产品外径沿轴向分布一致，使用效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明一种注塑磁体冷却模具剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述，但是应该强调的是，下面的实施方式只是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及应用。

请参看图1，本发明的一种注塑磁体冷却模具，包括模仁1、装配在模仁1内的型芯2以及模仁1与型芯2围成的产品空腔3。产品成形时，熔融原料充填进入产品空腔3内，冷却后永磁体磁环4成形完成。

模仁1具有轴向贯通上下的安装腔11，安装腔11包括上段111和下段112，其中下段112内径大于上段111内径，型芯2装配在模仁1的安装腔11内。型芯2大致为t型，装配后，型芯2与模仁1围成产品空腔3。模仁1开设有若干环形冷却通道，该冷却通道环绕在产品空腔3外围并与产品空腔3轴向垂直。本实施例中，模仁1开设有相互独立且均匀分布的环形第一冷却通道12、第二冷却通道13、第三冷却通道14及第四冷却通道15。四个环形冷却通道沿永磁体磁环4轴向均匀分布。第一冷却通道12、第二冷却通道13、第三冷却通道14及第四冷却通道15均设有一进口16和一出口17，进口16和出口17分布于模仁1两侧。其中，第一冷却通道12、第二冷却通道13、第三冷却通道14及第四冷却通道15距离永磁体磁环4的距离为l，本实施例中l≥5mm。

冷却模具的冷却介质为传热油，此外，冷却模具外接温度器和流量调节器。冷却模具工作时，第一冷却通道12、第二冷却通道13、第三冷却通道14及第四冷却通道15分别接通传热油，传热油由各个进口16流入，然后，从各个出口17流出，通过温度器和流量调节器控制各冷却通道内传热油的温度和流量。产品成形时，熔融原料充填进入产品空腔3内，高温原料的热量被循环的传热油带走，永磁体磁环4冷却成形，四个环形冷却通道沿永磁体磁环4轴向均匀分布，确保成形后的永磁体磁环4外径沿轴向分布均匀性好，永磁体磁环4外径轴向分布均匀性用z表示，z＝max(φ1,φ2,φ3,φ4)-min(φ1,φ2,φ3,φ4)，且z值不超过预设端值，本实施例中，预设端值设为0.02mm，其中，φ1表示第一冷却通道12直径大小，φ2表示第二冷却通道13直径大小,φ3表示第三冷却通道14直径大小,φ4表示第四冷却通道15直径大小。

冷却成形时，永磁体磁环外径收缩率沿轴向分布与冷却场强相关，使用常规冷却模具成形后的永磁体磁环外径均匀性z值通常在0.1mm左右。本发明设计四个独立的环形冷却通道，并通过控制各冷却通道内传热油的温度t和流量q来调节永磁体磁环4收缩率沿外径分布的均匀性。

本发明注塑磁体冷却模具的控制方法：获取第一冷却通道内传热油温度t1和流量q1、第二冷却通道内传热油温度t2和流量q2、永磁体磁环的壁厚a及永磁体磁环的长度b之间的经验公式(t2*q2)/(t1*q1)＝(1+a/b)其中，a表示永磁体磁环4的壁厚，b表示永磁体磁环4的长度，t1表示第一冷却通道内传热油的温度，q1表示第一冷却通道内传热油的流量，t2表示第二冷却通道内传热油的温度，q2表示第二冷却通道内传热油的流量，本实施例中，a＝0.4l，8a≤b≤12a；根据所述经验公式设置第一冷却通道内传热油温度t1、流量q1与第四冷却通道内传热油温度t4、流量q4相等，同时设置第二冷却通道内传热油温度t2、流量q2与第三冷却通道内传热油温度t3、流量q3相等，确保成形后的永磁体磁环外径沿轴向分布均匀性z值≤0.02mm。

冷却成形后，永磁体磁环的z值过大是由于内壁收缩沿轴向分布不一致所致。由于冷却通道温度t越高、流量q越大，内壁的收缩量越小，内壁收缩量受冷却条件直接影响，即当(q1≈q4)＞(q2≈q3)，所表现出来的规律是永磁体磁环两头大中间小。所以，本发明为克服上述问题，通过(t2*q2)/(t1*q1)＝(1+a/b)的关系式来确认第一冷却通道温度t1和流量q1、第二冷却通道温度t2和流量q2、第三冷却通道温度t3和流量q3、第四冷却通道温度t4和流量q4的调节方式，并采用分级冷却的方法来控制产品不同部位的内壁收缩量，从而控制z值。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求的范围内。