专利名称：陀螺力矩器线圈成型模具及成型方法
技术领域：
本发明属于制造技术，涉及一种陀螺力矩器线圈成型模具及成型方法。
背景技术：
力矩器是挠性陀螺(以下称简称陀螺)的关键部件之一，陀螺对力矩器线圈尺寸 及形状有严格的要求，这对力矩器线圈的加工提出了较高的精度要求。力矩器线圈的加工分绕制和成型，线圈绕制后的形状与成型后形状差别大即线圈 变形量大，控制不好易出现成型后散线、断线的现象。传统的方法绕制过程是绕制同时对 漆包线刷胶，绕制完成后对线圈进行烘烤，最后成型。优点是成型过程不易断线(主要由于 成型时漆包线层间没有粘合力)，缺点是成品线圈形状和尺寸一致性差导致报废率，正常情 况有50%线圈报废不能使用；线圈绕制效率低、烘烤时间长，且对环境造成污染。为提高效率和成品质量，采用自动绕线机绕制力矩器线圈。自动绕线机绕制的力 矩器线圈效率较传统手工绕制效率大大提高，但在成型过程成品线圈形状和尺寸一致性的 合格率低，其原因是绕线过程漆包线层间已形成自粘粘合力，线圈成型时塑性变形较大，会 出现散线断线的现象，近40%的报废率。
发明内容
本发明的目的是提出一种成型合格率高的陀螺力矩器线圈成型模具及成型方法。 本发明的技术解决方案是，利用带温度控制装置的成型模具来保证陀螺力矩器线圈的外形 尺寸。模具包括底座、加热丝、成型压块、定位销、压模体、支座、定位压块、线圈、底模、热电 偶、引线槽，加热丝缠绕在底模上，定位销将成型压块安装在压模体滑槽内上，底模固定在 底座上，压模体的底面开有引线槽，底座安装在压模体的底面，定位压块安装在支座的滑槽 内，支座安装在压模体的上面，热电偶安装在底模上。所述模具成型陀螺力矩器线圈的成型方法是，(1)将成型模具加温至120°C 士5°C并保温；(2)、将绕制好的力矩器线圈放入成型模具，使线圈加热至120°C 士5°C并保温；(3)、启动定位限位气缸开关，触发定位限位气缸上的定位限位压头，将成型模具 定位压块加压在被成型线圈上，气源气压5士0. 5兆帕，等待IOsec 20sec ；(4)、启动成型气缸开关，触发四个成型气缸将成型模具的四个成型压块加压在被 成型线圈的四周上，气源气压5士0.5兆帕，等待IOsec 20sec (5)、先关闭成型气缸开关，四个成型气缸退回初始位置；再关闭定位限位气缸开 关，定位限位气缸退回初始位置，取出成型后的力矩器线圈。本发明具有的优点和有益效果，本发明解决了自粘性漆包线线圈成型过程极易出 现散线、短线的情况，采用带温度控制系统的成型模具解决了线圈成型过程的缺陷，保证了 力矩器线圈的成品合格率大于98%。另外，利用本发明生产出的线圈产品，外观一致性好， 这对提高陀螺整体性能是有益的。解决了多匝数机绕线圈的成型问题，为今后线圈的成型提供解决思路。
图1是本发明为线圈成型系统示意图；图2是本发明加力装置外形示意图；图3是本发明温度控制电路示意图；图4是本发明成型模具结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作详细说明。模具包括底座1、加热丝2、成型压块3、定位 销4、压模体5、支座6、定位压块7、线圈8、底模9、热电偶10、引线槽11，加热丝2缠绕在底 模9上，定位销4将成型压块3安装在压模体5滑槽内上，底模9固定在底座1上，压模体5 的底面开有引线槽11，底座1安装在压模体5的底面，定位压块7安装在支座6的滑槽内， 支座6安装在压模体5的上面，热电偶10安装在底模9上。成型方法是(1)将成型模具16加温至120°C 士5°C并保温；(2)、将绕制好的力矩器线圈放入成型模具16，使线圈加热至120°C 士5°C并保温；(3)、启动定位限位气缸开关，触发定位限位气缸14上的定位限位压头，将成型模 具定位滑块7加压在被成型线圈上，气源气压5士0. 5兆帕，等待IOsec 20sec ；(4)、启动成型气缸开关，触发四个成型气缸15将成型模具的四个成型滑块3加压 在被成型线圈的四周上，气源气压5士0. 5兆帕，等待IOsec 20sec (5)、先关闭成型气缸开关，四个成型气缸15退回初始位置；再关闭定位限位气缸 开关，定位限位气缸16退回初始位置，取出成型后的力矩器线圈。实施例本方法的实现主要包括三部分成型模具、温控系统、加力装置。成型模具精 度可根据力矩器的形位尺寸要求制定；本发明温控系统采用通用温度控制仪(型号 XMTD-3001)、直流电源12 (型号DH1719A-4)、通用加热丝2装配于成型模具16来实现；加 力装置采用五气缸包括一个定位限位气缸14、四个加力成型气缸15，型号为JQ-500-5的气 压机来实现。1、加力装置根据陀螺力矩器产品的特点，使其达到特殊的形状的实现，需要一个力使其定位， 保证线圈的厚度的一致性，再从周围四个方向同时施加力，使线圈达到要求的平面尺寸。所 选择五气缸的气压机，型号为JQ-500-5它是货架产品，具体参数为定位限位气缸型号为 SCJ100X100 ；加力成型气缸型号SDA80X10 ；气源气压5士0. 5兆帕。加力装置外形示意图见图2，顶端为定位限位气缸13，四个加力成型气缸14位于 底板。加力装置优点受力均勻可靠，压力恒定。2、温控装置温度控制电路示意图见图3。温控装置包括温度控制仪13XMTD-3001、直流电源12DH1719A-4、通用加热丝2电阻为55欧姆装配于成型模具16来实现，具体安装见图4成型模具结构图，电阻丝2缠绕在 底模9上端，热电偶10装于底模9中，引线通过引线孔及引线槽11引出。3、成型模具成型模具结构见图4，为减小热损失，部分零件采用可加工陶瓷；为保证压块使用 过程的刚度，对压块进行热处理保证其硬度及刚度。成型模具采用定位销4限制成型压块3 在平移滑动过程的旋转运动，成型模具底座1、压模体5、底模9开有引线槽11方便温控装 置的引线。4、成型过程说明下面描述线圈成型过程的具体步骤4. 1、成型模具加温打开直流电源12开关，给成型模具16加温，约3min到温(120士5°C )，可监视温 控器13温度指示，温控器设定控温温度为120°C ；4. 2、线圈加温将绕制好的力矩器线圈放入成型模具16，约0. 5min (给线圈加热)；4. 3、线圈定位启动定位限位气缸14开关，触发定位限位压头将成型模具定位压块7送至工作位 置，等待IOsec 20sec ；4. 4、线圈成型启动成型气缸15开关，触发四个成型气缸将成型模具四个成型压块3送至工作位 置，等待IOsec 20sec ；4. 5、取出成品线圈先关闭成型气缸开关，四个成型气缸15退回初始位置；再关闭定位限位气缸开 关，定位限位气缸14退回初始位置，取出成型后的力矩器线圈；4. 6、如需线圈批量成型，重复3. 2 3. 5步骤对其它线圈成型；4. 7、本批线圈成型完成后，关闭直流电源12开关，完成成型过程。
权利要求
一种陀螺力矩器线圈成型方法，其特征是，成型模具包括底座1、加热丝(2)、成型压块(3)、定位销(4)、压模体(5)、支座(6)、定位压块(7)、线圈(8)、底模(9)、热电偶(10)、引线槽(11)，加热丝(2)缠绕在底模(9)上，定位销(4)将成型压块(3)安装在压模体(5)滑槽内上，底模(9)固定在底座(1)上，压模体(5)的底面开有引线槽(11)，底座(1)安装在压模体(5)的底面，定位压块(7)安装在支座(6)的滑槽内，支座(6)安装在压模体(5)的上面，热电偶(10)安装在底模(9)上。
2.一种利用权利要求1所述模具成型陀螺力矩器线圈的成型方法，其特征是，(a)将成型模具加温至120°C士5°C并保温；(b)、将绕制好的力矩器线圈放入成型模具，使线圈加热至120°C士5°C并保温；(c)、启动定位限位气缸开关，触发定位限位气缸(14)上的定位限位压头，将成型模具 定位滑块(7)加压在被成型线圈上，气源气压5士0. 5兆帕，等待IOsec 20sec ；(d)、启动成型气缸开关，触发四个成型气缸(15)将成型模具的四个成型滑块(3)加压 在被成型线圈的四周上，气源气压5士0. 5兆帕，等待IOsec 20sec ；(f)、先关闭成型气缸开关，四个成型气缸(15)退回初始位置；再关闭定位限位气缸开 关，定位限位气缸(14)退回初始位置，取出成型后的力矩器线圈。
全文摘要
本发明属于制造技术，涉及一种陀螺力矩器线圈成型模具及成型方法。本发明解决了自粘性漆包线线圈成型过程极易出现散线、短线的情况，采用带温度控制系统的成型模具解决了线圈成型过程的缺陷，保证了力矩器线圈的成品合格率。另外，利用本发明生产出的线圈产品，外观一致性好，这对提高陀螺整体性能是有益的。解决了多匝数机绕线圈的成型问题，为今后线圈的成型提供解决思路。
文档编号G01C19/00GK101943581SQ201010259950
公开日2011年1月12日 申请日期2010年8月19日 优先权日2010年8月19日
发明者赵永峰 申请人:中国航空工业第六一八研究所