本发明涉及一种模具，具体涉及一种碳刷压制模具。
背景技术：
碳刷也叫电刷，作为一种滑动接触件在许多电气设备中得到广泛的应用。碳刷的材质主要有石墨，浸脂石墨，金属（含铜，银）石墨。碳刷是电动机、发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置，在生产时一般需要先将粉末状的石墨、金属等混合后加凝固剂压制成粗胚，在压制过程中，碳刷会发热，使模具、碳刷和冲头的温度升高，而温度上升后碳刷容易与模具和冲头等发生粘连，模具也容易变形；而模具在高压状态下也会发生变形。
为了压制粉末状的原料，公告号为cn102723654b的中国专利公开了一种带弧压制的碳刷模具，包括模筒，从模筒内腔下端插入的，且可沿模筒内腔与模筒相对运动的下冲头，以及从模筒内腔上端插入的与模筒内腔配套使用的上冲头，下冲头顶部端面上成型有凸块，插入模筒内的凸块将模筒内空间隔成至少一个碳刷型腔，且凸块的构成所述碳刷型腔的侧壁上设置有向外凸的r弧，r弧与所需碳刷侧面r弧相一致，上冲头的数目与型腔的数目一致。在压制时，凸块插入模筒内，将模筒隔成碳刷型腔，将原料放入碳刷型腔内，上下冲头对位于碳刷型腔内的原料进行压制。
这种碳刷磨具虽然可以对原料进行压制，但是由于模具外没有设置冷却装置，压制过程中产生的热量无法散失，会降低压制的碳刷的品质以及缩短模具的使用寿命。其次，压制完成后，成型的碳刷仍然嵌在碳刷型腔内难以取出。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种对碳刷和冲头进行冷却并可推出型腔内压制成型的碳刷的模具，以延长模具和冲头的使用寿命、快速取出模具内的碳刷。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：便于取出的碳刷模具，包括机架、模具和冲头，模具固定在机架上，冲头位于模具上方；模具内设有可沿模具侧壁滑动的活塞，模具侧壁内设有降温腔，降温腔与模具的型腔连通且连通处位于活塞下侧；位于活塞下侧的所述模具型腔依次连接有溢流阀和水泵，溢流阀还连接有排水管，溢流阀和水泵均固定在机架上；还包括电磁限位机构，电磁限位机构包括相互排斥的电磁铁和限位磁铁，电磁铁和限位磁铁中的一个固定在活塞下表面，另一个固定在机架上，并位于模具上方，冲头贯穿位于模具上方的电磁铁或者限位磁铁，并可相对其滑动。
在压制碳刷时，先设定溢流阀的最大压力值，再打开水泵和电磁铁，并向降温腔和与之连通的型腔内加入水，此时电磁铁和限位磁铁之间产生排斥力。水泵向位于活塞下侧的型腔内充水，初始时电磁铁和限位磁铁之间的距离较大，排斥力较小，此时活塞在自身和电磁铁或者限位磁铁的重力以及排斥力的作用下压在型腔内的水上，由于此时排斥力较小，活塞对水的压力较小，但型腔内的压力仍小于溢流阀的设定值，水可以继续从水泵流入型腔，活塞向上滑动。在此过程中，电磁体和限位磁铁逐渐靠近，排斥力逐渐增大，活塞对型腔内水的压力逐渐增大，进入型腔内的水被压缩，型腔内的压力逐渐增大，最后达到溢流阀设定值时，从水泵的出水端流出的水流到溢流阀后直接从排水管排出，位于活塞下侧的型腔内的水不再增加，活塞不再向上滑动。
然后向位于活塞上方的型腔内放入压制碳刷的原料，并使冲头向下。冲头使活塞向下滑动，型腔内的水被压缩，型腔内的压力增大，型腔内的压力大于溢流阀的预设值后，型腔内的水从排水管处排出，所以最后位于活塞下侧的型腔以及降温腔内的压力与溢流阀的设定值相同。然后使冲头向上运动，由于此时活塞位于模具底部，此时排斥力最小，所以水泵可以继续向位于活塞下方的型腔内充水，活塞向上滑动，将碳刷向上推动。在活塞向上滑动的过程中，排斥力逐渐增大，最后活塞在自身以及电磁铁或者限位磁铁的重力，以及排斥力的作用下使型腔内的压力保持与溢流阀的设定值相等，活塞处于平衡状态。在整个过程中，降温腔和活塞下方的模具的型腔内都装满水，水与模具侧壁接触，在压制过程中产生的热量先传递到模具侧壁上，再被降温腔内的水吸收，避免模具、冲头和碳刷的温度升高。最后取出碳刷，开始下一次压制；生产完毕后关闭溢流阀和水泵。
本方案有益效果为：（一）溢流阀与位于活塞下侧的型腔连通，可以保持降温腔和与之连通的型腔的压力，在冲头向上运动时，活塞对水的向下的压力减小，水泵可以向型腔内充入水，使活塞向上滑动，从而推出压制成型的碳刷，便于碳刷的取出。
（二）在活塞向上滑动时，由于电磁铁或者限位磁铁固定在活塞下表面，所以电磁铁与限位磁铁之间的距离缩短，排斥力增大，所以活塞对进入型腔内的水的压力增大，型腔内的水被压缩程度增大，型腔内的压力增大，型腔内的压力在达到溢流阀的设定值时，水泵无法继续向型腔内充水，所以活塞不会继续上升，故活塞不会从模具内脱出。
（三）在冲头向上运动时，水泵可以向位于活塞下方的型腔内充水，此时水流入型腔内，流入的水可以进入降温腔内，在降温腔形成水流，由于流入的水没有吸收热量，故温度较低，温度较低的水进入降温腔内后与吸收了热量后温度升高的水混合，使降温腔内的水的温度降低，可以吸收更多的热量降温效果更好。
（四）冲头向下压活塞时，溢流阀可以避免位于活塞下方的型腔以及降温腔内的压力持续升高，继而避免模具在内部的高压下发生形变，进一步延长模具的使用寿命。
优选方案一，作为对基础方案的进一步改进，电磁铁为环状，并固定在机架上；限位磁铁固定在活塞下表面。电磁铁位于模具外，打开或者关闭时更加方便。
优选方案二，作为对优选方案一的进一步改进，机架上固定有储水箱，排水管远离溢流阀一端与储水箱连通，水泵的进水端与储水箱连通。从型腔流出的水流入储水箱被收集，水泵可以继续将储水箱内的水抽出，如此，水可以在储水箱、型腔以及水泵处循环，减少了水的浪费，可以降低成本的同时也更加环保。
优选方案三，作为对优选方案二的进一步改进，模具型腔底部还固定有多个支撑柱，支撑柱的高度大于等于限位磁铁的厚度。活塞在冲头的作用下向下滑动到模具底部时，支撑柱抵在活塞下表面，可以避免固定在活塞下表面的限位磁铁受力，继而避免限位磁铁被损坏。其次，支撑柱对活塞还可以起到支撑的作用，避免活塞在冲头的作用下发生变形，甚至出现裂纹，延长活塞的使用寿命。
优选方案四，作为对优选方案三的进一步改进，冲头下端端部固定有直径大于冲头的压盘。压制时，压盘压在原料上，此时冲头的直径小于压盘的直径，所以位于冲头外周的电磁铁上的孔可以减小，从而增大电磁铁的面积，进而增大与限位磁铁之间的排斥力。
优选方案五，作为对优选方案四的进一步改进，机架上固定有风机，风机的出风端连接有吹风管，吹风管远离风机一端朝向模具。生产后，打开风机，从吹风管远离风机一端吹出的风可以将落在模具上的粉末吹离，可以对模具进行清洁。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
附图标记为：机架1、模具2、活塞21、支撑柱22、降温腔23、开口24、冲头3、压盘31、电磁铁41、限位磁铁42、储水箱5、水泵6、溢流阀7、排水管71。
如图1所示，便于取出的碳刷模具，包括机架1、模具2、圆柱形的冲头3和电磁限位机构，机架1上焊接有冲压气缸和液压泵，液压泵与冲压气缸连通，冲压气缸的活塞21下表面与冲头3的上端端部焊接。冲头3下端端部一体成型有压盘31，冲头3的直径小于压盘31的直径，模具2焊接在机架1上，模具2位于冲头3下方。模具2内设有可沿模具2侧壁滑动的活塞21，模具2底部一体成型有四根支撑柱22，模具2侧壁内设有降温腔23，降温腔23与型腔之间的侧壁底部设有开口24，开口24位于活塞21下方，降温腔23通过开口24与型腔连通。电磁限位机构包括相互排斥的电磁铁41和限位磁铁42，限位磁铁42胶接在活塞21下表面，支撑柱22的高度比限位磁铁42的厚度大1cm；电磁铁41胶接在机架1上，并位于模具2上方，电磁铁41呈环状，冲头3位于电磁铁41中间的孔中，并可相对电磁铁41滑动。机架1上焊接有风机，风机的出风端连接有吹风管，吹风管右端朝向模具2。机架1上还焊接有溢流阀7、水泵6和储水箱5，位于活塞21下侧的型腔通过塑料管与溢流阀7连通，水泵6通过另一塑料管与溢流阀7连通，溢流阀7连接有排水管71，排水管71上端贯穿储水箱5上部侧壁，并与储水箱5胶接，且该塑料管贯穿储水箱5上端的侧壁，储水箱5通过另一塑料管与水泵6的进水端连通。
在压制碳刷时，先设定溢流阀7的最大压力值，再打开水泵6和电磁铁41，并向降温腔23和与之连通的型腔内加入水，此时电磁铁41和限位磁铁42之间产生排斥力。水泵6将储水箱5内的水抽入位于活塞21下侧的型腔内，初始时，电磁铁41和限位磁铁42之间的距离较大，排斥力较小，此时活塞21在自身和限位磁铁42的重力以及排斥力的作用下压在型腔内的水上，由于此时排斥力较小，活塞21对水的压力较小，型腔内的压力型腔内的压力仍小于溢流阀7的设定值，水可以继续从水泵6流入型腔，活塞21向上滑动。在此过程中，电磁体和限位磁铁42逐渐靠近，排斥力逐渐增大，活塞21对型腔内水的压力逐渐增大，进入型腔内的水被压缩，型腔内的压力逐渐增大，最后达到溢流阀7的设定值时，从水泵6的出水端流出的水流到溢流阀7后直接从排水管71排出，流入储水箱5内，位于活塞21下侧的型腔内的水不再增加，活塞21不再向上滑动。
然后向位于活塞21上方的型腔内放入压制碳刷的原料，并使冲头3向下运动，压盘31压在原料上，并使活塞21向下滑动。型腔内的水被压缩，型腔内的压力增大，型腔内的压力大于溢流阀7的预设值后，型腔内的水从排水管71处排出，所以最后型腔内的压力与溢流阀7的设定值相同。然后使冲头3向上运动，活塞21不再受到压盘31向下的压力，由于此时活塞21位于模具2底部，此时排斥力最小，所以水泵6可以继续向位于活塞21下方的型腔内充水，活塞21向上滑动，将碳刷向上推动。在活塞21向上滑动的过程中，排斥力逐渐增大，最后活塞21在自身和限位磁铁42的重力，以及排斥力的作用下使型腔内的压力保持与溢流阀7的设定值相等，活塞21处于平衡状态。在整个过程中，降温腔23和活塞21下方的模具2的型腔内都装满水，水与模具2侧壁接触，在压制过程中产生的热量先传递到模具2侧壁上，再被降温腔23内的水吸收，避免模具2、冲头3和碳刷的温度升高，避免模具2和碳刷的温度上升。最后取出碳刷，开始下一次压制；生产完毕后关闭溢流阀7和水泵6，打开风机，风机将模具2上附着的粉末吹离，对模具2进行清洁。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。