[00150119]一种永磁铁氧体磁瓦模具上模和中模工作面的配合方法

一、课题来源与背景： 安徽金寨将军磁业有限公司是一家专门生产和销售高档永磁铁氧体材料的科技型、外向型民营企业,公司核心产品为高性能永磁铁氧体电机磁瓦,广泛用于汽车、家电、摩托车、音响、电动工具、健身器材等领域。产品70%以上实现出口,主要市场分布于欧、美及中亚、东亚地区;核心客户为世界500强企业和国际跨国公司。 永磁铁氧体磁瓦是用模压成型的,公司产品全部要靠模具生产,模具是公司最重要的工艺装备之一。随着经济全球化的发展,企业间竞争的进一步加剧,产品正品率的提升是降低成本的有效方法之一。因此为提升产品正品率而研发新型模具,已成为赢得竞争的重要因素。 目前公知的磁瓦模具上模与中模的工作面配合是依据生坯的外弧确定中模弧度及拱高,加上滤纸滤布的厚度估算上模弧度及拱高,这种粗略的估算方法导致模具上模与中模工作面吻合度差而出现成型时料浆逃逸,且因吻合度不当,造成坯体脱模时受力不均,坯体内应力释放集聚,产生裂纹（俗称刀口裂）及坯体机械强度差等不良。 为解决这方面的难题,经公司研发部门申请,成立了技术攻关小组,开展“永磁铁氧体磁瓦模具上模和中模工作面的设计方法”研发项目,自2013年10月起,经过近一年时间不断试验,投入资金70余万元,最终发明“一种永磁铁氧体磁瓦模具上模和中模工作面的设计方法”。 二、技术原理及性能指标： 本发明上模和中模工作面由弧度面、弦长水平延长面、弧面与弦长水平延长平面以圆弧过渡相切,上模和中模工作面垫加厚度为t的滤纸滤布时,弧顶与弧的两侧相距的距离相当,在模具成型坯体时外弧面两侧会产生形似肩膀状的平台,在压制结束泄压时,中模退回脱模,上模弧面及肩膀状平台保护着坯体外弧面,受力均衡,坯体内应力平缓释放,防止了对坯体内部组织结构的伤害及弦宽面刀口裂的产生,提高了坯体质量。 三、技术的创造性与先进性： 本发明针对现有设计技术的不足,提供一种永磁铁氧体磁瓦模具上模和中模工作面的配合方法,受力均衡,坯体内应力平缓释放,防止了对坯体内部组织结构的伤害及弦宽面刀口裂的产生,提高了坯体质量。 模具上模和中模工作面配合以先确定生坯图为基础,设生坯外弧R0、弦宽W、拱高H0、滤纸滤布厚度t,在生坯图的基础上先确定中模凸起弧度R= R0、拱高H=H0-t、以H=H0-t所对应的弦：中模弦长水平延长线L、R与L相切过渡圆r,即R= R0、H=H0-t、L、r构成中模工作面;在中模工作面的基础上设计上模工作面：以W/2做中模弧顶对称中心线的平行对称线P1、P2与中模弦长水平延长线L分别交于M1、M2,取弧顶M及M1、M2不在同一条直线上三点,确定上模凹陷弧度R1、上模拱高H1=H0-t、R1与拱高为H1所对应的弦：上模弦长水平延长线L1相切过渡圆r1,即R1、H1=H0-t、L1、r1构成上模工作面,上模及中模工作面之间垫加滤纸滤布厚度为t配合使用,上模和中模工作面弧顶与弧两侧相距的距离相当。 中模凸起弧度设计成R= R0, 拱高H=H0-t, 弧度R与拱高H=H0-t所对应的弦：中模弦长水平延长线L交点向外两侧以r=0.2～0.8mm的相切过渡圆连接,组成中模工作面,其中弧度R部分为凸起的弧面。 上模工作面以W/2作中模弧顶对称中心线的平行对称线P1、P2与中模弦长水平延长线L分别交于M1、M2,取中模对称弧顶M及M1、M2三点,过M、M1、M2三点所确定的圆弧作为上模凹陷弧面R1,拱高H1=H0-t, 上模弧面R1与拱高H=H0-t所对应的弦：上模弦长水平延长线L1交点向外两侧以r1= r+0.2～0.4mm的相切过渡圆连接,上模凹陷弧度R1、拱高H1=H0-t、相切过渡圆r1、上模弦长水平延长线L1构成上模工作面,其中弧度R1部分为凹陷的弧面。 四、技术的成熟程度、适用范围和安全性： 本发明已在安徽金寨将军磁业有限公司使用,通过运用该成果制造的模具生产出来的产品较原模具生产出的产品强度有较大提升、有效的降低了刀口裂等现象,提高了坯体质量。目前该技术水平在国同行业间处于国内领先地位。 模具作为工业生产的基础工艺装备,在汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活中被广泛应用。该成果可应用于各类瓦形（弧形）模具制造生产中使用。 五、应用情况及存在问题： 安徽金寨将军磁业有限公司已正式使用该项技术。同时在行业企业“安徽龙磁科技股份有限公司”、“安徽龙磁电子科技有限公司”等多家磁性材料生产厂家试用;通过公司的实际应用和行业企业的信息反馈表明,本技术能提升产品强度、降低不良发生,整体提高了坯体的质量,目前无不良问题反馈。