阅读说明：本技术 一种小型矩形铁芯挤压成型的方法 (Extrusion molding method for small rectangular iron core ) 是由 张希望 于 2021-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及小型矩形铁芯挤压成型技术领域,具体为一种小型矩形铁芯挤压成型的方法,芯模棒是在矩形棒体沿纵向方向的四条边上分别设有倒角而成的,借助芯模棒对小型矩形铁芯挤压成型的方法为：①通过全自动卷绕机获得近似矩形铁芯；②制成铁芯芯模组件；③对多排多层铁芯芯模组件中的近似矩形铁芯一面挤压成型,并打包固定；④将该铁芯芯模组件翻转90°角度,对近似矩形铁芯另一面挤压成型,并打包固定；⑤将上述铁芯芯模组件进行退火定型处理,出炉后卸去芯模棒得到小型矩形铁芯。本方法所需设备简单、工艺简便、生产成本低、设备维修成本低、生产效率高,特别适合中小批量的小型矩形铁芯的生产。(The invention relates to the technical field of extrusion molding of small rectangular iron cores, in particular to a method for extrusion molding of small rectangular iron cores, wherein a core mold rod is formed by respectively arranging chamfers on four edges of a rectangular rod body along the longitudinal direction, and the method for extrusion molding of the small rectangular iron cores by means of the core mold rod comprises the following steps: firstly, obtaining an approximately rectangular iron core through a full-automatic winding machine; manufacturing an iron core mold component; extruding and forming one surface of an approximately rectangular iron core in the multi-row multi-layer iron core mold assembly, and packaging and fixing; fourthly, the iron core mold component is turned over by 90 degrees, the other side of the approximately rectangular iron core is extruded and molded, and is packed and fixed; fifthly, annealing and shaping the iron core mold assembly, and removing the core mold rod after discharging to obtain the small rectangular iron core. The method has the advantages of simple required equipment, simple and convenient process, low production cost, low equipment maintenance cost and high production efficiency, and is particularly suitable for the production of small rectangular iron cores in medium and small batches.)

一种小型矩形铁芯挤压成型的方法

技术领域

本发明涉及小型矩形铁芯挤压成型技术领域，特别涉及一种小型矩形铁芯挤压成型的方法。

背景技术

小型矩形铁芯广泛应用在电子通讯设备、电子电力控制系统以及工业控制设备中。铁芯的形状有环形、矩形、异型等。现有的生产工艺是从原材料经过分条机分条出符合要求的硅钢片再经过卷绕后成型，其中，卷绕方式有半自动卷绕和全自动卷绕之分，半自动卷绕的适用范围比较广，各种形状的小型铁芯都可以生产，但生产效率低，品质一致性差，生产成本高。全自动卷绕只适用于环形铁芯，生产效率高，品质一致性好。就拿小型矩形铁芯来说，半自动卷绕生产是采用一个矩形的芯模做胎具并开有凹口（片头处），将硅钢带材插入该凹口，通过电机带动芯模旋转，将硅钢带材缠绕在芯模上，缠绕到预设厚度后将硅钢带材焊牢并剪断，然后将芯模连同矩形铁芯一起取下。由于芯模要靠人工装卸，所以只能单人双机操作，硅钢带材的固定也需由人工操作。而全自动卷绕只需设置好相关参数就可以连读不间断地生产，但它不能直接连续不间断地生产小型矩形铁芯。

本申请所述小型矩形铁芯的规格范围为：小规格：铁芯内圈长度为10～30mm、内圈宽度为10～20mm、叠厚为3～6mm、片宽为5～8mm；中规格：铁芯内圈长度为30～60mm、内圈宽度为20～50mm、叠厚为6～10mm、片宽为8～12mm；大规格：铁芯内圈长度为60～110cm、内圈宽度为50～100mm、叠厚为10～15mm、片宽为12～20mm。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种小型矩形铁芯挤压成型的方法，首先要设计出一种适于插入一排经全自动卷绕机卷绕出来的近似矩形铁芯内圈的芯模棒，进而提供一种借助于该芯模棒和油压机对所述近似矩形铁芯进行挤压成型为小型矩形铁芯并通过退火炉进行退火定型处理的方法；该制造方法所需设备简单，生产及维护成本低，生产效率高，特别适合于中小批量生产。

本发明所提出的技术解决方案是这样的：

一种小型矩形铁芯挤压成型的方法，所述小型矩形铁芯挤压成型的工艺步骤如下：

①通过全自动卷绕机和卷绕模获得近似矩形铁芯，近似矩形铁芯内圈上设有相对的两条第一弧形长边、相对的两条第一弧形宽边，相邻的第一弧形长边与第一弧形宽边之间设有半径为R₁的第一圆角，其中，R₁=0.5～2mm；

②将5～15个近似矩形铁芯借助于胶锤或手压机依次套在芯模棒上，成为铁芯芯模组件；

③通过第一压板间隔布置多排多层铁芯芯模组件，通过油压机施力压紧，至近似矩形铁芯的受力面与对应的芯模棒受力面紧密接触，然后，通过置于上、下方的第一压板外侧的刚性铁棒和钢带打包固定；

④将已打包固定的铁芯芯模组件翻转90°角度，放在第二压板上，然后在铁芯芯模组件顶部放置另一第二压板，通过油压机施力压紧第二压板，至近似矩形铁芯的受力面与对应的芯模棒受力面紧密接触，然后，通过置于上、下方的第二压板外侧的刚性铁棒和钢带打包固定；

⑤将步骤④中的压紧且打包固定好的铁芯芯模组件送入退火炉进行退火定型处理，退火温度的范围为780～820℃，出炉后卸去芯模棒得到小型矩形铁芯。

所述芯模棒是在矩形棒体沿纵向方向的四条边上分别设有大小相同的倒角而成 的，所述芯模棒横截面上相对的两条第四长边的长度、相对的两条第四宽边的长度分别与 被该芯模棒定型的小型矩形铁芯内圈横截面上相对的两条第三长边的长度L₁、相对的两条 第三宽边的长度L₂相等，四个倒角的长度为R₁，其中R₁为相邻的第三长边与第三宽边之 间的第三圆角的半径，第三圆角对应的角度为90°；该芯模棒一端部的四条边上设有第一倒 角。

所述铁芯芯模组件在第一压板上的排列方式为：以芯模棒的第四长边为水平边在第一压板上排列2～5个铁芯芯模组件，成为一层，总共叠放四层，每层铁芯芯模组件数量相等，相邻的两层之间放置有第一压板。

与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：

现有的小型矩形铁芯生产方式有两种：一是通过半自动卷绕机单个生产，缺点是 生产效率低、品质一致性差；二是通过全自动卷绕机生产出环形铁芯，再通过结构复杂的全 自动小型矩形铁芯挤压成型机加工成为小型矩形铁芯，缺点是设备制造成本高、设备保养 维修成本高、产品制造成本高，而且只适合大批量生产。本发明的小型矩形铁芯挤压成型方 法是通过采用近似矩形的卷绕模在全自动卷绕机上连续自动生产出近似矩形铁芯，然后设 计出一条适于将近似矩形铁芯挤压成型为符合设计要求的小型矩形铁芯的芯模棒，为此， 该芯模棒横截面上的长边和宽边要分别与被挤压成型后的小型矩形铁芯内圈横截面上的 长边和宽边相等，所以关键在于确定芯模棒四个倒角的长度，由于第三圆角对应的角度为 90°，其弦长EF=R₁，所以，芯模棒四个倒角的长度为R₁，这样芯模棒才能插入近似小 型铁芯内圈内，同时，由于芯模棒还在其一端部的四条边上设有第一倒角，使近似矩形铁芯 较容易套在芯模棒上。数十个乃至百多个近似矩形铁芯经油压机挤压成型和打包后进入退 火炉进行退火定型处理，就成为合格的小型矩形铁芯。本方法所需设备简单、工艺简便、生 产成本低、设备维修成本低、生产效率高，特别适合小批量、中批量的小型矩形铁芯的生产。

附图说明

图1是一个近似矩形的卷绕模的横截面示意图。

图2是用图1所示卷绕模卷绕而成的近似矩形铁芯内圈横截面示意图。

图3是图2所示近似矩形铁芯内圈经挤压成型为小型矩形铁芯内圈横截面示意图。

图4是图3所示A处放大图。

图5是用于将具有图2所示近似矩形铁芯内圈的近似矩形铁芯挤压成型为具有图3所示小型矩形铁芯内圈的小型矩形铁芯的芯模棒横截面示意图。

图6是图5所示芯模棒立体示意图。

图7是图6所示芯模棒与一排近似矩形铁芯套接成为铁芯芯模组件的结构示意图。

图8是将多排多层如图7所示的铁芯芯模组件通过第一压板和油压机对近似矩形铁芯内圈的水平面施力挤压成型示意图。

图9是通过第二压板和油压机对图8所示的近似矩形铁芯内圈的垂直面施力挤压成型示意图。

图中标记说明：1.近似矩形铁芯内圈；1-1.第一弧形长边；1-2.第一弧形宽边；1-3.第一圆角；2.卷绕模；2-1.第二弧形长边；2-2.第二弧形宽边；2-3.第二圆角；3.小型矩形铁芯内圈；3-1.第三长边；3-2.第三宽边；3-3.第三圆角；4.芯模棒；4-1.第四长边；4-2.第四宽边；4-3.倒角；4-4.第一倒角；5.第一压板；6.第二压板；11.近似矩形铁芯；12.铁芯芯模组件。

具体实施方式

通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。

参见图1～9所示，一种小型矩形铁芯挤压成型的方法，其工艺步骤如下：

①通过全自动卷绕机和卷绕模2获得近似矩形铁芯11，近似矩形铁芯内圈1上设有相对的两条第一弧形长边1-1、相对的两条第一弧形宽边1-2，相邻的第一弧形长边1-1与第一弧形宽边1-2之间设有半径为R₁的第一圆角1-3，其中，R₁=0.5～2mm；

②将5～15个近似矩形铁芯11借助于胶锤或手压机依次套在芯模棒4上，成为铁芯芯模组件12；

③通过第一压板5间隔布置多排多层铁芯芯模组件12，通过油压机施力压紧，至近似矩形铁芯11的受力面与对应的芯模棒4受力面紧密接触，然后，通过置于上、下方的第一压板5外侧的刚性铁棒和钢带打包固定；

④将已打包固定的铁芯芯模组件12翻转90°角度，放在第二压板6上，然后在铁芯芯模组件12顶部放置另一第二压板6，通过油压机施力压紧第二压板6，至近似矩形铁芯11的受力面与对应的芯模棒4受力面紧密接触，然后，通过置于上、下方的第二压板6外侧的刚性铁棒和钢带打包固定；

⑤将步骤④中的压紧且打包固定好的铁芯芯模组件12送入退火炉进行退火定型处理，退火温度的范围为780～820℃，出炉后卸去芯模棒4得到小型矩形铁芯。

所述芯模棒4是在矩形棒体沿纵向方向的四条边上分别设有大小相同的倒角4-3 而成的，所述芯模棒4横截面上相对的两条第四长边4-1的长度、相对的两条第四宽边4-2的 长度分别与被该芯模棒4定型的小型矩形铁芯内圈3横截面上相对的两条第三长边3-1的长 度L₁、相对的两条第三宽边3-2的长度L₂相等，四个倒角4-3的长度为R₁，其中R₁为相邻的 第三长边3-1与第三宽边3-2之间的第三圆角3-3的半径，第三圆角3-3对应的角度为90°；该 芯模棒4一端部的四条边上设有第一倒角4-4。

通过卷绕模2在全自动卷绕机上卷绕成近似矩形铁芯11之后需要借助于芯模棒4和油压机挤压成型为小型矩形铁芯。由于全自动卷绕机在之前一直只用于生产环形铁芯，因为卷绕时需要借助压紧轮机构时刻把硅钢片跟环形芯模压紧。而矩形铁芯其内圈是一个矩形，如果采用矩形卷绕模，则卷绕时压紧轮在边角的位置不能很好的压紧硅钢片，导致铁芯卷绕得不够紧密，所以需將卷绕模设计成四周为弧形面的形状，即近似矩形，这样，铁芯卷绕加工过程的效果才较好，能满足铁芯全自动卷绕的要求。此时可见，近似矩形铁芯内圈1的形状与卷绕模2的形状相同，即第一弧形长边1-1与第二弧形长边2-1等长，第一弧形宽边1-2与第二弧形宽边2-2等长，第一圆角1-3半径与第二圆角2-3半径均为R₁。由于近似矩形铁芯内圈1的周长与其被挤压成型的小型矩形铁芯内圈3的周长必须相等，而且小型矩形铁芯内圈3的四个第三圆角3-3的半径是不变的，即也是R₁。根据小型矩形铁芯大小不同选取R₁在0.5～2mm范围。

为了将内圈四周面为凸弧形面的近似矩形铁芯11定型成内圈四周面为平面的小 型矩形铁芯，需要设计出一条芯模棒4，将近似矩形铁芯11套在芯模棒4上，根据产品规格尺 寸大小不同，一根芯模棒4可套上5～15个近似矩形铁芯11。芯模棒4横截面外表尺寸为：第 四长边4-1的长度等于小型矩形铁芯内圈3第三长边3-1的长度L₁，第四宽边4-2的长度等于 小型矩形铁芯内圈3第三宽边3-2的长度L₂；四个倒角4-3的长度等于小型矩形铁芯内圈3的 第三圆角3-3的弦长EF的长度，由于第三圆角3-3对应的角度为90°，所以，该弦长EF为 R₁。芯模棒4横截面的周长比小型矩形铁芯内圈3的周长短一点。

所述铁芯芯模组件12在第一压板5上的排列方式为：以芯模棒4的第四长边4-1为水平边在第一压板5上排列2～5个铁芯芯模组件12，成为一层，总共叠放四层，每层铁芯芯模组件12数量相等，相邻的两层之间放置有第一压板5。

退火炉每一炉可退火定型处理的小型矩形铁芯的数量为：大规格的铁芯200～500个；中规格的铁芯600～1000个；小规格的铁芯3000～5000个。