專利名稱：陀螺力矩器線圈成型模具及成型方法
技術領域：
本發明屬于制造技術，涉及一種陀螺力矩器線圈成型模具及成型方法。
背景技術：
力矩器是撓性陀螺(以下稱簡稱陀螺)的關鍵部件之一，陀螺對力矩器線圈尺寸 及形狀有嚴格的要求，這對力矩器線圈的加工提出了較高的精度要求。力矩器線圈的加工分繞制和成型，線圈繞制后的形狀與成型后形狀差別大即線圈 變形量大，控制不好易出現成型后散線、斷線的現象。傳統的方法繞制過程是繞制同時對 漆包線刷膠，繞制完成后對線圈進行烘烤，最后成型。優點是成型過程不易斷線(主要由于 成型時漆包線層間沒有粘合力)，缺點是成品線圈形狀和尺寸一致性差導致報廢率，正常情 況有50%線圈報廢不能使用；線圈繞制效率低、烘烤時間長，且對環境造成污染。為提高效率和成品質量，采用自動繞線機繞制力矩器線圈。自動繞線機繞制的力 矩器線圈效率較傳統手工繞制效率大大提高，但在成型過程成品線圈形狀和尺寸一致性的 合格率低，其原因是繞線過程漆包線層間已形成自粘粘合力，線圈成型時塑性變形較大，會 出現散線斷線的現象，近40%的報廢率。
發明內容
本發明的目的是提出一種成型合格率高的陀螺力矩器線圈成型模具及成型方法。 本發明的技術解決方案是，利用帶溫度控制裝置的成型模具來保證陀螺力矩器線圈的外形 尺寸。模具包括底座、加熱絲、成型壓塊、定位銷、壓模體、支座、定位壓塊、線圈、底模、熱電 偶、引線槽，加熱絲纏繞在底模上，定位銷將成型壓塊安裝在壓模體滑槽內上，底模固定在 底座上，壓模體的底面開有引線槽，底座安裝在壓模體的底面，定位壓塊安裝在支座的滑槽 內，支座安裝在壓模體的上面，熱電偶安裝在底模上。所述模具成型陀螺力矩器線圈的成型方法是，(1)將成型模具加溫至120°C 士5°C并保溫；(2)、將繞制好的力矩器線圈放入成型模具，使線圈加熱至120°C 士5°C并保溫；(3)、啟動定位限位氣缸開關，觸發定位限位氣缸上的定位限位壓頭，將成型模具 定位壓塊加壓在被成型線圈上，氣源氣壓5士0. 5兆帕，等待IOsec 20sec ；(4)、啟動成型氣缸開關，觸發四個成型氣缸將成型模具的四個成型壓塊加壓在被 成型線圈的四周上，氣源氣壓5士0.5兆帕，等待IOsec 20sec (5)、先關閉成型氣缸開關，四個成型氣缸退回初始位置；再關閉定位限位氣缸開 關，定位限位氣缸退回初始位置，取出成型后的力矩器線圈。本發明具有的優點和有益效果，本發明解決了自粘性漆包線線圈成型過程極易出 現散線、短線的情況，采用帶溫度控制系統的成型模具解決了線圈成型過程的缺陷，保證了 力矩器線圈的成品合格率大于98%。另外，利用本發明生產出的線圈產品，外觀一致性好， 這對提高陀螺整體性能是有益的。解決了多匝數機繞線圈的成型問題，為今后線圈的成型提供解決思路。
圖1是本發明為線圈成型系統示意圖；圖2是本發明加力裝置外形示意圖；圖3是本發明溫度控制電路示意圖；圖4是本發明成型模具結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作詳細說明。模具包括底座1、加熱絲2、成型壓塊3、定位 銷4、壓模體5、支座6、定位壓塊7、線圈8、底模9、熱電偶10、引線槽11，加熱絲2纏繞在底 模9上，定位銷4將成型壓塊3安裝在壓模體5滑槽內上，底模9固定在底座1上，壓模體5 的底面開有引線槽11，底座1安裝在壓模體5的底面，定位壓塊7安裝在支座6的滑槽內， 支座6安裝在壓模體5的上面，熱電偶10安裝在底模9上。成型方法是(1)將成型模具16加溫至120°C 士5°C并保溫；(2)、將繞制好的力矩器線圈放入成型模具16，使線圈加熱至120°C 士5°C并保溫；(3)、啟動定位限位氣缸開關，觸發定位限位氣缸14上的定位限位壓頭，將成型模 具定位滑塊7加壓在被成型線圈上，氣源氣壓5士0. 5兆帕，等待IOsec 20sec ；(4)、啟動成型氣缸開關，觸發四個成型氣缸15將成型模具的四個成型滑塊3加壓 在被成型線圈的四周上，氣源氣壓5士0. 5兆帕，等待IOsec 20sec (5)、先關閉成型氣缸開關，四個成型氣缸15退回初始位置；再關閉定位限位氣缸 開關，定位限位氣缸16退回初始位置，取出成型后的力矩器線圈。實施例本方法的實現主要包括三部分成型模具、溫控系統、加力裝置。成型模具精 度可根據力矩器的形位尺寸要求制定；本發明溫控系統采用通用溫度控制儀(型號 XMTD-3001)、直流電源12 (型號DH1719A-4)、通用加熱絲2裝配于成型模具16來實現；加 力裝置采用五氣缸包括一個定位限位氣缸14、四個加力成型氣缸15，型號為JQ-500-5的氣 壓機來實現。1、加力裝置根據陀螺力矩器產品的特點，使其達到特殊的形狀的實現，需要一個力使其定位， 保證線圈的厚度的一致性，再從周圍四個方向同時施加力，使線圈達到要求的平面尺寸。所 選擇五氣缸的氣壓機，型號為JQ-500-5它是貨架產品，具體參數為定位限位氣缸型號為 SCJ100X100 ；加力成型氣缸型號SDA80X10 ；氣源氣壓5士0. 5兆帕。加力裝置外形示意圖見圖2，頂端為定位限位氣缸13，四個加力成型氣缸14位于 底板。加力裝置優點受力均勻可靠，壓力恒定。2、溫控裝置溫度控制電路示意圖見圖3。溫控裝置包括溫度控制儀13XMTD-3001、直流電源12DH1719A-4、通用加熱絲2電阻為55歐姆裝配于成型模具16來實現，具體安裝見圖4成型模具結構圖，電阻絲2纏繞在 底模9上端，熱電偶10裝于底模9中，引線通過引線孔及引線槽11引出。3、成型模具成型模具結構見圖4，為減小熱損失，部分零件采用可加工陶瓷；為保證壓塊使用 過程的剛度，對壓塊進行熱處理保證其硬度及剛度。成型模具采用定位銷4限制成型壓塊3 在平移滑動過程的旋轉運動，成型模具底座1、壓模體5、底模9開有引線槽11方便溫控裝 置的引線。4、成型過程說明下面描述線圈成型過程的具體步驟4. 1、成型模具加溫打開直流電源12開關，給成型模具16加溫，約3min到溫(120士5°C )，可監視溫 控器13溫度指示，溫控器設定控溫溫度為120°C ；4. 2、線圈加溫將繞制好的力矩器線圈放入成型模具16，約0. 5min (給線圈加熱)；4. 3、線圈定位啟動定位限位氣缸14開關，觸發定位限位壓頭將成型模具定位壓塊7送至工作位 置，等待IOsec 20sec ；4. 4、線圈成型啟動成型氣缸15開關，觸發四個成型氣缸將成型模具四個成型壓塊3送至工作位 置，等待IOsec 20sec ；4. 5、取出成品線圈先關閉成型氣缸開關，四個成型氣缸15退回初始位置；再關閉定位限位氣缸開 關，定位限位氣缸14退回初始位置，取出成型后的力矩器線圈；4. 6、如需線圈批量成型，重復3. 2 3. 5步驟對其它線圈成型；4. 7、本批線圈成型完成后，關閉直流電源12開關，完成成型過程。
權利要求
一種陀螺力矩器線圈成型方法，其特征是，成型模具包括底座1、加熱絲(2)、成型壓塊(3)、定位銷(4)、壓模體(5)、支座(6)、定位壓塊(7)、線圈(8)、底模(9)、熱電偶(10)、引線槽(11)，加熱絲(2)纏繞在底模(9)上，定位銷(4)將成型壓塊(3)安裝在壓模體(5)滑槽內上，底模(9)固定在底座(1)上，壓模體(5)的底面開有引線槽(11)，底座(1)安裝在壓模體(5)的底面，定位壓塊(7)安裝在支座(6)的滑槽內，支座(6)安裝在壓模體(5)的上面，熱電偶(10)安裝在底模(9)上。
2.一種利用權利要求1所述模具成型陀螺力矩器線圈的成型方法，其特征是，(a)將成型模具加溫至120°C士5°C并保溫；(b)、將繞制好的力矩器線圈放入成型模具，使線圈加熱至120°C士5°C并保溫；(c)、啟動定位限位氣缸開關，觸發定位限位氣缸(14)上的定位限位壓頭，將成型模具 定位滑塊(7)加壓在被成型線圈上，氣源氣壓5士0. 5兆帕，等待IOsec 20sec ；(d)、啟動成型氣缸開關，觸發四個成型氣缸(15)將成型模具的四個成型滑塊(3)加壓 在被成型線圈的四周上，氣源氣壓5士0. 5兆帕，等待IOsec 20sec ；(f)、先關閉成型氣缸開關，四個成型氣缸(15)退回初始位置；再關閉定位限位氣缸開 關，定位限位氣缸(14)退回初始位置，取出成型后的力矩器線圈。
全文摘要
本發明屬于制造技術，涉及一種陀螺力矩器線圈成型模具及成型方法。本發明解決了自粘性漆包線線圈成型過程極易出現散線、短線的情況，采用帶溫度控制系統的成型模具解決了線圈成型過程的缺陷，保證了力矩器線圈的成品合格率。另外，利用本發明生產出的線圈產品，外觀一致性好，這對提高陀螺整體性能是有益的。解決了多匝數機繞線圈的成型問題，為今后線圈的成型提供解決思路。
文檔編號G01C19/00GK101943581SQ201010259950
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月19日 優先權日2010年8月19日
發明者趙永峰 申請人:中國航空工業第六一八研究所