一种异形纳米晶磁芯热处理定形工装及其定形方法与流程

1.本发明涉及磁芯制备技术领域，尤其是一种异形纳米晶磁芯热处理定形工装及其定形方法。

背景技术：

2.近20年来，电感元件磁性材料在不断创新发展。纳米晶软磁合金材料fe73.5cu1nb3si15.5b7(商业牌号：)在众多的电力电子应用中的重要性日益凸显。纳米晶合金具备优异的综合软磁性能，如1.2t的高饱和磁感应特性及优越的高低频特性。该系列的纳米晶合金有助于优化电力电子系统中元器件的设计，可实现减少元器件的重量和尺寸，提高整体系统的效率。
3.纳米晶合金在电感元件的应用一般是以磁芯的形态呈现。随着纳米晶磁芯应用的不断拓展，磁芯的形状尺寸要求也变得多样，就形成了一些异形磁芯，如u型、跑道形、矩形、e型等，由于异形磁芯的特殊性，现有的技术均是通过定型工装来将圆形磁芯进行定形热处理，而现有的定形工装都是由多件分体组合而成，如在中国专利cn110931238b，其定芯工装就是由3件分体工装组合而成，在生产中更换产品型号时就需要更换内外的工装夹具，使用比较繁琐，针对磁芯尺寸的不同，不方便调节，而且在装卸磁芯时也不方便操作。

技术实现要素：

4.针对现有的不足，本发明提供一种异形纳米晶磁芯热处理定形工装。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种异形纳米晶磁芯热处理定形工装，包括相平行设置的至少两个上表面均成水平面的底座，每个所述底座的上表面上都设置有垂直于该底座上表面的定形板；所述定形板在相邻两个底座的上表面相对边缘的中部位置平行设置，每个所述定形板的底面都小于与其相对应的底座的上表面；每个所述底座上都设置有贯穿该底座的轴心线与定形板在底座上所处边缘相垂直的至少一个限位孔，多个所述底座上处于相对应位置的限位孔同轴心设置，多个所述底座通过依次穿过同轴心线上每个底座上限位孔的限位柱相连接；每个所述定形板远离底座的一端和/或底座上都设置有轴心线与定形板在底座上所处边缘相垂直的至少一个调节通孔，每个所述调节通孔内都安装有调节柱。
6.作为优选，所述调节通孔设置在底座和定形板远离底座的一端，相邻两个定形板上处于相对应位置的调节通孔共轴心，相邻两个底座上处于相对应位置的调节通孔共轴心。
7.作为优选，所述底座上的调节通孔设置在底座侧面的中间位置，所述限位孔设置有两个，并设置在底座上调节通孔的两侧，所述定形板上的调节通孔设置在定形板上远离底座一端的中间位置，所述底座和定形板上的调节通孔处于同一竖直线上。
8.作为优选，每个所述定形板上均设置有多个定形板通风孔。
9.作为优选，每个所述定形板在远离另一个定形板的表面上在垂直于底座方向的边
缘倒有圆角结构。
10.作为优选，处于最外侧的两个底座的外表面都设置有一个与定形板相平行的外板，所述外板上设置有与调节通孔同轴的外板通孔，所述调节柱穿过外板通孔安装在调节通孔内。
11.作为优选，处于最外侧的两个底座在与外板通孔轴心线相平行的两个侧面对应设置有两个外侧板，所述外侧板顶部到底座上表面的距离大于定形板顶部到底座上表面的距离，两个所述外侧板在上部高于定形板顶部的位置对应设置有两个同轴的外侧板通孔，两个所述外侧板的上部通过一个穿过两个外侧板通孔的连接柱相连接。
12.一种异形纳米晶磁芯热处理定形方法，采用前述的任意一种定型工装，定形步骤如下：
13.s1，将卷绕好的磁芯层叠套设在处于最外侧的两个定形板上；其中在定形工装设置有外板或外板和外侧板的情况下，将卷绕好的磁芯层叠套设在定形板外并位于定形板和外板或者定形板与外板和外侧板形成的容置空间中；
14.s2，通过调节柱调节处于最外侧的两个定形板之间的间距；
15.s3，调节好处于最外侧的两个定形板间距后通过调节限位柱将处于最外侧的两个定形板的间距予以固定；
16.s4，将上述定位好的磁芯进行热处理；
17.s5，将处理好的磁芯依照定位磁芯时的相反顺序从定形工装拆卸。
18.作为优选，所述底座设置有两个，所述磁芯层叠套设在两个定形板外。
19.作为优选，每层所述磁芯之间设置有间隔件。
20.本发明的有益效果在于：该发明结构简单，在使用时只需要将磁芯套设在定形板上即可，磁芯装卸更方便，依据定形板的高度就可以批量的对磁芯进行定形加工，然后通过调节柱来调节磁芯尺寸，调节好尺寸后又通过限位柱来将定形板的位置予以固定，同时限位柱又将底座连接成一体，不需要拆卸更换工装夹具就能实现对不同尺寸磁芯的定形，综合成本更低、使用更方便、可调节磁芯尺寸并能实现尺寸的精确控制、装卸磁芯更方便，同时还能批量的定形加工，提高了生成效率。
附图说明
21.图1是本发明实施例的结构示意图；
22.图2是本发明实施例的套设有磁芯的结构示意图；
23.图3是本发明实施例设置有外板和外侧板的结构示意图；
24.图4是本发明实施例图3沿调节柱轴心线的剖视结构示意图；
25.图5是本发明实施例图3沿限位柱轴心线的剖视结构示意图；
26.图6是本发明实施例单个底座和定形板的结构示意图；
27.图中零部件名称及序号：1-底座10-限位孔100-限位柱2-定形板20-调节通孔21-定形板通风孔200-调节柱3-外板30-外板通孔31-外板通风孔4-外侧板40-外侧板通孔400-连接柱5-磁芯。
具体实施方式
28.为了更清楚地说明本发明实施例的目的、技术方案和优点，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。此外，本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等，仅是参考附加图示的方向，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指本发明必须具有的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
29.本发明实施例如图1至图6中所示，一种异形纳米晶磁芯热处理定形工装，包括相平行设置的至少两个上表面均成水平面的底座1，即每个底座1的上表面都是水平面结构的，多个底座1就在前后方向或左右方向相平行设置，比如设置两个底座1就可以用来生产矩形、u型或者跑道形的磁芯，三个就可以用来生产e型磁芯，根据所要生产的磁芯的形状来选择相应数量的底座，每个所述底座1的上表面上都设置有垂直于该底座1上表面的定形板2，定形板2设置在底座1的上表面，可以是固定连接在底座1的上表面，优选是和底座1一体成型的，此时定形板1的高度就可以依据使用需求设置，其高度是不小于待定形的磁芯5的高度的；所述定形板2在相邻两个底座1的上表面相对边缘的中部位置平行设置，每个所述定形板2的底面都小于与其相对应的底座1的上表面，即定形板2是沿着底座1边缘设置的，并是设置在该边缘的中间位置，同时定形板2的底面大小是小于底座1上表面的大小，也就意味着定形板2的侧面与该边缘的两端以及与该边缘相对的另一边都是间距有距离的，定形板2的各侧面就分别和底座1上表面构成l型的结构，就对生产中套设在定形板2上的磁芯5予以支撑，避免其滑落套在底座1上影响定形，而为了在相邻两个底座1相抵接时，相邻两个底座1上的定形板2也能抵接来确保定形结构的稳定性，相邻两个定形板2相对的表面与它们所对应的底座1上表面的边缘相齐平，如前后方向设置的两个底座1，前方底座1上的定形板2就成为前定形板，后方底座1上的定形板2就成为后定形板，前定形板的背面面对着后定形板的前表面，前定形板的背面和前方底座1上表面的后边缘齐平，后定形板的前表面和后方底座上表面的前边缘齐平，在生产时前后方的底座1和前后定形板2采用相同的部件，然后将它们镜像设置即可；每个所述底座1上都设置有贯穿该底座1的轴心线与定形板2在底座1上所处边缘相垂直的至少一个限位孔10，多个所述底座1上处于相对应位置的限位孔10同轴心设置,也就是说限位孔10的轴心线是垂直于定形板2的，其方向是与底座1的排列方向相同的，多个所述底座1通过依次穿过同轴心线上每个底座1上限位孔10的限位柱100相连接，即在每个底座1上设置一个限位孔10时，此时多个底座1就通过一个限位柱100串接起来形成一个整体，该限位柱100是依次穿过每个底座1的限位孔10的，在每个底座1上设置多个限位孔10时，那么就相应的就有相同数量的限位柱100与其相配合，一个限位柱100将处于同一轴心线上的限位孔串接起来，多个底座1就通过多个限位柱100串接起来，通过限位柱100和限位孔10的配合来实现限位，此时限位孔10可依据使用需求设置成圆形或矩形，或者其它形状，限位柱100就是与限位孔10相匹配连接的柱体结构，在限位孔10为圆形孔时，限位孔10可为螺纹孔或圆形通孔，相应的限位柱100就采用与其配合的螺栓，然后通过螺栓与螺纹孔或者螺栓穿过通孔和螺帽之间的螺纹连接来实现两者之间的连接，在限位孔10为矩形时，其是矩形通孔，限位柱100也选择螺栓，然后螺栓穿过通孔和螺帽之间的螺纹
连接来实现两者之间的连接；每个所述定形板2远离底座1的一端和/或底座1上都设置有轴心线与定形板2在底座1上所处边缘相垂直的至少一个调节通孔20，每个所述调节通孔20内都安装有调节柱200，同样的调节柱200也是通过螺纹结构安装在调节通孔20内，其螺纹连接的结构就与限位柱100和限位孔10的螺纹连接结构相同，即螺栓和螺纹孔或者螺栓穿过通孔和螺帽的螺纹连接，调节通孔20的轴心线是与限位孔10的轴心线相平行的，将调节柱200安装在调节通孔20中，通过调节其在调节通孔20的位置进而调节两个相邻定形板2之间的距离，进而就能调节磁芯的大小，众所周知，在此之前则需根据设计需求相应调整卷绕的磁芯尺寸。如在实际应用中选择底座1为长方体结构，定形板2也选择扁平的长方体结构并以长边垂直与底座1上表面的方式设置在底座1上，此时定形板2、限位孔10、调节通孔20就都设置在底座1的长边上，相邻两个调节通孔20内的调节柱200就以相向的方式穿过各自所对应的调节通孔20后就会抵压在与其相对的定形板2上或者是将多个定形板2上的调节通孔20同轴设置，这样调节柱200就以相向的方式穿过各自所对应的调节通孔20，之后两个相对的调节柱200的末端就会抵压在一起，进而就能很便利的调节相对定形板2之间的距离。这样的定形工装结构简单，在使用时只需要将磁芯5套设在定形板2上，批量加工时，磁芯5就以层叠的方式套设在定形板2上，多层磁芯5之间采用小铁块、小铁板、小铜块或者小铜板予以隔开即可，磁芯5装卸更方便，依据定形板2的高度就可以批量的对磁芯5进行定形加工，然后通过调节柱200来调节相邻定形板2之间的距离，达到调节磁芯5尺寸的目的，调节好尺寸后又通过限位柱100来将定形板2的位置予以固定，同时限位柱100又是将底座1连接成一体的，不需要拆卸更换工装夹具就能实现对不同尺寸磁芯5的定形，综合成本更低、使用更方便、可调节磁芯5尺寸并能实现尺寸的精确控制、装卸磁芯5更方便，同时还能批量的定形加工，提高了生成效率。
30.进一步的改进，如图1至图6中所示，所述调节通孔20设置在底座1和定形板2远离底座1的一端，相邻两个定形板2上处于相对应位置的调节通孔20共轴心，相邻两个底座1上处于相对应位置的调节通孔20共轴心。这样在定形板2的上下就都有了调节通孔20，能同时对定形板2的上部和下部进行调节，保持相邻两个定形板2上下方的间距恒定，每个调节通孔20中也都安装有调节柱200，通过上下两端的调节，来确保套设在定形板2上下两侧的磁芯5都受到相同的调节，使得磁芯5的规格更统一。所述底座1上的调节通孔20设置在底座1侧面的中间位置，所述限位孔10设置有两个，并设置在底座1上调节通孔20的两侧，所述定形板2上的调节通孔20设置在定形板1上远离底座1一端的中间位置，所述底座1和定形板2上的调节通孔20处于同一竖直线上，就能确保在通过调节柱200进行调节时施加在磁芯5上的作用力更均衡，避免对磁芯5的损坏。
31.进一步的改进，如图1至图6中所示，每个所述定形,2上均设置有多个定形板通风孔21，即定形板通风孔21的轴心线是与多个底座1的排列方向相同的，利用定形板通风孔21就可以使得磁芯5热处理过程中有效的散热，确保磁芯5的性能，此时定形板通风孔21可以依据需求，设置成圆形、方形、椭圆形等不同的形状。
32.进一步的改进，如图1、图2和图6中所示，每个所述定形板2在远离另一个定形板2的表面上在垂直于底座1方向的边缘倒有圆角结构，即相邻两个定形板2彼此远离的在竖直方向的边倒有圆角结构，就使得生产的u型磁芯或矩形磁芯的内角都是圆角结构，保持磁芯性能的稳定。
33.进一步的改进，如图3至图5中所示，处于最外侧的两个底座1的外表面都设置有一个与定形板2相平行的外板3，所述外板3上设置有与调节通孔20同轴的外板通孔30，所述调节柱200穿过外板通孔30安装在调节通孔20内，通过设置的外板3来定形磁芯5外边缘的形状，此时外板3也就通过限位柱100与多个底座1串接形成整体，然后调节柱200则依次穿过外板通孔30和调节通孔20来调节定形板2以及定形板2和外板3之间的距离，进而就对磁芯5的内外表面予以定型。此时，处于最外侧的两个底座1在与外板通孔30轴心线相平行的两个侧面对应设置有两个外侧板4，所述外侧板4顶部到底座1上表面的距离大于定形板2顶部到底座1上表面的距离，如在外侧板4下部设置螺纹孔或通孔，在底座1的侧面设置螺纹孔，然后将外侧板4通过螺丝连接在底座1的两个侧面，外板3和外侧板4与定形板2就围成一个环形的容纳空间，外侧板4对磁芯5的另外两个侧面予以定型，外侧板4就可以依据磁芯5定形的需求，其可以是平面结构的或者是弧形结构的板，与外板就构成方形结构或轨道形的即u型结构的容纳空间，这样就可以很方便的对磁芯5的内外进行定型，使用时只需要将卷绕好的磁芯5套在定形板2外并处于外板3和外侧板4与定形板2围成的容纳空间内即可。两个所述外侧板4在上部高于定形板2顶部的位置对应设置有两个同轴的外侧板通孔40，两个所述外侧板40的上部通过一个穿过两个外侧板通孔40的连接柱400相连接，外侧板通孔40就处于定形板2的高于定形板2顶部的位置，设置的连接柱400就不会影响到定形板2的设置以及调节，通过连接柱400将两侧的外侧板4的上端连接起来利于对磁芯5的定形，连接柱400和外侧板通孔40之间采用螺纹连接结构，即连接柱400采用螺栓，外侧板通孔40是螺丝孔或通孔，然后连接柱400和螺丝孔螺纹连接，或者连接柱400穿过通孔与螺帽连接。相应的，为了方便散热，在外板3上设置有外板通风孔31，在外侧板4上也可以设置通风孔，这样散热效率更好，更有利与磁芯5的性能。
34.一种异形纳米晶磁芯热处理定形方法，如图2至图5中所示，采用前述的任意一种定型工装，定形步骤如下：
35.s1，将卷绕好的磁芯5层叠套设在处于最外侧的两个定形板2上，此时在底座1设置有两个时，所述磁芯5层叠套设在两个定形板2外，在底座1设置有多个时，定形板2也就有多个，如设置三个底座1，其就包括有处于最外侧的前定形板和后定形板以及处于中间的定形板，同时磁芯5是层叠套设在定形板2外的，为了方便对层叠的磁芯5的分离，在各层磁芯5之间设置间隔件，比如使用小铁块、小铁板、小铜块或者小铜板来充当间隔件；其中在定形工装设置有外板3或外板3和外侧板4的情况下，将卷绕好的磁芯5层叠套设在定形板2外并位于定形板2和外板3或者定形板2与外板3和外侧板4形成的容置空间中，这样就可以对磁芯5的外部进行定形；在设置有连接柱400的情况下，连接柱400是在定形板2上套设完磁芯5后将两个外侧板4相连接起来的。在设置两个底座1时就可以用来生产矩形或u型或跑道形的磁芯，即可生产内外均成矩形的磁芯或者内部为矩形外部不是矩形的磁芯，外部成u型结构磁芯，此时根据需求磁芯对应于两个定形板2之间的部分还可以弯折嵌入两个定形板2之间，就可以用来生产e型结构的磁芯；在设置三个底座1时，磁芯5套设在前后两个定形板2外，中间的定形板2就能对磁芯5上与其相对的边缘起到支撑作用，也可以将该边缘弯折嵌入中间定形板与前后定形板之间的空隙中，来满足相应形状磁芯的需求，中间的底座1和定形板2上就可以根据情况不设置调节柱200，仅通过外层的调节柱200来调节相互间的距离；
36.s2，通过调节柱200调节处于最外侧的两个定形板2之间的间距，该间距就是所要
生产的磁芯5内部的宽度来决定的，通过调节柱200的调节就可以更精确的满足尺寸需求；
37.s3，调节好处于最外侧的两个定形板2间距后通过调节限位柱100将处于最外侧的两个定形板2的间距予以固定，保持尺寸的稳定性；
38.s4，将上述定位好的磁芯5进行热处理，该热处理就采用现有的任意一种磁芯热处理的方法来实现；
39.s5，将处理好的磁芯5依照定位磁芯5时的相反顺序从定形工装拆卸，热处理完毕，待冷却至室温后，就可以安装定位磁芯5时的相反顺序来拆卸磁芯5，即依次松开限位柱100的限位、调节柱200的定位，然后将磁芯5从定形板2上依次取下即可。
40.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：

1.一种异形纳米晶磁芯热处理定形工装，其特征在于：包括相平行设置的至少两个上表面均成水平面的底座，每个所述底座的上表面上都设置有垂直于该底座上表面的定形板；所述定形板在相邻两个底座的上表面相对边缘的中部位置平行设置，每个所述定形板的底面都小于与其相对应的底座的上表面；每个所述底座上都设置有贯穿该底座的轴心线与定形板在底座上所处边缘相垂直的至少一个限位孔，多个所述底座上处于相对应位置的限位孔同轴心设置，多个所述底座通过依次穿过同轴心线上每个底座上限位孔的限位柱相连接；每个所述定形板远离底座的一端和/或底座上都设置有轴心线与定形板在底座上所处边缘相垂直的至少一个调节通孔，每个所述调节通孔内都安装有调节柱。2.根据权利要求1所述异形纳米晶磁芯热处理定形工装，其特征在于:所述调节通孔设置在底座和定形板远离底座的一端，相邻两个定形板上处于相对应位置的调节通孔共轴心，相邻两个底座上处于相对应位置的调节通孔共轴心。3.根据权利要求2所述异形纳米晶磁芯热处理定形工装，其特征在于:所述底座上的调节通孔设置在底座侧面的中间位置，所述限位孔设置有两个，并设置在底座上调节通孔的两侧，所述定形板上的调节通孔设置在定形板上远离底座一端的中间位置，所述底座和定形板上的调节通孔处于同一竖直线上。4.根据权利要求1所述异形纳米晶磁芯热处理定形工装，其特征在于:每个所述定形板上均设置有多个定形板通风孔。5.根据权利要求1所述异形纳米晶磁芯热处理定形工装，其特征在于:每个所述定形板在远离另一个定形板的表面上在垂直于底座方向的边缘倒有圆角结构。6.根据权利要求1所述异形纳米晶磁芯热处理定形工装，其特征在于:处于最外侧的两个底座的外表面都设置有一个与定形板相平行的外板，所述外板上设置有与调节通孔同轴的外板通孔，所述调节柱穿过外板通孔安装在调节通孔内。7.根据权利要求6所述异形纳米晶磁芯热处理定形工装，其特征在于:处于最外侧的两个底座在与外板通孔轴心线相平行的两个侧面对应设置有两个外侧板，所述外侧板顶部到底座上表面的距离大于定形板顶部到底座上表面的距离，两个所述外侧板在上部高于定形板顶部的位置对应设置有两个同轴的外侧板通孔，两个所述外侧板的上部通过一个穿过两个外侧板通孔的连接柱相连接。8.一种异形纳米晶磁芯热处理定形方法，其特征在于:采用如权利要求1至7所述的任意一种定型工装，定形步骤如下：s1，将卷绕好的磁芯层叠套设在处于最外侧的两个定形板上；其中在定形工装设置有外板或外板和外侧板的情况下，将卷绕好的磁芯层叠套设在定形板外并位于定形板和外板或者定形板与外板和外侧板形成的容置空间中；s2，通过调节柱调节处于最外侧的两个定形板之间的间距；s3，调节好处于最外侧的两个定形板间距后通过调节限位柱将处于最外侧的两个定形板的间距予以固定；s4，将上述定位好的磁芯进行热处理；s5，将处理好的磁芯依照定位磁芯时的相反顺序从定形工装拆卸。9.根据权利要求8所述异形纳米晶磁芯热处理定形方法，其特征在于:所述底座设置有两个，所述磁芯层叠套设在两个定形板外。
10.根据权利要求8所述异形纳米晶磁芯热处理定形方法，其特征在于:每层所述磁芯之间设置有间隔件。

技术总结

本发明涉及一种异形纳米晶磁芯热处理定形工装，包括相平行设置的至少两个底座，每个底座的上表面上都设有定形板；定形板在相邻两个底座的上表面相对边缘的中部位置平行设置；每个底座上都设有贯穿该底座的轴心线与定形板在底座上所处边缘相垂直的至少一个限位孔，多个底座上处于相对应位置的限位孔同轴心设置，多个底座通过依次穿过同轴心线上每个底座上限位孔的限位柱相连接；每个定形板远离底座的一端和/或底座上都设有轴心线与定形板在底座上所处边缘相垂直的至少一个调节通孔，每个调节通孔内都安装有调节柱，同时公开了利用该定形工装进行定形的定形方法。该发明方便了异形磁芯的生产，能实现尺寸精确控制、装卸磁芯方便。方便。方便。