永磁開閉器的應用研究

李繼雙　劉濤　李健

摘 要：隨著社會經濟的穩定發展，工業化進程逐漸加快，為保證工業經濟建設的持續發展，市場上對機械設備的質量和工作效率要求越來越嚴格。當前市場上銷售的開閉器有多種材料和結構形式，開閉器在使用過程中必須要保證可以順利完成控制模板開閉的工作內容。對此，文章將立足于永磁開閉器的設計原理和工作內容，分析永磁開閉器的優勢特點，并對永磁開閉器的應用進行相關研究。

關鍵詞：永磁開閉器；設計特點；應用研究

前言

為滿足各行各業的制造需求，市場上生產銷售的機械設備種類多種多樣，規格型號也具有較多可選擇余地。開閉器作為控制設備的重要機械，在制造過程中需要進行原材料篩選、產品設計生產、加工檢驗等一系列服務工作。開閉器的設計結構一般比較簡單，而且對于在設備中的安裝位置選取較為靈活，在很多設備機構中都有廣泛應用。

1 永磁材料綜合概述

永磁材料是制作永磁開閉器必不可少的原材料組成部分。永磁材料又可以稱為硬磁材料，這種材料只要經過磁化就可以保持恒定的磁性，而且幾乎不受外界因素的破壞影響。按照類比不同當前投入應用的永磁材料主要包括鋁鎳鈷系永磁合金、鐵鉻鈷系永磁合金、稀土永磁材料和復合永磁材料。每種材料的主要組成成分都存在差異，因此，這些材料雖然都是永磁性材料，但是在具體性能上還存在著一些差異，在應用領域也各有側重[1]。

2 永磁開閉器

2.1 永磁開閉器設計工藝

永磁開閉器是一種有針對性的鎖模產品，它主要由兩塊磁性模板構成，根據生產的標準配件要求永磁開閉器一般都為緊湊型設計，主要型號有MLKC-20、MLKC-50、MLKC-100等。為了保證模具的生產質量，永磁開閉器在制造時一般會單獨制造，在當前應用較為廣泛的開閉器中，機械開閉器的應用原理是通過彈簧的彈力鎖模實現對三模板開模順序的控制，尼龍開閉器的應用原理是通過利用尼龍自身與三模板接觸間產生的摩擦力來實現對三模板開模先后順序的控制，而永磁開閉器依靠的則是兩塊由永磁性材料制成的模板之間產生的磁性作用來控制三模板的開模順序。因此，在設計永磁開閉器時一定要嚴格把握生產產品的原材料控制[2]。

2.2 永磁開閉器特點

永磁開閉器的研究應用一方面是為了擴展開閉器的生產渠道，另一方面也是最主要的原因則是為了改善當前開閉器存在的顯著缺陷，提高設備工作效率，從而保證整個工作流程的安全可靠。開閉器雖然結構簡單，應用靈活，但是由于以往設計和工作原理的限制，導致開閉器在制造過程中工藝冗長復雜，即便滿足了開閉器對制造精準度的要求也難以保證其應用性能，而且開閉器的使用較為頻繁也在很大程度上降低了開閉器的使用年限，如果在應用過程中開閉器出現問題，不僅會造成模具的損傷，更為嚴重的是還極有可能威脅到操作人員的個人安全。此外，機械開閉器和尼龍開閉器在應用過程中的穩定性能還會受到外界環境的影響，容易造成產品老化、功能衰退，尼龍開閉器由于設計結構的限制，在應用時必須配套安裝，無法循環使用，機械開閉器雖然可以拆卸使用，但是過程繁瑣，需要進行固定式安裝。與之相比，永磁開閉器的材料是永磁材料，在以此受磁后就可以保持長期穩定的磁性，在很大程度上延長了開閉器的使用壽命，而且不需要進行繁瑣的檢修更換，在安裝拆卸過程中只需要通過調整兩塊模板之間的距離就可以完成，在循環應用的同時還能夠節省開閉器的安裝時間，在應用過程中永磁開閉器對安裝精度要求較低，且耐受高溫，一般不會因為外界環境變化而影響開閉器的應用性能[3]。

3 永磁開閉器的應用

3.1 永磁開閉器的作用

永磁開閉器是當前社會中較為先進的一種開閉器，它所使用的金屬材料在經過磁化后，在不受到外界破壞力的干擾下就可以長期穩定的保持金屬本身的磁性，經過專業學者的研究考察，適合制作永磁開閉器的材料首先要具有穩定的磁性和良好的加工性能，可以滿足生產制造的需要。開閉器屬于較為常見的機械設備，簡單來說就是控制器具開關的總部所在，針對設計模具的不同，開閉器的規格型號和制造時所選用的材料也會有所不同，永磁開閉器的應用彌補了以往機械開閉器和尼龍開閉器經濟效益低、使用年限短等明顯缺陷，尤其是在拉力調整方面永磁開閉器在工作時會利用兩個磁力鎖模塊之間產生的永磁力來控制開模的先后順序，操作簡單便捷，安裝方便省力[4]。

3.2 永磁開閉器應用的設計模板

永磁開閉器是針對使用較為頻繁的三板模而設計的新型產品。在三板模中水口釘、前模、推板、后模、支撐板、底板以及水口邊釘是主要的構造組成，其中前模包括A板、面板和水口板，后模包括B板和推板。邊釘需要水口邊釘與導套餐配合應用時用來導正前模，導柱則需要負責導正前模和后模兩部分，在整個三板模中的水口邊釘都沒有導套，因此模板是避空的。值得一提的是，在三板模的水口邊釘下方有一個預防用的介子。三板模的設計構造基本都是相同的，其工作原理和處理方式也沒有較大出入，因此，如果在制造過程中設備有特殊的材料或者結構要求，雙方需要提前進行溝通，以保證生產制造后的三板模可以正常使用。需要注意的是，三板模中選用的螺絲、細水口等型號樣式選擇需要根據設計的特征進行相應的選擇。

3.3 永磁開閉器實際的應用

我國是第一個研發永磁開閉器的國家，主要選用的材料是經過嚴格篩選后的永磁材料。永磁開閉器一般會安裝在模具的定模板和動模板側面，通過兩個鎖模塊之間的磁性作用來控制三模板開模的先后順序。由永磁材料制成的鎖模塊可以標為A模塊和B模塊，在三模板開模時，A模塊和B模塊會依靠自身的永磁性進行嚴密結合，并保證定模模板和動模模板處于穩定不動的狀態，當定模座板和流道推板逐次進入到設備的極限位置后，通過系統的拉力作用可以超過永磁模塊之間的磁性極限的特點分開定模模板和動模模板，以此達到先后開模的順序。在調整永磁開閉器的磁力大學時不需要進行過大的變動，只要在原來A模板和B模板的間隙之間進行適當加大即可，當模板之間的間隙達到磁力需求時就可以順利完成相應的任務內容。永磁開閉器在我國的研究和應用已經較為成熟，相比同類產品而言永磁開閉器可以有效提高市場效益，保證機械設備的安全可靠運行[5]。

4 結束語

永磁開閉器的研究是在磁學和機械設備的理論基礎之上進行的，以往經常使用的開閉器類型都會因為設計模式或者設備材料而存在難以避免的缺陷，這些缺陷雖然并不會嚴重影響設備的正常運行但是必然會在一定程度上影響設備的工作效率。通常情況下，永磁開閉器一般只在三板模中進行應用，其綜合性能相比傳統的開閉器設計更為優秀。

參考文獻

[1]張嵩波.鐵鈷鎳系過渡金屬氧化物納米結構的制備、表征及磁性研究[D].吉林大學，2014.

[2]周益新.重要磁性材料的應用淺談[J].硅谷，2013，17：127+121.

[3]鄒亮，李慶民，劉洪順，等.磁性材料在永磁飽和型故障限流器中的應用[J].電氣應用，2008，14：52-56.

[4]李耀輝，許春龍，劉金根.易于流道加工的三板模模仁結構改進設計[J].蘇州市職業大學學報，2014，1：41-43.

[5]郭新玲.開閉器在注射模設計中的應用[J].模具制造，2006，6：32-34.

作者簡介：李繼雙（1959，6-），男，遼寧鞍山，四川大學電氣工程及其自動化專業，大學本科學歷，現就職于鞍山市申普電力安裝有限公司，總經理。

劉濤（1981，8-），男，遼寧鞍山，沈陽工業大學電氣工程及其自動化專業，大學本科學歷，現就職于國網鞍山供電公司，變電運維工區主任。

李健（1983，8-），男，遼寧鞍山，大連工業大學信息工程自動化專業，大學本科學歷，現就職于國網鞍山供電公司，變電運維工區副站長。