本發(fā)明涉及一種模具，具體涉及一種碳刷壓制模具。

背景技術：

碳刷也叫電刷，作為一種滑動接觸件在許多電氣設備中得到廣泛的應用。碳刷的材質(zhì)主要有石墨，浸脂石墨，金屬（含銅，銀）石墨。碳刷是電動機、發(fā)電機或其他旋轉(zhuǎn)機械的固定部分和轉(zhuǎn)動部分之間傳遞能量或信號的裝置，在生產(chǎn)時一般需要先將粉末狀的石墨、金屬等混合后加凝固劑壓制成粗胚，在壓制過程中，碳刷會發(fā)熱，使模具、碳刷和沖頭的溫度升高，而溫度上升后碳刷容易與模具和沖頭等發(fā)生粘連，模具也容易變形；而模具在高壓狀態(tài)下也會發(fā)生變形。

為了壓制粉末狀的原料，公告號為cn102723654b的中國專利公開了一種帶弧壓制的碳刷模具，包括模筒，從模筒內(nèi)腔下端插入的，且可沿模筒內(nèi)腔與模筒相對運動的下沖頭，以及從模筒內(nèi)腔上端插入的與模筒內(nèi)腔配套使用的上沖頭，下沖頭頂部端面上成型有凸塊，插入模筒內(nèi)的凸塊將模筒內(nèi)空間隔成至少一個碳刷型腔，且凸塊的構成所述碳刷型腔的側壁上設置有向外凸的r弧，r弧與所需碳刷側面r弧相一致，上沖頭的數(shù)目與型腔的數(shù)目一致。在壓制時，凸塊插入模筒內(nèi)，將模筒隔成碳刷型腔，將原料放入碳刷型腔內(nèi)，上下沖頭對位于碳刷型腔內(nèi)的原料進行壓制。

這種碳刷磨具雖然可以對原料進行壓制，但是由于模具外沒有設置冷卻裝置，壓制過程中產(chǎn)生的熱量無法散失，會降低壓制的碳刷的品質(zhì)以及縮短模具的使用壽命。其次，壓制完成后，成型的碳刷仍然嵌在碳刷型腔內(nèi)難以取出。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種對碳刷和沖頭進行冷卻并可推出型腔內(nèi)壓制成型的碳刷的模具，以延長模具和沖頭的使用壽命、快速取出模具內(nèi)的碳刷。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是：便于取出的碳刷模具，包括機架、模具和沖頭，模具固定在機架上，沖頭位于模具上方；模具內(nèi)設有可沿模具側壁滑動的活塞，模具側壁內(nèi)設有降溫腔，降溫腔與模具的型腔連通且連通處位于活塞下側；位于活塞下側的所述模具型腔依次連接有溢流閥和水泵，溢流閥還連接有排水管，溢流閥和水泵均固定在機架上；還包括電磁限位機構，電磁限位機構包括相互排斥的電磁鐵和限位磁鐵，電磁鐵和限位磁鐵中的一個固定在活塞下表面，另一個固定在機架上，并位于模具上方，沖頭貫穿位于模具上方的電磁鐵或者限位磁鐵，并可相對其滑動。

在壓制碳刷時，先設定溢流閥的最大壓力值，再打開水泵和電磁鐵，并向降溫腔和與之連通的型腔內(nèi)加入水，此時電磁鐵和限位磁鐵之間產(chǎn)生排斥力。水泵向位于活塞下側的型腔內(nèi)充水，初始時電磁鐵和限位磁鐵之間的距離較大，排斥力較小，此時活塞在自身和電磁鐵或者限位磁鐵的重力以及排斥力的作用下壓在型腔內(nèi)的水上，由于此時排斥力較小，活塞對水的壓力較小，但型腔內(nèi)的壓力仍小于溢流閥的設定值，水可以繼續(xù)從水泵流入型腔，活塞向上滑動。在此過程中，電磁體和限位磁鐵逐漸靠近，排斥力逐漸增大，活塞對型腔內(nèi)水的壓力逐漸增大，進入型腔內(nèi)的水被壓縮，型腔內(nèi)的壓力逐漸增大，最后達到溢流閥設定值時，從水泵的出水端流出的水流到溢流閥后直接從排水管排出，位于活塞下側的型腔內(nèi)的水不再增加，活塞不再向上滑動。

然后向位于活塞上方的型腔內(nèi)放入壓制碳刷的原料，并使沖頭向下。沖頭使活塞向下滑動，型腔內(nèi)的水被壓縮，型腔內(nèi)的壓力增大，型腔內(nèi)的壓力大于溢流閥的預設值后，型腔內(nèi)的水從排水管處排出，所以最后位于活塞下側的型腔以及降溫腔內(nèi)的壓力與溢流閥的設定值相同。然后使沖頭向上運動，由于此時活塞位于模具底部，此時排斥力最小，所以水泵可以繼續(xù)向位于活塞下方的型腔內(nèi)充水，活塞向上滑動，將碳刷向上推動。在活塞向上滑動的過程中，排斥力逐漸增大，最后活塞在自身以及電磁鐵或者限位磁鐵的重力，以及排斥力的作用下使型腔內(nèi)的壓力保持與溢流閥的設定值相等，活塞處于平衡狀態(tài)。在整個過程中，降溫腔和活塞下方的模具的型腔內(nèi)都裝滿水，水與模具側壁接觸，在壓制過程中產(chǎn)生的熱量先傳遞到模具側壁上，再被降溫腔內(nèi)的水吸收，避免模具、沖頭和碳刷的溫度升高。最后取出碳刷，開始下一次壓制；生產(chǎn)完畢后關閉溢流閥和水泵。

本方案有益效果為：（一）溢流閥與位于活塞下側的型腔連通，可以保持降溫腔和與之連通的型腔的壓力，在沖頭向上運動時，活塞對水的向下的壓力減小，水泵可以向型腔內(nèi)充入水，使活塞向上滑動，從而推出壓制成型的碳刷，便于碳刷的取出。

（二）在活塞向上滑動時，由于電磁鐵或者限位磁鐵固定在活塞下表面，所以電磁鐵與限位磁鐵之間的距離縮短，排斥力增大，所以活塞對進入型腔內(nèi)的水的壓力增大，型腔內(nèi)的水被壓縮程度增大，型腔內(nèi)的壓力增大，型腔內(nèi)的壓力在達到溢流閥的設定值時，水泵無法繼續(xù)向型腔內(nèi)充水，所以活塞不會繼續(xù)上升，故活塞不會從模具內(nèi)脫出。

（三）在沖頭向上運動時，水泵可以向位于活塞下方的型腔內(nèi)充水，此時水流入型腔內(nèi)，流入的水可以進入降溫腔內(nèi)，在降溫腔形成水流，由于流入的水沒有吸收熱量，故溫度較低，溫度較低的水進入降溫腔內(nèi)后與吸收了熱量后溫度升高的水混合，使降溫腔內(nèi)的水的溫度降低，可以吸收更多的熱量降溫效果更好。

（四）沖頭向下壓活塞時，溢流閥可以避免位于活塞下方的型腔以及降溫腔內(nèi)的壓力持續(xù)升高，繼而避免模具在內(nèi)部的高壓下發(fā)生形變，進一步延長模具的使用壽命。

優(yōu)選方案一，作為對基礎方案的進一步改進，電磁鐵為環(huán)狀，并固定在機架上；限位磁鐵固定在活塞下表面。電磁鐵位于模具外，打開或者關閉時更加方便。

優(yōu)選方案二，作為對優(yōu)選方案一的進一步改進，機架上固定有儲水箱，排水管遠離溢流閥一端與儲水箱連通，水泵的進水端與儲水箱連通。從型腔流出的水流入儲水箱被收集，水泵可以繼續(xù)將儲水箱內(nèi)的水抽出，如此，水可以在儲水箱、型腔以及水泵處循環(huán)，減少了水的浪費，可以降低成本的同時也更加環(huán)保。

優(yōu)選方案三，作為對優(yōu)選方案二的進一步改進，模具型腔底部還固定有多個支撐柱，支撐柱的高度大于等于限位磁鐵的厚度?；钊跊_頭的作用下向下滑動到模具底部時，支撐柱抵在活塞下表面，可以避免固定在活塞下表面的限位磁鐵受力，繼而避免限位磁鐵被損壞。其次，支撐柱對活塞還可以起到支撐的作用，避免活塞在沖頭的作用下發(fā)生變形，甚至出現(xiàn)裂紋，延長活塞的使用壽命。

優(yōu)選方案四，作為對優(yōu)選方案三的進一步改進，沖頭下端端部固定有直徑大于沖頭的壓盤。壓制時，壓盤壓在原料上，此時沖頭的直徑小于壓盤的直徑，所以位于沖頭外周的電磁鐵上的孔可以減小，從而增大電磁鐵的面積，進而增大與限位磁鐵之間的排斥力。

優(yōu)選方案五，作為對優(yōu)選方案四的進一步改進，機架上固定有風機，風機的出風端連接有吹風管，吹風管遠離風機一端朝向模具。生產(chǎn)后，打開風機，從吹風管遠離風機一端吹出的風可以將落在模具上的粉末吹離，可以對模具進行清潔。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明：

圖1為本發(fā)明實施例的結構示意圖。

具體實施方式

附圖標記為：機架1、模具2、活塞21、支撐柱22、降溫腔23、開口24、沖頭3、壓盤31、電磁鐵41、限位磁鐵42、儲水箱5、水泵6、溢流閥7、排水管71。

如圖1所示，便于取出的碳刷模具，包括機架1、模具2、圓柱形的沖頭3和電磁限位機構，機架1上焊接有沖壓氣缸和液壓泵，液壓泵與沖壓氣缸連通，沖壓氣缸的活塞21下表面與沖頭3的上端端部焊接。沖頭3下端端部一體成型有壓盤31，沖頭3的直徑小于壓盤31的直徑，模具2焊接在機架1上，模具2位于沖頭3下方。模具2內(nèi)設有可沿模具2側壁滑動的活塞21，模具2底部一體成型有四根支撐柱22，模具2側壁內(nèi)設有降溫腔23，降溫腔23與型腔之間的側壁底部設有開口24，開口24位于活塞21下方，降溫腔23通過開口24與型腔連通。電磁限位機構包括相互排斥的電磁鐵41和限位磁鐵42，限位磁鐵42膠接在活塞21下表面，支撐柱22的高度比限位磁鐵42的厚度大1cm；電磁鐵41膠接在機架1上，并位于模具2上方，電磁鐵41呈環(huán)狀，沖頭3位于電磁鐵41中間的孔中，并可相對電磁鐵41滑動。機架1上焊接有風機，風機的出風端連接有吹風管，吹風管右端朝向模具2。機架1上還焊接有溢流閥7、水泵6和儲水箱5，位于活塞21下側的型腔通過塑料管與溢流閥7連通，水泵6通過另一塑料管與溢流閥7連通，溢流閥7連接有排水管71，排水管71上端貫穿儲水箱5上部側壁，并與儲水箱5膠接，且該塑料管貫穿儲水箱5上端的側壁，儲水箱5通過另一塑料管與水泵6的進水端連通。

在壓制碳刷時，先設定溢流閥7的最大壓力值，再打開水泵6和電磁鐵41，并向降溫腔23和與之連通的型腔內(nèi)加入水，此時電磁鐵41和限位磁鐵42之間產(chǎn)生排斥力。水泵6將儲水箱5內(nèi)的水抽入位于活塞21下側的型腔內(nèi)，初始時，電磁鐵41和限位磁鐵42之間的距離較大，排斥力較小，此時活塞21在自身和限位磁鐵42的重力以及排斥力的作用下壓在型腔內(nèi)的水上，由于此時排斥力較小，活塞21對水的壓力較小，型腔內(nèi)的壓力型腔內(nèi)的壓力仍小于溢流閥7的設定值，水可以繼續(xù)從水泵6流入型腔，活塞21向上滑動。在此過程中，電磁體和限位磁鐵42逐漸靠近，排斥力逐漸增大，活塞21對型腔內(nèi)水的壓力逐漸增大，進入型腔內(nèi)的水被壓縮，型腔內(nèi)的壓力逐漸增大，最后達到溢流閥7的設定值時，從水泵6的出水端流出的水流到溢流閥7后直接從排水管71排出，流入儲水箱5內(nèi)，位于活塞21下側的型腔內(nèi)的水不再增加，活塞21不再向上滑動。

然后向位于活塞21上方的型腔內(nèi)放入壓制碳刷的原料，并使沖頭3向下運動，壓盤31壓在原料上，并使活塞21向下滑動。型腔內(nèi)的水被壓縮，型腔內(nèi)的壓力增大，型腔內(nèi)的壓力大于溢流閥7的預設值后，型腔內(nèi)的水從排水管71處排出，所以最后型腔內(nèi)的壓力與溢流閥7的設定值相同。然后使沖頭3向上運動，活塞21不再受到壓盤31向下的壓力，由于此時活塞21位于模具2底部，此時排斥力最小，所以水泵6可以繼續(xù)向位于活塞21下方的型腔內(nèi)充水，活塞21向上滑動，將碳刷向上推動。在活塞21向上滑動的過程中，排斥力逐漸增大，最后活塞21在自身和限位磁鐵42的重力，以及排斥力的作用下使型腔內(nèi)的壓力保持與溢流閥7的設定值相等，活塞21處于平衡狀態(tài)。在整個過程中，降溫腔23和活塞21下方的模具2的型腔內(nèi)都裝滿水，水與模具2側壁接觸，在壓制過程中產(chǎn)生的熱量先傳遞到模具2側壁上，再被降溫腔23內(nèi)的水吸收，避免模具2、沖頭3和碳刷的溫度升高，避免模具2和碳刷的溫度上升。最后取出碳刷，開始下一次壓制；生產(chǎn)完畢后關閉溢流閥7和水泵6，打開風機，風機將模具2上附著的粉末吹離，對模具2進行清潔。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發(fā)明的保護范圍，這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本發(fā)明所省略描述的技術、形狀、構造部分均為公知技術。