一種大高徑比輻射環的取向壓制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大高徑比輻射環的取向壓制裝置，所述取向壓制裝置設于壓機的支架上，所述壓機上設有上壓頭、下壓頭、支架和控制器；其特征是，所述上壓頭下表面上設有墊塊，墊塊下表面上設有管狀上沖頭；墊塊內設有第一圓柱形空腔，上沖頭內設有上端位于第一圓柱形空腔內并可相對于上沖頭上、下移動的上芯鐵；所述下壓頭上表面上設有用于穿入第二圓柱形空腔內的管狀下沖頭，下沖頭內設有下芯鐵，下芯鐵露出下沖頭上端之外；控制器分別與壓機和勵磁線圈電連接。本實用新型具有適用于制作大高徑比輻射環；改造投資少，適用范圍廣的特點。
【專利說明】—種大高徑比輻射環的取向壓制裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及永磁材料制作領域，尤其是涉及一種用于制作大高徑比的輻射環的大高徑比輻射環的取向壓制裝置。
【背景技術】
[0002]燒結釹鐵硼輻射環產品主要用于高檔稀土永磁電機領域，具有便于組裝，電機轉動平穩、噪音小等優點，市場前景好。生產輻射環的主要難題是如何獲得磁場強度高且均勻的福射取向磁場。目前徑向取向技術主要有兩種:一種是雙極頭對沖法，利用兩個同極相對的勵磁場對沖后產生向外輻射的磁場進行取向，例如專利CN00125615.7 ;另一種取向方法是四極聚磁法，采用四個極頭同極向中心聚磁的方法進行取向，例如專利CN01111509.2。
[0003]雙極頭對沖法和四極聚磁法存在制作大高徑比的輻射環時徑向取向磁場較低的缺點。根據磁場連續性原則，當成型毛坯的高徑比大于I時，即便是在理想狀態下(磁阻、漏磁、磁損等均不計)并且采用飽和磁極化強度最高的鈷鐵合金0?約為2.4T)做芯鐵，當芯鐵磁場強度達到飽和時，取向磁場僅為1.25T，低于釹鐵硼磁粉取向常用的1.5T。在實際生產中磁阻、漏磁是無法避免的，所以采用現有技術制備高徑比為0.5的徑向取向輻射環時，取向磁場強度很難達到1.5T，無法實現大高徑比高性能徑向取向輻射環的制作。
[0004]中國專利CN00125615.7，授權
【公開日】2001年5月2日，公開了一種一次成型徑向取向燒結釹鐵硼輻射環的制作工藝，a.將秤好的粉料置入模具下模的陰模型腔內；b.由CP機程控開動液壓機將上模向下模靠攏，此時上壓頭、上芯棒、上電磁鐵同步下行，當行至上壓頭與陰模板接觸后暫停； c.暫停后上下電磁鐵、同時對輻射環進行充磁并開始徑向取向；d.當充磁的磁場強度達到> 1.5T時，上壓頭繼續下壓進行雙向壓制，壓力達到>15兆帕時卸壓；e.上，下電磁鐵反向退磁(此時已完成粉體的徑向取向動作)；f.上模提升、下模退出，輻射環出模；g.出模后的輻射環進行燒結即成產品。該發明采用的是雙極頭對沖法，存在設備通用性差、所制作的輻射環高度較低的缺點。
【發明內容】
[0005]本實用新型的發明目的是為了克服現有技術中制作的輻射環高徑比低的問題，提供了一種用于制作大高徑比的輻射環的大高徑比輻射環的取向壓制裝置。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]—種大高徑比輻射環的取向壓制裝置，所述取向壓制裝置設于壓機的支架上，所述壓機上設有上壓頭、下壓頭、支架和控制器；所述上壓頭下表面上設有墊塊，墊塊下表面上設有管狀上沖頭；墊塊內設有第一圓柱形空腔，上沖頭內設有上端位于第一圓柱形空腔內并可相對于上沖頭上、下移動的上芯鐵；
[0008]所述支架上設有兩個同軸勵磁線圈和位于兩個勵磁線圈之間的陰模；勵磁線圈的軸心線平行于水平面，兩個勵磁線圈內均設有圓形軛鐵，陰模由導磁材料制成，陰模上設有第二圓柱形空腔，陰模分別與兩塊圓形軛鐵相接觸；[0009]所述下壓頭上表面上設有用于穿入第二圓柱形空腔內的管狀下沖頭，下沖頭內設有下芯鐵，下芯鐵露出下沖頭上端之外；控制器分別與壓機和勵磁線圈電連接。
[0010]垂直壓機是指磁場取向方向與壓制方向垂直的壓機，是目前國內最主要的永磁材料制備壓機，在釹鐵硼領域占有率達到90%以上。
[0011]本實用新型的優點是裝置簡單實用，安置在普通垂直壓機上即可使用，可以在一臺壓機上實現方塊、圓柱及輻射環磁體的全能生產，大大提高壓機的利用率，減少壓機投入。同時，在取向壓制時通過分步加料可以在不影響輻射環性能的情況下提高輻射環高度。本實用新型的陰模、下芯鐵、上沖頭和下沖頭圍成用于放磁粉的模腔。
[0012]使用本實用新型制作大高徑比輻射環的過程如下:
[0013]將永磁粉放入模腔，壓機帶動上壓頭下行，上、下芯鐵閉合，勵磁線圈通電產生磁場，磁場同極相對，磁力線在陰模中聚集后穿過模腔對磁粉進行取向，然后進入芯鐵，通過上、下芯鐵導出，并通過壓機支架回到軛鐵形成磁回路。
[0014]在取向的同時完成壓制，然后，上壓頭上行，帶動上沖頭及上芯鐵脫離陰模；
[0015]在模腔內再次加入磁粉，重復取向壓制，經過多次放入磁粉、取向壓制的過程，獲得大高徑比的輻射環生坯，輻射環生坯最高高度可以與陰模上表面平齊。將取向壓制得到的輻射環生坯放入真空燒結爐燒結，燒結溫度100(ni2(TC，保溫0.5飛小時，并進行必要的回火處理。
[0016]本實用新型的取向壓制裝置通過合理的磁路設計在普通垂直壓機上實現大高徑比輻射環的取向壓制，即在同一臺壓機上根據生產需要更換裝置既可以生產平行取向磁體也可以制作輻射取向磁體；通過多次加入磁粉、取向壓制提高輻射環高度，使輻射環高度可以提高一倍以上。
[0017]作為優選，所述上芯鐵的軸向剖面呈T字形，所述上沖頭上端設有向外水平延伸的環形邊，環形邊與墊塊下表面相連接；所述上沖頭的內徑小于第一圓柱形空腔的直徑；所述第一圓柱形空腔內設有彈簧，彈簧兩端分別與上壓頭下表面和上芯鐵上端相連接。
[0018]作為優選，上沖頭和下沖頭均由無磁鋼材料制成。
[0019]作為優選，所述陰模由純鐵材料制成。
[0020]作為優選，陰模的高度為25毫米至45毫米。
[0021]作為優選，陰模的高度與下芯鐵外徑之間的比例為2:1至2.4:1。
[0022]因此，本實用新型具有如下有益效果:(I)適用于制作大高徑比輻射環；(2)改造投資少，適用范圍廣；(3)結構簡單，使用方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的一種結構示意圖；
[0024]圖2是本實用新型的另一種結構示意圖。
[0025]圖中:上壓頭1、下壓頭2、墊塊3、上沖頭4、第一圓柱形空腔5、上芯鐵6、勵磁線圈
7、圓形軛鐵8、第二圓柱形空腔9、下沖頭10、下芯鐵11、彈簧12、模腔13、陰模14。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步的描述。[0027]如圖1、圖2所示的實施例是一種大高徑比輻射環的取向壓制裝置，取向壓制裝置設于壓機的支架上，壓機上設有上壓頭1、下壓頭2、支架和控制器；上壓頭下表面上設有墊塊3，墊塊下表面上設有管狀上沖頭4 ;墊塊內設有第一圓柱形空腔5，上沖頭內設有上端位于第一圓柱形空腔內并可相對于上沖頭上、下移動的上芯鐵6 ；
[0028]支架上設有兩個同軸勵磁線圈7和位于兩個勵磁線圈之間的陰模14 ;勵磁線圈的軸心線平行于水平面，兩個勵磁線圈內均設有圓形軛鐵8，陰模由導磁材料制成，陰模上設有第二圓柱形空腔9，陰模分別與兩塊圓形軛鐵相接觸；
[0029]下壓頭上表面上設有用于穿入第二圓柱形空腔內的管狀下沖頭10，下沖頭內設有下芯鐵11，下芯鐵露出下沖頭上端之外；控制器分別與壓機和勵磁線圈電連接。
[0030]上芯鐵的軸向剖面呈T字形，上沖頭上端設有向外水平延伸的環形邊，環形邊與墊塊下表面相連接；上沖頭的內徑小于第一圓柱形空腔的直徑；第一圓柱形空腔內設有彈簧12，彈簧兩端分別與上壓頭下表面和上芯鐵上端相連接。上沖頭和下沖頭均由無磁鋼材料制成。陰模的高度與下芯鐵外徑之間的比例為2:1。上、下芯鐵和陰模采用純鐵材料，純鐵材料的優點是價格低，磁導率高。選擇高度為40毫米的陰模。
[0031]采用本實用新型制作輻射環的過程如下:
[0032]采用鑄錠法制備釹鐵硼合金，采用機械法制備粗粉+氣流磨制備細粉，磁粉均粒度為4.2 u m ；
[0033]在控制器里預設取向壓制的次數為3次，第一次取向壓制時在上、下壓頭上加的壓力為4兆帕，保壓時間為2秒；第二次取向壓制壓力6兆帕，保壓4秒；第三次取向壓制壓力10兆帕，保壓12秒；
[0034]使用本實用新型制作大高徑比輻射環的過程如下:
[0035]將永磁粉放入模腔，壓機帶動上壓頭下行，上、下芯鐵閉合，勵磁線圈通電產生磁場，磁場同極相對，磁力線在陰模中聚集后穿過模腔對磁粉進行取向，然后進入芯鐵，通過上、下芯鐵導出，并通過壓機支架回到軛鐵形成磁回路。
[0036]在取向的同時完成壓制，然后，上壓頭上行，帶動上沖頭及上芯鐵脫離陰模；
[0037]在模腔內再次加入磁粉，重復取向壓制，經過多次放入磁粉、取向壓制的過程，獲得大高徑比的輻射環生坯，輻射環生坯最高高度可以與陰模上表面平齊。將取向壓制得到的輻射環生坯放入真空燒結爐燒結，燒結溫度100(Tll2(rC，保溫0.5飛小時，并進行必要的回火處理。
[0038]分三次取向壓制是為了降低每次取向壓制輻射環的高徑比，前兩次加壓的目的是將取向后的磁粉固定；每次取向壓制的磁粉松裝高度為20毫米，壓制后高度約為12毫米；但要給進一步提高密度留有空間，以便提高多次輻射環間的結合力；最后一次加壓的目的是進一步提高成型輻射環密度。
[0039]應理解，本實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
【權利要求】
1.一種大高徑比輻射環的取向壓制裝置，所述取向壓制裝置設于壓機的支架上，所述壓機上設有上壓頭(I )、下壓頭(2)、支架和控制器；其特征是，所述上壓頭下表面上設有墊塊(3)，墊塊下表面上設有管狀上沖頭(4);墊塊內設有第一圓柱形空腔(5)，上沖頭內設有上端位于第一圓柱形空腔內并可相對于上沖頭上、下移動的上芯鐵(6)； 所述支架上設有兩個同軸勵磁線圈(7)和位于兩個勵磁線圈之間的陰模(14);勵磁線圈的軸心線平行于水平面，兩個勵磁線圈內均設有圓形軛鐵(8)，陰模由導磁材料制成，陰模上設有第二圓柱形空腔(9)，陰模分別與兩塊圓形軛鐵相接觸； 所述下壓頭上表面上設有用于穿入第二圓柱形空腔內的管狀下沖頭(10)，下沖頭內設有下芯鐵(11)，下芯鐵露出下沖頭上端之外；控制器分別與壓機和勵磁線圈電連接。
2.根據權利要求1所述的一種大高徑比輻射環的取向壓制裝置，其特征是，所述上芯鐵的軸向剖面呈T字形，所述上沖頭上端設有向外水平延伸的環形邊，環形邊與墊塊下表面相連接；所述上沖頭的內徑小于第一圓柱形空腔的直徑；所述第一圓柱形空腔內設有彈簧(12)，彈簧兩端分別與上壓頭下表面和上芯鐵上端相連接。
3.根據權利要求1所述的大高徑比輻射環的取向壓制裝置，其特征是，上沖頭和下沖頭均由無磁鋼材料制成。
4.根據權利要求1所述的大高徑比輻射環的取向壓制裝置，其特征是，所述陰模由純鐵材料制成。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的大高徑比輻射環的取向壓制裝置，其特征是，陰模的高度為25毫米至45毫米。
6.根據權利要求1或2或3或4所述的大高徑比輻射環的取向壓制裝置，其特征是，陰模的高度與下芯鐵外徑之間的比例為2:1至2.4:1。
【文檔編號】B22F3/03GK203437641SQ201320537872
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月2日 優先權日:2013年9月2日
【發明者】郝忠彬, 吳美浩, 洪群峰, 王成勝, 黎龍貴 申請人:浙江東陽東磁有限公司