各向異性粘結釹鐵硼磁環一次成型工藝的磁粉送料裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及加工各向異性粘結釹鐵硼磁環的設備，具體為實施各向異性粘結釹鐵硼磁環一次成型工藝的磁粉送料裝置。解決現有技術無法實現溫壓送料，因而無法實現各向異性粘結釹鐵硼磁環一次成型的問題。該磁粉送料裝置包括外環和位于外環內的內堵，外環的內孔由上下兩部分構成，內孔上部是一個旋轉面，內孔下部是圓臺孔，圓臺孔的錐角A，滿足90°-A/2﹥B,其中B為被加工磁粉的安息角，圓臺孔的下口直徑d與各向異性粘結釹鐵硼磁環成型設備的環形模腔的外圓直徑相同；內堵由上下兩部分構成，上部是旋轉體，下部是錐角與圓臺孔的錐角相同的圓臺體；內堵上平面不低于外環上平面。本發明為實現各向異性粘結釹鐵硼磁環一次成型提供了設備保障。
【專利說明】各向異性粘結釹鐵硼磁環一次成型工藝的磁粉送料裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及加工釹鐵硼磁材的設備，特別涉及加工各向異性粘結釹鐵硼磁環的設備，具體為各向異性粘結釹鐵硼磁環一次成型工藝的磁粉送料裝置。
【背景技術】
[0002]各向異性粘結釹鐵硼是近幾年發展起來的一種新型永磁材料，它的優勢是生產各向異性粘結釹鐵硼磁環，雖然其磁能積大大低于燒結釹鐵硼但也大大高于各向同性粘結釹鐵硼，可用于取代部分各向同性粘結釹鐵硼，生產性能更好體積更小的小、微永磁電機，十多年前日本已經實現了各向異性粘結釹鐵硼的產業化，近幾年我國多項技術已有所突破，大有迅猛發展的勢頭。
[0003]現有的各向異性粘結釹鐵硼磁環成型設備及模具，都具有圓環型模腔8，它由陰模和圓柱模芯9組成，模芯9在陰模內能上下運動(這是任何一個壓制環形粉體的設備必須具備的功能);模芯9與陰模內壁之間的環狀空隙就是磁環成型的環形模腔8。模芯9的外圓即是環形模腔8的內圓。
[0004]各向異性粘結磁粉，必須溫壓取向成型，即須在一定的溫度、壓力及磁場取向下成型，具體到設備上就是成型過程中陰模內壁及模芯是受熱的。在現有的各向異性粘結釹鐵硼磁環成型設備上很難實現一次成型，即將磁粉直接送入成型設備的環形模腔內溫壓取向一次成型。原因是磁環一般都很薄，大多只有一兩個毫米的壁厚甚至薄到不足一毫米，向設備的環形模腔內直接送料，不論手動還是自動，物料都不可避免的和模具(模腔)上平面接觸，通過振動、晃動或刮動逐步使料粉漏進模腔，沒粘結劑或冷加料這是可行的，熱加料就不行了，磁粉一接觸模具(模腔)上平面就軟化，沒等料粉完全進入模腔內，粘結劑就軟化把模腔環口糊住了。別說自動送料，就是手工往里塞也塞不進去。無奈，當前國內外普遍采用的工藝是二次成型，即先冷壓預成型，再把預成型的毛胚送進成型設備模具的模腔進行溫壓取向的二次成型。
[0005]可以看出，二次成型是在溫壓送料得不到解決的情況下不得已而為之的變通辦法。如果一但解決了溫壓送料的問題，就可實施一次成型工藝，而且磁粉在自由狀態下的取向效果更好。預成型后再取向，必須有嚴格的工藝手段保證才能達到或接近磁粉自由狀態進入模腔成型的取向效果。一次成型工藝能否實施的關鍵是能否實現溫壓送料。各向異性粘結釹鐵硼的一次成型工藝和粘結磁粉的溫壓送料是一個問題。
【發明內容】
[0006]本發明解決現有技術無法實現溫壓送料，因而無法實現各向異性粘結釹鐵硼磁環一次成型的問題，提供一種各向異性粘結釹鐵硼磁環一次成型工藝的磁粉送料裝置。
[0007]本發明是采用如下技術方案實現的:如附圖1所示，各向異性粘結釹鐵硼磁環一次成型工藝的磁粉送料裝置，包括外環和位于外環內的內堵。外環的內孔由上下兩部分構成，內孔上部是一段曲線(或直線)繞內孔軸線的旋轉面，這段曲線任一點切線的水平夾角C2必須大于被加工磁粉的安息角B，內孔下部是圓臺孔，圓臺孔的錐角A，滿足90° -A/2> B,其中B為被加工磁粉的安息角，圓臺孔的下口直徑d與各向異性粘結釹鐵硼磁環成型設備的環形模腔的外圓直徑相同；內堵也由上下兩部分構成，上部同樣是以一段曲線(或直線)繞內堵軸線的旋轉體，該段曲線任一點切線的水平夾角Cl都大于被加工磁粉的安息角B，下部是錐角與外環圓臺孔的錐角相同的圓臺體，旋轉體與圓臺體的交線即為圓臺體大端外圓；外環的圓臺孔與內堵的圓臺體在無間隙貼合狀態下，內堵上平面不低于外環上平面。
[0008] 使用時，將該磁粉送料裝置放于各向異性粘結釹鐵硼磁環成型設備的模腔的正上方，將圓臺孔的下口與成型設備的環形模腔對準。內堵置于外環孔內，內堵的圓臺體與外環圓臺孔貼合，外環與內堵貼合面(錐面)之上，外環的內孔與內堵的旋轉體圍成一個環形槽。將磁粉預置于環形槽內，各向異性粘結釹鐵硼磁環成型設備需要送料時，模芯上升把內堵頂起了高度H，內堵的圓臺體外錐面與外環的圓臺孔內錐面形成了間隙h，對不同的錐角A，!!與!!存在著不同的但十分確定的比例關系。透過這個間隙，環形槽內的磁粉將快速落入成型設備的環形模腔內。由于外環和內堵的隔離，環形槽內預置的磁粉并不與高溫的模具直接接觸，因而其在環形槽內短時間內(數秒內)并不會受熱軟化；外環和內堵的錐面結構設計保證磁粉快速下落，在軟化前落入環形模腔內。顯然，外環高度的選擇除了要保證環形槽的容積外還要能保證外環與內堵錐面接觸有合理的高度，這不僅有利于錐面接觸的穩定性和密封性還有利于在短時間內(送料完成后可將送料裝置從模腔上移走)足以隔絕環形槽與模腔間的熱量傳導，使環形槽內的磁粉不致受熱軟化。各向異性粘結釹鐵硼磁粉粒度比較粗，流動性好，一般不加振動料粉就能順利進入模腔。
[0009]圓臺孔的內錐角A需滿足:90° - A/2 < B，以及Cl > B，C2 > B的設計參數，能保證環形槽內的磁粉快速順利滑入環形模腔，而沒有殘留。圓臺孔的下孔直徑d等于環形模腔的外徑，以保證磁粉不會滑落模腔外面。內堵的圓臺體錐角也是A以保證內堵的外錐面能和圓臺孔的內錐面貼緊密封阻止磁粉下漏。設S為環形槽徑向截面的面積，G為重心，r為G點的中心距，環形槽容積V=2 π rS，環形槽的容積等于定量磁粉的松裝體積。
[0010]具體制造時，為簡化計算和加工方便，外環的旋轉面和內堵的旋轉體的母線都選擇直線，內堵旋轉體母線的水平夾角Cl為90°，內堵上部的旋轉體為圓柱體；外環內孔上部的旋轉面母線的水平夾角C2=90° -A/2,使整個外環內孔成為一個錐角為A的圓臺孔。此時，圓臺孔的上口直徑為D1。內堵的圓臺體錐角也是A以保證內堵的外錐面能和圓臺孔的內錐面無間隙貼合阻止磁粉下漏。內堵的圓柱體的外圓直徑為D2，顯然D2 < D1，這樣在內堵的圓臺體外錐面與圓臺孔的內錐面貼緊時，外環與內堵貼合面(錐面)之上，內堵上部的圓柱體與外環內孔(即圓臺孔)之間形成一個環形槽。具體實施時，外環的圓臺孔與內堵的圓臺體在無間隙貼合狀態下，選擇內堵上平面與外環上平面等高(即共面)，這樣內堵上端面和外環上端面是平的，這是為了在向環形槽內加料時便于刮料。外環與內堵在自然狀態下由于重力的作用他們的錐面與錐孔是緊貼的，并組成了環形槽，假定環形槽單邊徑向截面面積為S，該截面的幾何重心點為G，重心點到圓臺孔中心的距離為r。
[0011]此環形槽的容積V=2 JirS 運用必要的數學知識不難推導出:
【權利要求】
1.一種各向異性粘結釹鐵硼磁環一次成型工藝的磁粉送料裝置，其特征在于:包括外環(6)和位于外環內的內堵(7);外環(6)的內孔由上下兩部分構成，內孔上部是一段曲線繞內孔軸線的旋轉面，這段曲線任一點切線的水平夾角C2必須大于被加工磁粉的安息角B，內孔下部是圓臺孔，圓臺孔的錐角A，滿足90° -A/2 > B,其中B為被加工磁粉的安息角，圓臺孔的下口直徑d與各向異性粘結釹鐵硼磁環成型設備的環形模腔的外圓直徑相同；內堵也由上下兩部分構成，上部是以一段曲線繞內堵軸線的旋轉體，該段曲線任一點切線的水平夾角Cl都大于被加工磁粉的安息角B，下部是錐角與外環(6)圓臺孔的錐角相同的圓臺體，旋轉體與圓臺體的交線即為圓臺體大端直徑；外環的圓臺孔與內堵的圓臺體在無間隙貼合狀態下，內堵上平面不低于外環上平面。
2.根據權利要求1所述的各向異性粘結釹鐵硼磁環一次成型工藝的磁粉送料裝置，其特征在于:外環的旋轉面和內堵的旋轉體的母線都選擇直線，內堵旋轉體母線的水平夾角Cl為90°，內堵上部的旋轉體為圓柱體；外環內孔上部的旋轉面母線的水平夾角C2=90° -A/2,使整個外環內孔成為一個錐角為A的圓臺孔。
3.根據權利要求1或2所述的各向異性粘結釹鐵硼磁環一次成型工藝的磁粉送料裝置，其特征在于:外環的圓臺孔與內堵的圓臺體在無間隙貼合狀態下，內堵上平面與外環上平面等聞。
4.根據權利要求3所述的各向異性粘結釹鐵硼磁環一次成型工藝的磁粉送料裝置，其特征在于:還包括自動加料機構，所述的自動加料機構包括支架(10)，支架上的滑臺(4)，在驅動下沿滑臺上表面往復移動的滑板(5)，支架上部的主料倉(1)，固定于主料倉下部且與主料倉相通的輔料倉(2)，輔料倉(2)的開口朝下且與滑板緊密接觸；外環(6)嵌在滑板上且與滑板等厚。
5.根據權利要求4所述的各向異性粘結釹鐵硼磁環一次成型工藝的磁粉送料裝置，其特征在于:滑板(5)是由汽缸(3)驅動的，汽缸(3)的缸體與滑臺固定，其活塞桿與滑板(5)固定。
【文檔編號】B22F3/03GK103978208SQ201410242535
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】董中天 申請人:董中天