用于制備稀土燒結磁體的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于制備稀土燒結磁體的方法，更特別是涉及一種用于通過使得 模腔充滿合金粉末和在磁場下壓縮模制該粉末而制備獨特形狀的稀土燒結磁體的方法，獨 特形狀通常為C形或D形形狀。
【背景技術】
[0002] 現在，稀土燒結磁體（通常為釹基磁體）由于它們的超級磁特性而廣泛用于馬達、 傳感器和其它裝置中，該馬達、傳感器和其它裝置將安裝在硬盤、空調、混合汽車等中。
[0003] 通常，稀土燒結磁體通過粉末冶金而如下制備。首先，原材料根據預定組分來混 合。利用高頻感應爐，混合物恪化和鑄造成合金。合金通過研磨機（例如顎式粉碎機、Brown 磨機或銷磨機）或者氫燒裂（或者氫脆化處理）而粗粉碎，熔化通過噴磨機等來精細研磨， 從而獲得平均顆粒尺寸為1至10 μ m的細粉末。細粉末模制成合適形狀的壓緊件，同時施 加磁場，用于引起磁各向異性。壓緊件進行燒結和熱處理，以便形成燒結磁體。
[0004] 在通過粉末冶金制備稀土燒結磁體時，在磁場下模制的步驟通常使用包括型模、 上部沖頭和下部沖頭的模具。通過使得確定于型模和下部沖頭之間的模腔充滿細粉末以及 迫使上部沖頭向粉末施加單軸壓力而執行模制。模腔完全充滿細粉末，因此粉末的頂部可 以與型模的上表面同高。
[0005] 在模制步驟中，實際目的是提高將粉末壓縮模制成壓緊形狀（該壓緊形狀接近最 終磁體產品的形狀）的生產產量。在最終磁體產品為C形的實例中，粉末模制成近似C形 形狀的壓緊件。因此，上部和下部沖頭的壓力表面的形狀設置成非平面的。在這種情況下， 當模腔完全充滿細粉末，以使得粉末的頂部與型模的上表面平齊時，要模制的磁體產品的 每高度空腔中的粉末量將在水平間隔開的位置之間不均勻。當粉末在這種狀態中壓縮模制 時，模制的壓緊件將由于充裝量的不同而具有變化的密度。當燒結這樣的壓緊件時將產生 問題。即，由于在壓緊件的不同部位之間的收縮不同，燒結體可能扭曲或變形，在最差的情 況下將產生裂紋或裂隙。這些問題使得生產產量降低。
[0006] 作為用于防止燒結體產生裂紋或裂隙的方式，專利文獻1公開了一種斜切沖頭的 工作表面和調節斜切寬度和/或精修工作表面的粗糙度的方法。盡管該方法有效地防止了 燒結體產生裂紋或裂隙，但是該方法局限于制備特殊形狀的磁體（該形狀允許斜切模具）。 由于仍然沒有解決上面指出的壓緊密度問題，因此該方法對于防止燒結體扭曲或變形基本 無效。
[0007] 專利文獻2公開了一種粉末供給器盒，該粉末供給器盒包括盒殼體和用于平整粉 末高度的引導件，其中，粉末弄平成與要模制的壓緊件的上部形狀同形。這種方法消除了充 裝量的差異，因此消除了壓緊密度的變化。不過，供給器盒的裝配麻煩，表示為效率低。需 要多個引導件來滿足每個上部沖頭的形狀，因此裝置顯得冗余。
[0008] 引用文獻列表
[0009] 專利文獻 I :JP-A 2001-058294
[0010] 專利文獻 2 :JP-A 2005-205481
[0011] 專利文獻 3 :JP-A 2006-156425
【發明內容】
[0012] 本發明的目的是提供一種用于制備獨特形狀的稀土燒結磁體的方法，通常為C形 或D形形狀，該方法有效防止燒結體翹曲或變形，以及防止產生裂紋或裂隙，同時提高生產 產量。
[0013] 本發明涉及一種用于通過使用模具來單軸壓縮形成稀土磁體的合金粉末而制備 獨特形狀的稀土燒結磁體的方法，該獨特形狀通常為C形或D形形狀，該模具包括型模、上 部沖頭和下部沖頭，具有確定于型模和下部沖頭之間的空腔。下部沖頭被分成多個沖頭段， 這些沖頭段可在型模內沿壓縮方向獨立地運動。當一個或多個選定沖頭段向上運動，以使 得它們的壓力表面定位成比其余沖頭段的壓力表面相對更高時，使得空腔充裝合金粉末。 然后，使得選定沖頭段向下運動，直到連接的沖頭段的壓力表面在壓縮步驟過程中采取下 部沖頭的正常形狀。然后，在上部和下部沖頭之間壓縮合金粉末，從而實現在磁場下的單軸 壓力模制，以便形成壓緊件。最后，將壓緊件熱處理成燒結體，即稀土燒結磁體。該方法有 效防止燒結體翹曲或變形，甚至防止產生裂紋或裂隙，因此以較高產量來成功地制造稀土 燒結磁體。
[0014] 本發明提供了一種用于使用模具來由相應合金粉末制備稀土燒結磁體的方法，所 述模具包括：型模；上部沖頭，該上部沖頭有壓力表面；以及下部沖頭，該下部沖頭有壓力 表面，上部和下部沖頭中的一個或兩個的壓力表面為非平面形狀，空腔確定于型模和下部 沖頭之間，所述方法包括以下步驟：使得空腔充裝合金粉末；在磁場下在上部和下部沖頭 之間壓縮在空腔中的合金粉末，用于單軸壓力模制，以便形成壓緊件；以及熱處理該壓緊 件。該方法的特征在于：下部沖頭被分成多個沖頭段，這些沖頭段可沿壓縮方向在型模內獨 立地運動，只要下部沖頭的壓力表面在壓縮步驟過程中具有正常形狀；在使得空腔充裝合 金粉末的步驟中，一個或多個選定沖頭段運動至這樣的位置，使得它們的壓力表面定位成 比其余沖頭段的壓力表面相對更高；然后，選定沖頭段向下運動，直到它們與其余沖頭段連 接，以便在壓縮步驟過程中采取下部沖頭的正常形狀；在上部和下部沖頭之間壓縮合金粉 末的隨后步驟中，保持下部沖頭的壓力表面的正常形狀，從而實現在磁場下的單軸壓力模 制，以便形成壓緊件。
[0015] 在優選實施例中，該選定沖頭段在施加磁場時向下運動。
[0016] 在優選實施例中，該方法還包括：在壓力模制步驟之后，當通過上部和/或下部沖 頭而保持在壓力下的、在模具中的壓緊件時通過使得上部和下部沖頭以及型模的相對運動 而從型模中取出壓緊件。在更優選實施例中，在取出壓緊件的步驟中，當上部和下部沖頭以 及型模相對運動時在壓緊件上的壓力增大或減小。
[0017] 在優選實施例中，合金粉末的頂部在充裝步驟過程中或之后變平。
[0018] 在優選實施例中，選定沖頭段布置在壓緊件的豎直厚度較薄的位置處。
[0019] 在優選實施例中，上部和下部沖頭中的一個或兩個的壓力表面的至少一部分為弓 形或反弓形形狀的彎曲表面。
[0020] 在優選實施例中，上部沖頭的壓力表面為弧狀的弓形形狀的彎曲表面。
[0021] 在優選實施例中，下部沖頭的壓力表面包括具有平行側邊緣的中心表面部分以及 從該中心表面部分的側邊緣伸出的兩個側面。在更優選實施例中，中心表面部分為水平表 面或者弧狀的弓形形狀的彎曲表面，側面為水平表面或者朝著弓形的凸側傾斜的彎曲或平 表面。
[0022] 在優選實施例中，下部沖頭的選定沖頭段是具有與側面相對應的壓力表面的兩個 沖頭段，其余沖頭段是具有與中心表面部分相對應的壓力表面的一個沖頭段。
[0023] 發明的有利效果
[0024] 該方法有效地制備獨特形狀的稀土燒結磁體，該獨特形狀通常為C形或D形形狀， 且質量一致和高產量，同時防止燒結體翹曲或變形，甚至防止產生裂紋或裂隙。該方法保證 有效制備燒結磁體。它在工業中很有價值。
【附圖說明】
[0025] 圖1是C形的一個示例磁體的透視圖。
[0026] 圖2表示了在本發明的磁體制備方法中使用的一個示例模具