專利名稱：磁性材料粉末成型模具的制作方法
技術領域：
本發明涉及模具制造領域，尤其是指一種磁性材料粉末成型模具。
背景技術：
如圖I所示，目前使用的模具由陰模和上壓頭5、下壓頭6組成，陰模由前后左右四塊側板組成，其中左側板3、右側板4使用了導磁材料，一般為Grl2鋼或GGrl5鋼；前側板I、后側板2為不導磁材料，一般為304不銹鋼、無磁模具鋼，無磁硬質合金等，上壓頭5、下壓頭6也為不導磁材料。
磁性粉末在壓制過程中需要有磁場取向，使粉末的磁化方向與外加磁場的方向相同。取向用的線圈安裝在壓機上，當線圈通電時，壓機框架、極頭，左、右側板、模腔構成磁路。現有該類模具的好處在于整體磁阻較小，只需要較小的電流便可以使模腔內的磁感應強度達到技術要求。但是，上述模具只考慮了磁場的強度，未考慮模腔內磁粉的移動。事實上，如果磁粉在一個均勻的磁場中，那么磁粉處于靜止或只會轉動，轉動到磁粉的磁化方向和磁場方向一致為止；而當磁場不均勻時，磁粉則會朝磁感應強度高的地方移動。很明顯，目前使用的模具，由于其左、右側板使用了導磁材料，其模腔內磁場的分布情況是越靠近左右側板處磁感應強度越高，在中間的時候磁感應強度最低。直觀上看，就是左、右側板在磁場中磁化后，產生了對磁粉的吸引，這就導致了取向時磁粉向左右兩端移動，從而使得壓制出來的毛坯材質不均勻，最終表現在燒結后的毛坯成兩端大中間小的腰縮形狀。此外，由于磁場分布的不均勻，也導致了壓制出來的毛坯在各個部位的取向方向不一致，也會影響其性能。
發明內容
本發明的目的是提供一種磁性材料粉末成型模具，其能夠克服現有技術的不足，使通過該模具制造出的毛坯材質均勻，性能良好。本發明的目的是這樣實現的
磁性材料粉末成型模具，其包括有陰模，所述陰模內設有陰模內腔，所述陰模內腔的至少一個側面的飽和極化強度與需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致。從磁場的角度來講，磁力線通過兩塊平行的導磁板，在兩塊導磁板的中心區域會形成均勻的磁場，而在兩塊導磁板的邊緣區域則會由于邊緣效應的存在致使磁力線扭曲。所以，對于磁性材料粉末成型模具而言，當不考慮磁粉的磁性能時，只需要將左側板及右側板的平面加大，則中心位置的磁場就可以認為是均勻的。但加入磁粉后，由于磁粉本身具有一定的磁導率，所以在磁粉邊緣的磁力線也會扭曲。本發明將陰模內腔的材質的飽和極化強度和需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致，在取向磁場的作用下，隔離板的磁導率和磁性材料粉末的磁導率一致，使磁場的邊緣扭曲現象從磁性材料粉末轉移到由該材質制成的陰模內腔的側面上，確保了磁性材料粉末的磁場為勻強磁場，保證壓制出來的磁性材料粉末的毛坯的性能。本發明所述陰模包括有多個側板，多個所述側板的飽和極化強度與需要壓制的磁性材料粉末 的飽和極化強度一致。本發明所述陰模內腔的至少一個側面的材質可以為使用鈷作為粘結相的硬質合金。本發明所述陰模內腔的至少一個側板的材質可以為含鈷量為15%的硬質合金或含鈷量為16%-20%的硬質合金或含鈷量為22%-25%的硬質合金。本發明所述陰模內腔的至少一個側面的材質可以為含半馬氏體、半奧氏體的鐵合金，或所述陰模內腔的至少一個側面的的材質為含半鐵素體、半奧氏體的鐵合金。本發明所述陰模內腔的至少一個側面設有隔離板，所述隔離板的飽和極化強度與需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致。本發明所述陰模包括有左側板、右側板、前側板及后側板，至少在所述陰模內腔的左側及右側分別設有隔離板，所述隔離板的飽和極化強度與需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致。本發明所述左側板及所述右側板在所述陰模內腔的一側設有與所述隔離板配合的凹結構，所述凹結構的寬度大于所述陰模內腔的寬度。本發明所述陰模內腔的前側板及后側板也可以設有所述隔離板，四塊所述隔離板順次連接形成空心的柱形體，所述柱形體的外壁與所述陰模內腔的內壁相配合，所述柱形體的內腔的形狀與需要壓制的毛坯的形狀相匹配。本發明所述磁性材料粉末成型模具還包括有上壓頭及下壓頭，所述上壓頭的飽和極化強度與需要壓制的磁性粉末的飽和極化強度一致，所述下壓頭的飽和極化強度與需要壓制的磁性粉末的飽和極化強度一致。本發明與現有技術相比，具有如下有益效果
本發明通過將陰模內腔的至少一個側面材質的飽和極化強度與磁性材料粉末的飽和極化強度一致，使磁場的邊緣扭曲現象從磁性材料粉末上轉移到由該材質制成的陰模內腔的側面上，保證磁性材料粉末的磁場為勻強磁場，保證通過本模具制成的毛坯的性能。本發明的隔離板的設置方式可根據不同的需求在不同的側面上設置于磁性材料粉末的飽和極化強度一致的材質，適用范圍廣，不會影響磁性粉末的壓制。
圖I為現有技術磁性材料粉末成型模具的結構示意 圖2為本發明磁性材料粉末成型模具實施例I的結構示意 圖3為本發明磁性材料粉末成型模具實施例2的結構示意 圖4為本發明磁性材料粉末成型模具實施例3的結構示意 圖5為本發明磁性材料粉末成型模具實施例4的結構示意圖。圖中I -左側板、2-右側板、3-前側板、4-后側板、5-上壓頭、6-下壓頭、11-上壓頭、12-下壓頭、13-前側板、14-后側板、15-左側板、16-右側板、17-陰模內腔、18-隔離板、19-隔離板、21-空心的柱形體。
具體實施例方式本發明磁性材料粉末成型模具，其包括有陰模、上壓頭及下壓頭，所述陰模內設有陰模內腔，所述陰模內腔的至少一個側面的飽和極化強度與需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致。其中，可根據壓制好的毛坯的扭曲情況，調整相應的陰模內腔采用的材質的飽和極化強度，使其與需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致。所述陰模包括有多個側板，也可以采用調整多個所述側板的飽和極化強度，使其與需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致；所述陰模內腔的至少一個側面的材質為使用鈷作為粘結相的硬質合金。所述陰模內腔的至少一個側板的材質為含鈷量為15%的硬質合金或含鈷量為 16%-20%的硬質合金或含鈷量為22%-25%的硬質合金；或者，所述陰模內腔的至少一個側面的材質為含半馬氏體、半奧氏體的鐵合金，或所述陰模內腔的至少一個側面的的材質為含半鐵素體、半奧氏體的鐵合金。實施例I :
如圖2所示，本優選實施例以陰模包括有四塊側板為例。所述成型模具包括有上壓頭11、下壓頭12及陰模，所述陰模包括有前側板13、后側板14、左側板15及右側板16，所述前側板13、所述后側板14、所述左側板15及所述右側板16圍繞形成陰模內腔17。優選所述陰模內腔17內側整個為采用飽和極化強度與需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致的材質制成；或者在左側板15及右側板16的材質的飽和極化強度與需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致；或者所述前側板13、所述后側板14、所述左側板15及所述右側板16的材質的飽和極化強度與需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致。在本優選實施例中，則優選在所述陰模內腔17的左側及右側分別設有隔離板18、19，所述隔離板18、19的飽和極化強度與需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致，所述隔離板18、19分別將所述陰模內腔的左側及右側完全覆蓋，通過所述隔離板18、19將磁性材料粉末完全與左側板15及右側板16隔離。從磁場的角度來講，磁力線通過兩塊平行的導磁板,在兩塊導磁板的中心區域會形成均勻的磁場，而在兩塊導磁板的邊緣區域則會由于邊緣效應存在的磁力線扭曲。所以，對于磁性材料粉末成型模具來說，當不考慮磁粉的磁性能時，則只需要將左側板15及右側板16的平面面積加大，則中心位置的磁場則可以認為是均勻的，但加入磁性材料粉末后，由于磁性材料粉末本身具有一定的磁導率，所以在磁性材料粉末邊緣的磁力線也會扭曲。本發明在左側板及右側板的內側設置隔離板，并且是隔離板的飽和極化強度和需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致，在取向磁場的作用下，隔離板的磁導率和磁性材料粉末的磁導率一致，使磁場的邊緣扭曲現象從磁性材料粉末轉移到隔離板上，確保了磁性材料粉末的磁場為均勻場，保證壓制出來的磁性材料粉末的毛坯的性能。所述隔離板18、19的材質為使用鈷作為粘結相的硬質合金。鈷的含量越高，則硬質合金的飽和極化強度越高，通過控制鈷的含量控制隔離板的飽和極化強度，使其飽和極化強度與磁性材料粉末的飽和極化強度一致。所述隔離板18、19的材質為YG15硬質合金、YG16硬質合金、YG17硬質合金、YG18硬質合金、YG19硬質合金或YG20硬質合金。
所述隔離板18、19的材質也可以為含半馬氏體、半奧氏體的鐵合金，或所述隔離板的材質為含半鐵素體、半奧氏體的鐵合金，通過調整奧氏體的含量來控制隔離板的飽和極化強度，使其飽和極化強度與磁性材料粉末的飽和極化強度一致，奧氏體含量越高，則飽和極化強度越低。為了便于將所述隔離板18及所述隔離板19分別固定于所述左側板15及所述右側板16的內側，所述左側板15在所述陰模內腔17的一側設有與所述隔離板18配合的凹結構，所述右側板16在所述陰模內腔17的一側設有與所述隔離板19配合的凹結構，且所述凹結構的寬度大于所述陰模內腔17的寬度。當所述隔離板18、19嵌入到所述左側板15、所述右側板16內時，能夠完全避免磁性材料粉末與導磁的左側板15、右側板16接觸。在本實施例中，所述磁性材料粉末為釹鐵硼粉末，而所述隔離板18、19的材質優選為YG18硬質合金。所述上壓頭11及所述下壓頭12也采用YG18硬質合金制成。實施例2
如圖3所示，所述陰模內腔17的前側板13及后側板14均設有所述隔離板，四塊所述隔離板順次連接形成空心的柱形體21，所述柱形體21的外壁與所述陰模內腔17的內壁相配合，所述柱形體21的內腔的形狀與需要壓制的毛坯的形狀相匹配。四塊隔離板形成柱形體21作為一個整體結構，安裝方便。相應的，為了與所述柱形體21相配合，所述前側板13及所述后側板14的長度相應的需要縮短。實施例3
如圖4所示，當需要壓制異形磁性材料粉末時，亦可根據需要的形狀改變柱形體21內腔的形狀，圖4中所示斜方向45°角取向的毛坯，在所述柱形體21的中部留有與毛坯形狀相似的內腔。實施例4
如圖5中所示，所述柱形體21的內腔形狀為長方體與半圓柱的組合，以適壓制對應的異形毛還。。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.磁性材料粉末成型模具，其包括有陰模，所述陰模內設有陰模內腔(17)，其特征在于，所述陰模內腔(17)的至少一個側面的飽和極化強度與需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致。
2.根據權利要求I所述的磁性材料粉末成型模具，其特征在于，所述陰模包括有多個側板，多個所述側板的飽和極化強度與需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致。
3.根據權利要求I或2所述的磁性材料粉末成型模具，其特征在于，所述陰模內腔(17)的至少一個側面的材質為使用鈷作為粘結相的硬質合金。
4.根據權利要求3所述的磁性材料粉末成型模具，其特征在于，所述陰模內腔(17)的至少一個側板的材質為含鈷量為15%的硬質合金或含鈷量為16%-20%的硬質合金或含鈷量為22%-25%的硬質合金。
5.根據權利要求I或2所述的磁性材料粉末成型模具，其特征在于，所述陰模內腔(17)的至少一個側面的材質為含半馬氏體、半奧氏體的鐵合金，或所述陰模內腔的至少一個側面的材質為含半鐵素體、半奧氏體的鐵合金。
6.根據權利要求I或2所述的磁性材料粉末成型模具，其特征在于，所述陰模內腔(17)的至少一個側面設有隔離板，所述隔離板的飽和極化強度與需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致。
7.根據權利要求6所述的磁性材料粉末成型模具，其特征在于，所述陰模包括有左側板(15)、右側板(16)、前側板(13)及后側板(14)，至少在所述陰模內腔(17)的左側及右側分別設有隔離板(18)、(19)，所述隔離板(18)、(19)的飽和極化強度與需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致。
8.根據權利要求7所述的磁性材料粉末成型模具，其特征在于，所述左側板(15)及所述右側板(16)在所述陰模內腔(17)的一側設有與所述隔離板配合的凹結構，所述凹結構的寬度大于所述陰模內腔的寬度。
9.根據權利要求6所述的磁性材料粉末成型模具，其特征在于，所述陰模內腔(17)的前側板(13)及后側板(14)也可以設有所述隔離板(18)、(19)，四塊所述隔離板順次連接形成空心的柱形體(21)，所述空心的柱形體(21)的外壁與所述陰模內腔(17)的內壁相配合，所述空心的柱形體(21)的內腔的形狀與需要壓制的毛坯的形狀相匹配。
10.根據權利要求I所述的磁性材料粉末成型模具，其特征在于，所述磁性材料粉末成型模具還包括有上壓頭(11)及下壓頭(12)，所述上壓頭(11)的飽和極化強度與需要壓制的磁性粉末的飽和極化強度一致，所述下壓頭(12)的飽和極化強度與需要壓制的磁性粉末的飽和極化強度一致。
全文摘要
本發明公開了一種磁性材料粉末成型模具，其包括有陰模，所述陰模內設有陰模內腔，所述陰模內腔的至少一個側面的飽和極化強度與需要壓制的磁性材料粉末的飽和極化強度一致。本發明通過將陰模內腔的至少一個側面材質的飽和極化強度與磁性材料粉末的飽和極化強度一致，使磁場的邊緣扭曲現象從磁性材料粉末上轉移到由該材質制成的陰模內腔的側面上，保證磁性材料粉末的磁場為均勻磁場，保證通過本模具制成的毛坯的性能。本發明的隔離板的設置方式可根據不同的需求在不同的側面上設置于磁性材料粉末的飽和極化強度一致的材質，適用范圍廣，不會影響磁性粉末的壓制。
文檔編號B30B15/02GK102847938SQ20121037417
公開日2013年1月2日 申請日期2012年10月7日 優先權日2012年10月7日
發明者蔡報貴, 周鐵夫, 金小平, 胡勇, 毛華云, 岳崇斌 申請人:江西金力永磁科技有限公司