CN101162646B - 一种沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体的成型方法和设备 - Google Patents

一种沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体的成型方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体的成型方法和设备,要解决的技术问题是使磁粉得到均匀取向。本发明的方法:将磁粉放入环形模腔中,由取向磁场对环形模腔中的磁粉进行取向,取向磁场只占圆环360°角的很小部分,成型过程中取向磁场与模腔及其中的磁粉之间有相对旋转运动。本发明的设备,取向磁场只占辐射环360°角的很小部分,环形模腔与取向磁场之间形成具有相对旋转运动的结构。本发明与现有技术相比,360°方向的取向磁场为同一磁场,故辐射环不同角度的取向度很一致,较好地解决了目前辐射环生产中普遍存在的取向磁场偏低致使磁粉取向不完全和磁场分布不均匀导致产品磁性能一致性较差的技术难题。

Description

一种沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体的成型方法和设备
技术领域
本发明涉及一种圆环状磁性材料的制作方法和设备,特别是沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体的成型方法和设备。
技术背景
沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体(简称辐射环)在电机领域具有广泛的应用前景。制作辐射环的最大技术难点是成型(或压型)阶段对磁粉的取向方法。目前磁性材料行业应用的取向方法主要有两种:第一种是分段取向方法。这种成型方法是将圆环分成几部分,对每一部分分别导入取向磁场进行取向。该方法的最大不足之处是取向度不均匀,有些部位取向度高,有些部位取向度低。取向度不均匀不但会严重影响辐射环的整体磁性能而且由于不同取向度部位在烧结过程中的收缩率不同而会导致辐射环开裂,这些都使辐射环的磁性能和成品率降低,制作成本增加。第二种是对挤磁场取向法。该方法是调整上下两个线圈的电流方向,使其在线圈极头之间产生一个同极(N极或者S极)磁场,将这个同极磁场挤入辐射环模具的内腔后再通过导磁装置使其形成一个辐射磁场。该方法使取向磁场的均匀性得到一定改善,最大不足之处是当辐射环的内径较小时得到的取向磁场强度会大大降低,从而使磁粉取向不完全(第一种取向方法也存在类似缺陷),当辐射环高度较高时不但取向磁场的强度减弱而且均匀性变差,这些都使辐射环的磁性能和一致性变坏。
发明内容
为了克服现有制作方法的不足,本发明提出了一种新颖的制作辐射环的成型方法和设备。该方法在制作辐射环时不仅可以使磁粉得到均匀取向而且在制作内径较小和(或)高度较高辐射环时也能获得较大的取向场,使辐射环的磁性能和一致性都得到较大提高。
本发明是这样实现的:将取向磁场由目前普遍采用的360°(或近似360°)分布改变成了只占辐射环360°角的很小部分(实施时可采用内磁极-外磁极式取向磁场或外磁极-外磁极式取向磁场),将成型过程中磁粉与磁场的相对状态由目前普遍采用的相对静止(或近似相对静止)变成了有相对运动。本发明的内磁极-外磁极式取向磁场通过将辐射环取向磁场的外导磁装置由传统的连续圆环型(或近似连续圆环型)改成独立或分立的导磁片,使通过辐射环模腔的磁场得以集中从而得到更大的取向磁场。由于本发明采用的取向磁场只占辐射环360°角的很小部分,为了对辐射环模具中的磁粉在360°方向进行取向,本发明将磁粉与磁场的相对状态由目前普遍采用的相对静止(或近似相对静止)改变成了有相对运动。如果让磁粉相对静止,则小角度取向磁场绕辐射环模腔旋转360°以上时就能完成对磁粉的360°取向;如果让本发明采用的小角度取向磁场相对静止,则让模腔中的磁粉在磁场中旋转360°以上时也可以完成对磁粉的360°取向;如果模腔中的磁粉和本发明采用的小角度取向磁场同时旋转,则只要磁粉和磁场的运动不同步也能对磁粉完成360°取向。本发明由于采用的磁场较高,故对磁粉的取向更完全;由于360°方向的取向磁场为同一磁场,故辐射环不同角度的取向度很一致。所以,本发明较好地解决了目前辐射环生产中普遍存在的取向磁场偏低致使磁粉取向不完全和磁场分布不均匀导致产品磁性能一致性较差等技术难题。
附图说明
图1为本发明内磁极-外磁极式取向磁场示意图。
图2为本发明外磁极-外磁极式取向磁场示意图。
图中:1.内磁极(当选用硬度较大导磁材料时可兼做模芯);2.模腔;3.无磁模具;4.外磁极导磁片;5.外磁极;6.导磁芯(当选用硬度较大导磁材料时可兼做模芯);7.第一外磁极;8.第二外磁极。
具体实施例1:用内磁极-外磁极式取向磁场制作辐射环
结合图1,当将由电磁铁或者永磁体产生的磁场的两极(N极和S极)通过一定的导磁装置分别导入内磁极1和外磁极5后,就会在内磁极1和外磁极导磁片4之间形成一个强磁场。如果此时模腔2中装填有磁粉,则处于该磁场中的磁粉将得到充分磁化和取向。如果将外磁极导磁片4固定在外磁极5上,用电机带动外磁极5高速旋转就可实现对模腔2中全部磁粉的磁化和辐射取向。对模腔2中的磁粉在磁化和取向的同时施加一个逐步增加的压力就可以完成对辐射环坯体的压制成型。如果将导磁板5和外磁极导磁片4动连接,用电机带动外磁极导磁片4旋转也可以达到相同的目的。完成成型后只需在内磁极1和外磁极5之间导入一个与取向磁场方向相反、大小适当的反向磁场就可以实现对辐射环坯体的退磁。将按照上述方法成型的辐射环坯体进行目前普遍采用的烧结和热处理就制成了辐射环毛坯,再经过精加工就完成了对辐射环的制作。在本实施例中如果不是让外磁极5和外磁极导磁片4旋转而是让模具3和模腔2中的磁粉旋转也能达到对磁粉辐射取向的目的。在本实施例中,我们可以只采用了一片外磁极导磁片4,也可以采用多片导磁片4。另外,导入内磁极1和外磁极5之间的磁场可以是恒定磁场,也可以是有规则变化的磁场(如脉冲磁场),还可以是不规则变化的磁场。
具体实施例2:用外磁极-外磁极式取向磁场制作辐射环
结合图2,当将由电磁铁或者永磁体产生的磁场的两极(N极和S极)通过一定的导磁装置分别导入第一外磁极7和第二外磁极8后,就会在导磁芯6和第一外磁极7之间、导磁芯6和第二外磁极8之间同时形成两个强磁场。如果此时模腔2中装填有磁粉,则处于这两个磁场中的磁粉都将得到充分磁化和取向。用电机带动第一外磁极7和第二外磁极8同时高速旋转就可实现对模腔2中全部磁粉的磁化和取向。对模腔2中的磁粉在磁化和取向的同时施加一个逐步增加的压力就可以完成对辐射环坯体的压制成型。完成成型后只需在第一外磁极7和第二外磁极8之间导入一个逐步减小的磁场就可以实现对辐射环坯体的退磁。将按照上述方法成型的辐射环坯体进行目前普遍采用的烧结和热处理就制成了辐射环毛坯,再经过精加工就完成了对辐射环的制作。在本实施例中如果不是让第一外磁极7和第二外磁极8旋转而是让模腔2中的磁粉旋转也能达到对磁粉辐射取向的目的。在本实施例中,我们只用了一对外磁极(第一外磁极7和第二外磁极8),也可以采用多对外磁极甚至奇数个外磁极(例如三个外磁极,一个N极,两个S极等)。导入第一外磁极7和第二外磁极8之间的磁场可以是恒定磁场,也可以是有规则变化的磁场(如脉冲磁场),还可以是不规则变化的磁场。

Claims (9)

1.一种沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体的成型方法,将磁粉放入环形模腔(2)中,由取向磁场对环形模腔(2)中的磁粉进行取向,其特征在于:所述取向磁场存在于位于环形模腔(2)内的内磁极(1)和位于环形模腔(2)外的连接在外磁极(5)上的导磁片(4)之间,或存在于位于环形模腔(2)外的第一外磁极(7)和位于环形模腔(2)内的导磁芯(6)及位于环形模腔(2)外的第二外磁极(8)和导磁芯(6)之间;所述内磁极(1)和外磁极导磁片(4)之间、或第一外磁极(7)和导磁芯(6)及第二外磁极(8)和导磁芯(6)之间的取向磁场只占圆环360°角的很小部分;成型过程中存在于内磁极(1)和外磁极导磁片(4)之间的取向磁场、或第一外磁极(7)和导磁芯(6)及第二外磁极(8)和导磁芯(6)之间的取向磁场与模腔(2)及其中的磁粉之间有相对旋转运动。
2.根据权利要求1所述的一种沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体的成型方法,其特征在于:所述外磁极(5)是圆环形;所述导磁片(4)的片数至少是一片。
3.根据权利要求1所述的沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体的成型方法,其特征在于:所述第一外磁极(7)的个数至少是一个,第二外磁极(8)的个数至少是一个。
4.根据权利要求3所述的沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体的成型方法,其特征在于:所述外磁极(5)与外磁极导磁片(4)紧密连接,用电机带动外磁极(5)与外磁极导磁片(4)围绕模腔(2)中的磁粉旋转;或外磁极(5)与外磁极导磁片(4)动连接,用电机带动外磁极导磁片(4)围绕模腔(2)中的磁粉旋转。
5.根据权利要求4所述的沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体的成型方法,其特征在于:所述模腔(2)中的磁粉静止,外磁极导磁片(4)旋转;或外磁极导磁片(4)静止,而模腔(2)中的磁粉旋转。
6.根据权利要求3所述的沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体的成型方法,其特征在于:所述第一外磁极(7)和第二外磁极(8)围绕模腔(2)中的磁粉旋转;或第一外磁极(7)和第二外磁极(8)静止,而模腔(2)中的磁粉旋转。
7.根据权利要求5或6所述的沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体的成型方法,其特征在于:取向磁场是恒定磁场、有规则变化的磁场或不规则变化的磁场。
8.根据权利要求7所述的沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体的成型方法,其特征在于:取向磁场是由电磁铁产生、永磁体产生或电磁铁和永磁体共同产生。
9.一种沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体的成型设备,在取向磁场中设有环形模腔(2),其特征在于:所述取向磁场只占圆环360°角的很小部分,环形模腔(2)与取向磁场之间形成具有相对旋转运动的结构,取向磁场位于环形模腔(2)内的内磁极(1)和位于环形模腔(2)外的连接在外磁极(5)上的导磁片(4)之间,所述环形模腔(2)同轴设置在同轴设置的内磁极(1)与外磁极(5)之间;或取向磁场位于环形模腔(2)外的第一外磁极(7)和位于环形模腔(2)内的导磁芯(6)及位于环形模腔(2)外的第二外磁极(8)和导磁芯(6)之间,导磁芯(6)位于轴心,环形模腔(2)与导磁芯(6)同轴设置,第一外磁极(7)与第二外磁极(8)位于环形模腔(2)外缘。
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Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 518053 SHENZHEN, GUANGDONG PROVINCE TO: 518060 SHENZHEN, GUANGDONG PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20120711

Address after: Nanshan Software Park East Tower No. 10128 Nanshan District Shennan Road Shenzhen city Guangdong province 518060 1305

Patentee after: Shenzhen Ruida Technology Co., Ltd.

Address before: 518053, 4 9C, 1 village, century village, Shenzhen, Guangdong, Nanshan District, Shahe

Patentee before: Cheng Wenhao

C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: SHENZHEN RUIDAMEI MAGNETIC INDUSTRY CO., LTD.

Free format text: FORMER NAME: SHENZHEN RUIDAMEI TECHNOLOGY CO., LTD.

CP03 Change of name, title or address

Address after: 518106 Gongming office, Guangming District, Guangdong, Shenzhen Province, building two, building B2, 19, Yau Ma Wai Industrial Park, Shek Wai community, Shek Wai

Patentee after: Shenzhen Ruida magnetic Co., Ltd.

Address before: Nanshan Software Park East Tower No. 10128 Nanshan District Shennan Road Shenzhen city Guangdong province 518060 1305

Patentee before: Shenzhen Ruida Technology Co., Ltd.

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Forming method of annular magnetic body orientating along the direction of radius or diameter radiation

Effective date of registration: 20140630

Granted publication date: 20110921

Pledgee: Shenzhen high tech investment and financing Company limited by guarantee

Pledgor: Shenzhen Ruida magnetic Co., Ltd.

Registration number: 2014990000525

PLDC Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model