CN102543353A

CN102543353A - 一种磁性辐射环制作方法及装置

Info

Publication number: CN102543353A
Application number: CN2012100609932A
Authority: CN
Inventors: 吕振
Original assignee: SHANGHAI KASAHARA ELECTRONIC EQUIPMENT CO Ltd; SHANGHAI HIRANO MAGNETIC GAS CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI KASAHARA ELECTRONIC EQUIPMENT CO Ltd; SHANGHAI HIRANO MAGNETIC GAS CO Ltd
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明涉及圆环状磁性材料的制作方法及装置，该方法是一种布置上、下两个线圈的对顶式取向方法，其特征在于：它采用扇形的导磁头，以电机驱动导磁头沿圆周绕阴模和芯棒旋转，形成平面扫描的辐向磁场。该装置包括下导磁框、电机、下线圈、下压头座、下线圈框、齿轮、齿型带、轴承座、轴承、转轮、下压头、上压头、上线圈、上导磁框、上导磁棒、导磁板、上线圈框、导磁头、阴模和芯棒；它主要解决现有的磁性辐射环制作方法很难做到良好的均匀性，且磁场强度衰减，成型产品高度受到限制，效率较差，效果也不够理想的技术缺陷，本发明是对顶式取向方法上进行的突破性地改进，提高磁场强度，达到取向均匀。

Description

一种磁性辐射环制作方法及装置

技术领域

本发明涉及圆环状磁性材料的制作方法及装置，特别是一种磁性辐射环制作方法及装置。

背景技术

习惯上把磁力线方向为法线方向的圆环形磁体称作辐射环，高性能的辐射环多采用稀土磁粉制成，因其矫顽力高、性能稳定，在电子、汽车、航天等领域有着广泛的运用。辐射环制粉末成型并不是难题，关键在于成型过程中取向的两个问题：一是提高感应磁场强度，二是取向的均匀性。目前通常采用对顶式取向方法，即布置上下两个线圈，使其对辐射环模芯产生同极性磁场，再通过阴模和导磁装置形成辐射磁场。该方式很难做到良好的均匀性，且磁场强度衰减，成型产品高度受到限制，效率较差，效果也不够理想。

图1、2是对顶取向方式的磁场分布图，图1表示了从纵向剖面看成镜像的两组“E”字形磁回路，图2表示了从横向剖面看到的辐射状磁力线。当线圈及其供电的条件被固定后，其产生磁场通过芯棒截面S1的磁通量Ф也是恒定的。根据磁感应强度计算式：

为了使得磁场强度不衰减，要求B2 = B1，即：

h = D/4

从上式看，当成型辐射环的内径较小时，成型的高度将要求成4倍的减小，根本不符合生产需求。另外，线圈绕制的均匀程度，上下线圈的一致性，以及装置的结构误差等诸多因素，很难做到磁场沿S1圆周均匀分布。所以，辐射环对顶取向方法有其必然的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁性辐射环制作方法及装置，主要解决现有的磁性辐射环制作方法很难做到良好的均匀性，且磁场强度衰减，成型产品高度受到限制，效率较差，效果也不够理想的技术缺陷，本发明是对顶式取向方法上进行的突破性地改进，提高磁场强度，达到取向均匀。

为实现上述目的，本发明是这样实现的。

一种磁性辐射环制作方法，它是一种布置上、下两个线圈的对顶式取向方法，其特征在于：它采用扇形的导磁头，以电机驱动导磁头沿圆周绕阴模和芯棒旋转，形成平面扫描的辐向磁场。

所述的方法，其特征在于：所述的扇形的导磁头为一个。

所述的方法，其特征在于：所述的扇形的导磁头为多个，多个导磁头以圆周均匀分布，但约束导磁头导磁扇形面面积的总和不大于芯棒截面面积。

一种用于实现如上所述的磁性辐射环制作方法的装置，其特征在于：它包括下导磁框、电机、下线圈、下压头座、下线圈框、齿轮、齿型带、轴承座、轴承、转轮、下压头、上压头、上线圈、上导磁框、上导磁棒、导磁板、上线圈框、导磁头、阴模和芯棒；其中：上线圈绕制于上线圈框内，上线圈框固定在上导磁框内（如：用螺钉固定）；上压头与上导磁棒固定（如：用螺钉固定），上导磁棒嵌入上线圈框中心并与上导磁框固定（如：用螺钉固定）；阴模固定在轴承座上（如：用螺钉固定）；导磁头固定在转轮上（如：用螺钉固定），转轮内嵌入轴承，轴承嵌装于轴承座上；（可用螺钉）固定轴承座于导磁板底部；下线圈绕制于下线圈框内，线圈框固定在下导磁框内（如：用螺钉固定）；齿轮套在电机转轴上，齿型带扣住齿轮与转轮；下导磁框与导磁板固定（如：用螺钉固定）；下压头与下压头座连接（如：用螺钉固定），芯棒置于上下压头中间；压头座和芯棒均与磁粉压机的下推动装置连接；上导磁框与磁粉压机的上油缸连接；扇形的导磁头固定在转轮上，且转轮套设在阴模和芯棒外，使导磁头可绕阴模和芯棒转动。

所述的装置，其特征在于：所述的电机固定于下导磁框侧。

本发明与现有方法相比，在固定的高度下，本发明方式比原对顶式磁感应强度增加了360/θ倍，因此，只要减小扇形角θ，就可以获得更高的磁感应强度，更加能有效地对高矫顽率的稀土磁粉取向。同时，由于是导磁头圆周进行多圈的旋转，就能完成从局部到圆周的整个磁粉成型辐射环的取向；由于磁场是以扫描方式，沿圆周都得到同样的感应磁场，并对辐射环多次的磁化取向，就能获得良好的均匀性和一致性。

附图说明

图1是对顶取向方式的磁场分布图，表示了从纵向剖面看成镜像的两组“E”字形磁回路。

图2是对顶取向方式的磁场分布图，表示了从横向剖面看到的辐射状磁力线。

图3是本发明装置的结构示意图。

图4是图3的A-A向视图。

图5是本发明方法中对顶取向方式的磁场分布图（纵向剖面）。

图6是本发明方法中对顶取向方式的磁场分布图（横向剖面）。

具体实施方式

请参阅图3、4，本发明公开了一种磁性辐射环制作装置。如图所示：它包括下导磁框1、电机2、下线圈3、下压头座4、下线圈框5、齿轮6、齿型带7、轴承座8、轴承9、转轮10、下压头11、上压头12、上线圈13、上导磁框14、上导磁棒15、导磁板16、上线圈框17、导磁头18、阴模19和芯棒20；其中：上线圈13绕制于上线圈框17内，上线圈框17固定在上导磁框14内；上压头12与上导磁棒15固定，上导磁棒15嵌入上线圈框17中心并与上导磁框14固定；阴模19固定在轴承座8上；导磁头18固定在转轮10上，转轮10内嵌入轴承9，轴承9嵌装于轴承座8上；固定轴承座8于导磁板16底部；下线圈3绕制于下线圈框5内，线圈框5固定在下导磁框1内；齿轮6套在电机2转轴上，齿型带7扣住齿轮6与转轮10；下导磁框1与导磁板16固定；下压头11与下压头座4连接，芯棒20置于上下压头中间；压头座4和芯棒20均与磁粉压机的下推动装置连接；上导磁框14与磁粉压机的上油缸连接；扇形的导磁头18固定在转轮10上，且转轮10套设在阴模19和芯棒20外，使导磁头18可绕阴模19和芯棒20转动。

作为一种可选择的方式，所述的电机2固定于下导磁框1侧。

本发明装置在压机压制过程中，磁粉压机的下油缸带动推动装置，把下压头座4和芯棒20定位到指定位置；上油缸带动上导磁框14向下运动，使得上压头12向下压紧磁粉；此时，上、下线圈13、3通电产生对顶的磁场，电机2通电转动，通过齿型带7带动导磁头18围绕阴模19旋转；形成高强度磁场呈扇形面，围绕磁粉成型辐射环进行圆周扫描。

从上述装置结构可见，本发明所要实现的一种磁性辐射环制作方法，它是一种布置上、下两个线圈的对顶式取向方法，它采用扇形的导磁头，以电机驱动导磁头沿圆周绕阴模和芯棒旋转，形成平面扫描的辐向磁场。

该方法中其磁场情况如图5、6所示。图6中看到，同样Ф的磁通量，而磁力线被收缩在弧度为θ角的范围内；图5表示了从纵向剖面看到“E”字形磁回路集中于θ角的扇形面内；所以，此面的磁感应强度显著增加，磁感应强度表示为：

为了使得磁场强度不衰减，要求B1 = B2，即：

h=90D/ θ

从上式看到，选取较小的扇形角度，就可以增大磁粉成型辐射环的高度，生产就不受成型辐射环的内径大小的制约。在固定的高度下，本发明方式比原对顶式磁感应强度增加了360/θ倍，减小扇形角θ，就可以获得更高的磁感应强度，更加能有效地对高矫顽率的稀土磁粉取向。同时，由于是导磁头圆周进行多圈的旋转，就能完成从局部到圆周的整个磁粉成型辐射环的取向；由于磁场是以扫描方式，沿圆周都得到同样的感应磁场，并对辐射环多次的磁化取向，就能获得良好的均匀性和一致性。

上述方法和装置只是一种较佳的实施例，利用本工作原理，可以是一个导磁头，也可以是多个导磁头以圆周均匀分布，但约束导磁头导磁扇形面面积的总和以不大于芯棒截面面积为准，并考虑到导磁头材料的饱和磁化强度。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围，即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims

1.一种磁性辐射环制作方法，它是一种布置上、下两个线圈的对顶式取向方法，其特征在于：它采用扇形的导磁头，以电机驱动导磁头沿圆周绕阴模和芯棒旋转，形成平面扫描的辐向磁场。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的扇形的导磁头为一个。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的扇形的导磁头为多个，多个导磁头以圆周均匀分布，但约束导磁头导磁扇形面面积的总和不大于芯棒截面面积。

4.一种用于实现如权利要求1或2或3所述的磁性辐射环制作方法的装置，其特征在于：它包括下导磁框（1）、电机（2）、下线圈（3）、下压头座（4）、下线圈框（5）、齿轮（6）、齿型带（7）、轴承座（8）、轴承（9）、转轮（10）、下压头（11）、上压头（12）、上线圈（13）、上导磁框（14）、上导磁棒（15）、导磁板（16）、上线圈框（17）、导磁头（18）、阴模（19）和芯棒（20）；其中：上线圈（13）绕制于上线圈框（17）内，上线圈框（17）固定在上导磁框（14）内；上压头（12）与上导磁棒（15）固定，上导磁棒（15）嵌入上线圈框（17）中心并与上导磁框（14）固定；阴模（19）固定在轴承座（8）上；导磁头（18）固定在转轮（10）上，转轮（10）内嵌入轴承（9），轴承（9）嵌装于轴承座（8）上；固定轴承座（8）于导磁板（16）底部；下线圈（3）绕制于下线圈框（5）内，线圈框（5）固定在下导磁框（1）内；齿轮（6）套在电机（2）转轴上，齿型带（7）扣住齿轮（6）与转轮（10）；下导磁框（1）与导磁板（16）固定；下压头（11）与下压头座（4）连接，芯棒（20）置于上下压头中间；压头座（4）和芯棒（20）均与磁粉压机的下推动装置连接；上导磁框（14）与磁粉压机的上油缸连接；扇形的导磁头（18）固定在转轮（10）上，且转轮（10）套设在阴模（19）和芯棒（20）外，使导磁头（18）可绕阴模（19）和芯棒（20）转动。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述的电机（2）固定于下导磁框（1）侧。