CN103128283A - 制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的成型模具及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钕铁硼圆柱形磁体的制备，具体为一种制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的成型模具及方法，解决了现有的成型模具不能够压制直径在10mm以下的圆柱形磁体的压坯的问题。一种制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的成型模具，包括腔体，所述腔体分为上腔体和下腔体，所述上、下腔体的接触面上分别对应形成有若干个、平行的能够组合成椭圆型腔的半椭圆形凹槽，所述椭圆型腔的横截面尺寸为：椭圆长轴=磁体直径÷（0.75～0.77），椭圆短轴=磁体直径÷（0.825～0.835），半椭圆形凹槽长度=磁体长度÷（0.75～0.76），所述磁体指最终制作成的不取向钕铁硼圆柱形磁体。本发明设计合理、结构简单。

Description

制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的成型模具及方法
技术领域
本发明涉及钕铁硼圆柱形磁体的制备，具体为一种制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的成型模具及方法。
背景技术
钕铁硼永磁材料是以金属键化合物Nd2Fe14B1为基础的永磁材料，钕铁硼具有极高的磁能积和矫顽力。钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛的应用，使仪器仪表、电机、磁选磁化等设备小型化、轻量化、薄型化。现有的钕铁硼永磁材料制造采用粉末冶金工艺，工艺流程如下：配料—熔炼—制粉—压型—烧结回火—磁性检测—磨加工—切削加工—电镀—成品。
制备不取向钕铁硼圆柱形磁体，要在压型工艺中制备出符合要求的压坯，传统的压坯成型模具如图2所示，包括腔体，腔体的左右分别设有左垫块3和右垫块4，然后前后设有前夹板5和后夹板6，组合成完整的成型模具。所述腔体由配合的上、下腔体组成，上、下腔体的接触面上分别对应形成有若干个、平行的能够组合成椭圆型腔的半椭圆形凹槽，首先压制成椭圆形的压坯，然后在后续步骤，例如等静压处理，由于压坯在各个方向上的收缩比不同，所以椭圆形的压坯可以处理成圆柱形毛坯。所述腔体、左右垫块和前后夹板均由不导磁材料制成。但是，经本领域技术人员设计的现有成型模具只能够直接压制成直径在10mm以上的圆柱形磁体的椭圆形压坯，如果用来直接压制直径在10mm以下的圆柱形磁体的椭圆形压坯，则压坯的成型极为困难，主要是压坯的压制接触面容易开裂，目前的方法是在粉料中加入少量的润滑剂，用以提高料粉的粘结性，但是会进一步提高产品的成本，也会大大影响磁体的性能。
发明内容
本发明为了解决现有的成型模具不能够压制直径在10mm以下的圆柱形磁体的椭圆形压坯的问题，提供了一种制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的成型模具及方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的成型模具，包括腔体，所述腔体分为上腔体和下腔体，所述上、下腔体的接触面上分别对应形成有若干个、平行的能够组合成椭圆型腔的半椭圆形凹槽，所述椭圆型腔的横截面尺寸为：椭圆长轴=磁体直径÷（0.75～0.77），椭圆短轴=磁体直径÷（0.825～0.835），半椭圆形凹槽长度=磁体长度÷（0.75～0.76），所述磁体指最终制作成的不取向钕铁硼圆柱形磁体。
所述半椭圆即指沿椭圆的长轴或者短轴平均分开。
一种制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的压制方法，包括如下步骤：（1）、根据制备的不取向钕铁硼圆柱形磁体设计制作上述的成型模具；（2）、在成型模具内放入料粉，控制压制速度在2-4mm/s条件下压制成型即可。
采用上述成型模具及方法压制出椭圆形压坯，之后在后续步骤（例如等静压处理）中修整为符合要求的直径在10mm以下的圆柱形毛坯，然后再经过后续工艺最终制备出不取向钕铁硼圆柱形磁体。本发明的核心在于椭圆型腔的参数设计，能够在料粉中不额外添加润滑剂的情况下，直接压制出直径在10mm以下的圆柱形毛坯的椭圆型压坯，并且压坯的压制接触面不开裂，上述方法大大提高了成品的合格率，降低了生产成本，提高了生产速度。
由于成型时压坯没有取向磁场，在成型模具腔体内的料粉完全依靠上、下腔体的合模压力，所以在模具的上、下腔体的结合处，压坯上会有撕粉的现象，这样烧结出来的毛坯就会出现塌坑的现象，因此为避免这种现象，压坯密度在3.7g/cm3以上。
本发明设计合理、结构简单，解决了现有的成型模具不能够压制直径在10mm以下的圆柱形磁体的压坯的问题。
附图说明
图1是成型模具腔体的示意图。
图2是成型模具的俯视图。
图3是图2的A-A剖视图。
图中，1-上腔体，2-下腔体，3-左垫块，4-右垫块，5-前夹板，6-后夹板，7-半椭圆形凹槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
如图1、2、3所示，一种制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的成型模具，包括腔体，所述腔体分为上腔体1和下腔体2，所述上、下腔体1、2的接触面上分别对应形成有若干个、平行的能够组合成椭圆型腔的半椭圆形凹槽7，所述椭圆型腔的横截面尺寸为：椭圆长轴=磁体直径÷（0.75～0.77），椭圆短轴=磁体直径÷（0.825～0.835），半椭圆形凹槽7长度=磁体长度÷（0.75～0.76），所述磁体指最终制作成的不取向钕铁硼圆柱形磁体。
例如图1所示，椭圆型腔沿椭圆的长轴平均分开，所述半椭圆形凹槽7的横截面尺寸为：椭圆长轴a=磁体直径÷（0.75～0.77），椭圆短半轴b=磁体直径÷（0.825～0.835）÷2，如图2所示，凹槽长度c=磁体长度÷（0.75～0.76）；当然椭圆型腔也可沿椭圆的短轴平均分开。
具体实施时，所述若干个半椭圆形凹槽7紧密排列，如图1所示，这样节约模具的生产成本，也提高压坯的生产速度。
一种制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的压制方法，包括如下步骤：（1）、根据制备的不取向钕铁硼圆柱形磁体设计制作上述的成型模具；（2）、在成型模具内放入料粉，控制压制速度在2-4mm/s条件下压制成型即可，压制速度用以防止因为上腔体在压制时合模太快而使料粉从模具缝隙处“跑粉”，导致加粉量减少。
具体实施时，步骤（2）中压坯的密度优选地控制在3.7～3.9g/cm3，所述压坯密度的控制本领域技术人员通过适当的计算即可得到，不存在技术上的困难。所述压坯在成型液压机上压制成型即可。

Claims (5)

1.一种制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的成型模具，包括腔体，所述腔体分为上腔体（1）和下腔体（2），其特征在于：所述上、下腔体（1、2）的接触面上分别对应形成有若干个、平行的能够组合成椭圆型腔的半椭圆形凹槽（7），所述椭圆型腔的横截面尺寸为：椭圆长轴=磁体直径÷（0.75～0.77），椭圆短轴=磁体直径÷（0.825～0.835），半椭圆形凹槽（7）长度=磁体长度÷（0.75～0.76），所述磁体指最终制作成的不取向钕铁硼圆柱形磁体。
2.根据权利要求1所述的制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的成型模具，其特征在于：所述若干个半椭圆形凹槽（7）紧密排列。
3.一种制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的压制方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）、根据制备的不取向钕铁硼圆柱形磁体设计制作权利要求1或2所述的成型模具；（2）、在成型模具内放入料粉，控制压制速度在2-4mm/s条件下压制成型即可。
4.根据权利要求3所述的制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的压制方法，其特征在于：所述步骤（2）中压坯的密度在3.7g/cm3以上。
5.根据权利要求3所述的制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的压制方法，其特征在于：压坯的密度为3.7～3.9g/cm3。
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