CN104715916B - 一种辐射取向磁环成型设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种辐射取向磁环成型设备和方法。所述设备包括：导磁的模芯，其外周面呈圆柱状；模套，呈圆筒状，与所述模芯同轴，所述模套的内周面与所述模芯的外周面之间形成圆环状模腔；以及极头，位于所述模套外周面的径向外侧，用于产生取向磁场，所述取向磁场占所述圆环状模腔360°角的50％以上。使用本发明的设备和方法制备的辐射环，磁性能损失低，剩磁高，表磁均匀，与理想模型吻合，取向方向呈辐射状，几何中心与磁场中心完全一致，并且装料取料方便。

Description

一种辐射取向磁环成型设备和方法

技术领域

本发明涉及一种辐射取向磁环成型设备和方法。

背景技术

辐射取向磁环简称辐射环，其磁化方向沿着磁环的径向呈辐射状，在磁环内外两侧分别形成N级和Ｓ级。辐射环在电机行业等有着广泛的应用。制备辐射环的关键技术之一是压制成型并对磁粉进行取向。

专利200710106670.1及200810066269.4公开了一种辐射环的成型方法和设备。它们以磁极和磁环之间的相对旋转运动来制备辐射环。

但是，上述专利在制备辐射环时面临诸多困难。例如，如果相对旋转速度过大，则矫顽力过大而剩磁降低；如果导磁片前端的宽度过宽，则辐射环的磁力线并不是辐射状，而是圆弧状，如图1所示；如果取向磁场仅占圆环360°角的很小部分，也难以使辐射环的磁力线呈辐射状。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种辐射取向磁环成型设备和方法，使得能够制备磁性能高，并且磁力线呈辐射状的辐射环。

为了实现上述目的，本发明提供一种辐射取向磁环成型设备，包括：导磁的模芯，其外周面呈圆柱状；模套，呈圆筒状，与所述模芯同轴，所述模套的内周面与所述模芯的外周面之间形成圆环状模腔；以及极头，位于所述模套外周面的径向外侧，用于产生取向磁场，所述取向磁场占所述圆环状模腔360°角的50％以上。

为了实现上述目的，本发明还提供一种辐射取向磁环成型方法，包括装料、合模、预取向、取向成型和取料，在所述装料中，将磁粉装入所述模腔，在所述预取向中，在不对磁粉进行压制且存在取向磁场的状态下，使磁粉相对于所述极头旋转，在所述取向成型中，一边对磁粉进行压制一边使磁粉相对于所述极头旋转。

使用本发明的设备和方法制备的辐射环，磁性能损失低，剩磁高，表磁均匀，与理想模型吻合，取向方向呈辐射状，几何中心与磁场中心完全一致，并且装料取料方便。

附图说明

图1示出现有技术制备的辐射环的圆弧状磁力线。

图2示出根据本发明一个实施方式的成型设备的示意图。

图3是图2所示的成型设备的局部放大图。

图4是图2所示的成型设备的侧剖视图。

图5示出取向磁场的分布。

图6A～6D示出成型辐射环时的各步骤。

具体实施方式

如图2～4所示，本发明的成型设备包括：模套1、导磁的模芯2和极头4。模套1与模芯2同轴，并且两者之间形成模腔3。模腔3用来装入磁粉，所装入的磁粉被压制成型为磁环(辐射环)。

极头4靠近磁环的部分呈抛物线收缩状，即，越靠近磁环，极头4的宽度越小。极头4的这种形状有利于磁力线向极头4的尖端收拢。如图3所示，极头4的尖端的宽度A优选为0.5～3mm。极头4的尖端与模套1之间的间距B优选为0.5～4mm，这使得只需使用较小的电励磁线圈，即可在磁环靠近极头4处产生非常强的取向磁场。

如图5所示，具有上述形状和尺寸的极头4，与模套1之间的距离在上述范围内，使取向磁场占磁环360°角的50％以上，这能够确保辐射环的磁力线呈辐射状。

当对磁环进行取向时，转速优选为300～500r pm。如果转速过慢，则无法得到辐射状磁环。另一方面，如果转速过快，则磁环矫顽力过高，剩磁降低。

如图3所示，成型设备还包括上压头6和下压头7。上压头6和下压头7能够沿着模套1的轴线上下相对运动，从而将模腔3内的磁粉压制成型。

接下来说明使用本发明的成型设备来成型辐射环的方法。

首先，在大气或保护气氛(优选氮气或惰性气体)10(参见图2)下，如图6A所示，将使用常规工艺制备的磁粉装入模腔3中，从而完成装料。

然后，如图6B所示，进行合模，使上压头6略微压入模套1中。

然后，进行预取向，即，磁粉、模套1、上压头6、下压头7、模芯2相对于极头4旋转，同时由安装在横梁8上的电励磁线圈5加载产生磁场，构成磁回路9，使得磁粉预取向。这时的转速优选为300～500r pm。

然后，如图6Ｃ所示，进行取向成型，即，上、下压头6、7沿轴线方向相向运动，从而对磁粉进行压制，其余条件与预取向相同。

然后，进行退磁，即，对辐射环施加反向场进行消磁，以利于后续加工和运输。

然后，如图6D所示，进行取料，即，上、下压头6、7沿轴线方向运动，由下压头7将成型后的辐射环顶出模腔3。

使用本发明的设备和方法制备的辐射环，磁性能损失低，剩磁高，表磁均匀，与理想模型吻合，取向方向呈辐射状，几何中心与磁场中心完全一致，并且装料取料方便。

Claims (7)

1.一种辐射取向磁环成型设备，包括：

导磁的模芯，其外周面呈圆柱状；

模套，呈圆筒状，与所述模芯同轴，所述模套的内周面与所述模芯的外周面之间形成圆环状模腔；以及

极头，位于所述模套外周面的径向外侧，用于产生取向磁场，

所述取向磁场占所述圆环状模腔360°角的50％以上，

所述极头靠近所述模套的部分呈抛物线收缩状，

所述极头与所述模套的外周面之间的间距0.5～4mm。

2.根据权利要求1所述的辐射取向磁环成型设备，其特征在于，所述极头靠近所述模套的部分越靠近所述模套宽度越小。

3.根据权利要求1所述的辐射取向磁环成型设备，其特征在于，所述极头靠近所述模套的部分的尖端的宽度为0.5～3mm。

4.根据权利要求1所述的辐射取向磁环成型设备，其特征在于，所述极头与所述模套之间的相对转速为300～500rpm。

5.根据权利要求1所述的辐射取向磁环成型设备，其特征在于，还包括上压头和下压头，所述上压头和下压头能够在所述模腔内沿着所述模套的轴线方向运动。

6.一种辐射取向磁环成型方法，使用根据权利要求1～5中任一项所述的辐射取向磁环成型设备，包括装料、合模、预取向、取向成型、和取料，

在所述装料中，将磁粉装入所述模腔，

在所述预取向中，在不对磁粉进行压制且存在取向磁场的状态下，使磁粉相对于所述极头旋转，

在所述取向成型中，一边对磁粉进行压制一边使磁粉相对于所述极头旋转。

7.根据权利要求6所述的辐射取向磁环成型方法，其特征在于，在取料之前对取向成型的磁粉施加反向场进行消磁。