CN104722754A - 用于制备稀土烧结磁体的方法和装置 - Google Patents

用于制备稀土烧结磁体的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于制备稀土烧结磁体的方法和装置。将包括冲模、上冲头和下冲头的模具与包括射枪并在射枪的下端出口处提供有主筛的进料器组合,其中该上冲头和下冲头中的一者或两者的压力表面成形为非平面,在冲模和下冲头之间限定腔体,该主筛具有与压力表面基本上相同的非平面形状的筛分表面。通过射枪向腔体中进料合金粉末同时向射枪施加微振动和垂直的往复运动、在磁场下向腔体中的合金粉末施加单轴压力以形成预制体、并热处理该预制体从而制备稀土烧结磁体。

Description

用于制备稀土烧结磁体的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于制备稀土烧结磁体的方法和装置,并且更特别地,涉及一种通过向模具进料合金粉末、用该粉末填充该模具腔体并在磁场下模制该粉末的用于制备独特形状(典型地为C或D形状)的稀土烧结磁体的方法。
背景技术
现今凭借稀土烧结磁体(典型地为钕基磁体)的优越磁性,它们广泛用于在硬盘、空气调节器、混合动力汽车等中安装的发动机、传感器以及其它器件。
通常,通过如下的粉末冶金法制备稀土烧结磁体。首先,根据预先确定的组成混合原材料。使用高频感应电炉,将混合物熔化并铸成合金。通过研磨机例如颚式破碎机、布朗磨机或销棒磨机(pin mill),或者氢爆裂(或氢脆处理)粗破碎该合金并随后通过喷磨机等细磨,得到具有1至10μm的平均颗粒尺寸的细粉。将细粉模制成所需形状的压坯同时施加磁场用于赋予磁各向异性。烧结并热处理该压坯以形成烧结磁体。
在通过粉末冶金法的稀土烧结磁体的制备中,在磁场下模制的步骤典型地使用由冲模、上冲头和下冲头组成的模具。通过用细粉填充在冲模和下冲头之间限定的模具腔体,并且推动上冲头以向该粉末施加单轴压力来进行模制。用细粉完全填充模具腔体使得粉末填充料的上表面可与冲模的顶部齐平。
在模制步骤中,为了改善成品率的目的,实施将粉末填充料压缩模制成与最终磁体产品的形状接近的压坯形状。在最终磁体产品具有C形状的一个实例中,将粉末模制成近似C形状的压坯。为此目的,使上冲头和下冲头的压力表面成形为非平面。在这种情况下,如果用细粉完全填充模具腔体使得粉末的上表面可与冲模的顶部齐平,那么待模制的磁体产品的每个高度的在腔体中的粉末填充料量在水平地分隔开的位置之中是不均匀的。当以这种状态压缩模制该粉末填充料时,模制的压坯因填充量的不同而具有变化的密度。当烧结该压坯时出现问题。即,由于压坯中不同位置之间的收缩差异,烧结体可为翘曲的或变形的并且在最坏的情况下为开裂的或破裂的。这些问题导致成品率的下降。
作为防止烧结体开裂或破裂的手段,专利文件1公开了一种将冲头的工作表面倒角、并且调整倒角宽度和/或改善工作表面的粗糙度的方法。尽管该方法对于防止烧结体开裂或破裂是有效的,但该方法受限于具有允许将模具倒角的特定形状的磁体的制备。由于上面指出的压坯密度的问题仍未解决,该方法对抑制烧结体翘曲或变形来说是基本上无效的。
专利文件2公开了一种包括箱壳体和用于将粉末平整为平面的导向部件(guide)的粉末进料箱,其中粉末被弄平与待模制的压坯的上部形状一致。该方法消除了填充量的差异以及由此消除了压坯密度的变化。然而,进料箱的装配是不方便的,这表明了无效率。需要多个导向部件以满足每个上冲头的形状。因此该装置是冗余的。
引用列表
专利文件1:JP-A 2001-058294
专利文件2:JP-A 2005-205481
发明公开
本发明的一个目的是提供用于制备独特形状(典型地为C或D形状)的稀土烧结磁体的方法和装置,该方法对防止烧结体翘曲或变形以及甚至开裂或破裂是有效的,同时改善了成品率。
本发明涉及一种通过使用模具单轴压缩稀土磁体形成合金粉末来制备稀土烧结磁体的方法,该模具包括冲模、上冲头和下冲头,该上冲头和下冲头中的一者或两者具有成形为非平面的压力表面。在冲模和下冲头之间限定腔体。进料器包括用于向腔体中进料合金粉末的射枪(shooter)。该射枪在其下端出口处提供有主筛,该主筛具有与上冲头或下冲头的压力表面基本上相同的非平面形状的筛分表面。当通过射枪向腔体中进料合金粉末时,向射枪施加微振动和垂直的往复运动以帮助合金粉末通过主筛并落入腔体中。随后用合金粉末填充腔体,使得待模制的磁体产品的每个高度的粉末填充料量保持均匀而不依赖于位置。因此,压缩的压坯在其整体上具有均匀的密度。该方法对防止烧结体翘曲或变形以及甚至开裂或破裂是有效的。只要仅配置具有与上冲头或下冲头的压力表面基本上相同的非平面形状的筛分表面的筛,该方法就能够提供多种产品形状并且确保烧结磁体的有效制备。
本发明提供了如下所定义的磁体制备方法和装置。
[1]用于使用模具和进料器从相应的合金粉末制备稀土烧结磁体的方法,
所述模具包括冲模、具有压力表面的上冲头、和具有压力表面的下冲头,上冲头和下冲头中的一者或两者的压力表面成形为非平面,在冲模和下冲头之间限定腔体,该进料器包括具有用于合金粉末经过的下端出口的射枪,该出口与腔体对齐,
所述方法包括步骤:通过射枪从进料器向腔体中进料合金粉末直到该腔体填充有合金粉末,在磁场下在上冲头和下冲头之间压缩腔体中的合金粉末填充料以进行单轴压力模制从而形成预制体(precursor),并热处理该预制体,
其特征在于:该射枪在其下端出口处提供有主筛,使得主筛接近地设置在该腔体上方,该主筛具有与上冲头或下冲头的压力表面基本上相同的非平面形状的筛分表面,
在通过射枪向腔体中进料合金粉末的步骤期间,向该射枪施加微振动和垂直的往复运动以帮助合金粉末通过主筛并落入腔体中。
[2][1]的方法,其中该主筛具有10至22目的开孔。
[3][1]或[2]的方法,其中该上冲头和下冲头中的一者或两者的压力表面的至少一部分是拱顶或反拱顶形状的弯曲表面。
[4][1]或[2]的方法,其中上冲头的压力表面是弓形拱顶形状的弯曲表面,并且下冲头的压力表面由弓形拱顶形状的弯曲表面部分和从该弯曲表面部分的相对边缘延伸并向着该拱顶的凸面倾斜的两个侧缘组成。
[5][1]至[4]中任一项的方法,其中该射枪在其内部在该主筛上方提供有至少一个辅助筛。
[6][5]的方法,其中该辅助筛具有与该主筛的筛分表面基本上相同的非平面形状的筛分表面。
[7][5]或[6]的方法,其中布置该主筛和辅助筛使得它们的开孔向着顶部变得更大。
[8][1]至[7]中任一项的方法,其中该进料器包括设置于主筛上方的用于将合金粉末分配遍及主筛的粉末分配器,使得合金粉末可通过整个主筛下落。
[9][1]至[8]中任一项的方法,其中该进料器包括用于产生微振动的活塞振动器。
[10][9]的方法,其中该活塞振动器以30至200Hz的频率和30至300N的起振力产生振动。
[11][1]至[10]中任一项的方法,其中该进料器包括用于产生垂直的往复运动的气锤。
[12][11]的方法,其中该气锤以1至10Hz的频率和2至10mm的幅度产生垂直的往复运动。
[13]用于从相应的合金粉末制备稀土烧结磁体预制体的装置,包括模具和进料器,
所述模具包括冲模、具有压力表面的上冲头、和具有压力表面的下冲头,上冲头和下冲头中的一者或两者的压力表面成形为非平面,在冲模和下冲头之间限定腔体,
所述进料器包括:具有用于合金粉末经过的下端出口的射枪,该出口与模具腔体对齐;在该射枪的下端出口处提供的主筛,该主筛具有与上冲头或下冲头的压力表面基本上相同的非平面形状的筛表面;以及用于向该射枪施加微振动和垂直的往复运动的工具,
其中通过射枪向模具腔体中进料合金粉末,同时向该射枪施加微振动和垂直的往复运动以帮助合金粉末通过主筛并落入腔体中,并且彼此相对地推动上冲头和下冲头以在磁场下向腔体中的合金粉末施加单轴压力从而形成预制体。
本发明的有益效果
本发明对于以一致的方式并且高产率地制备独特形状(典型地为C或D形状)和品质的稀土烧结磁体,同时防止烧结体翘曲或变形以及甚至开裂或破裂是有效的。本方法能够提供多种产品形状并且确保烧结磁体的有效制备。这在工业中有很大价值。
附图简述
图1是一个示例性的C形状磁体的透视图。
图2示出了在本发明的磁体制备方法中使用的一个示例性模具,图2(A)是透视图,并且图2(B)是垂直剖视图。
图3是在本发明的磁体制备方法中使用的一个示例性筛的透视图。
图4示意性地示出了在本发明的磁体制备方法中使用的一个示例性进料器和装置,图4(A)是垂直剖视图,并且图4(B)是平面图。
图5示出了在实施例和比较例中测量烧结磁体的尺度的位置,图5(A)是平面图,图5(B)是前视图,并且图5(C)是侧视图。
需要指出的是,经常参考图4(A)的垂直剖视图来使用术语“上”、“下”以及类似物,因为颗粒在重力下通过筛并落入腔体中。
优选实施方案的描述
根据本发明的方法,通过向模具腔体中进料稀土磁体形成合金粉末直至该腔体填充有合金粉末,并且在磁场下压缩该合金粉末来制备稀土烧结磁体。该方法最适合制备具有非平面形状的表面(典型地为弯曲表面)的磁体,即独特的形状(典型地为C或D形状)的磁体。用于制备稀土烧结磁体的方法依赖于使用模具的压缩模制,该模具包括冲模、具有压力表面的上冲头和具有压力表面的下冲头。将上冲头和下冲头中的一者或两者的压力表面成形为非平面,这取决于待制备的磁体的独特形状,例如C或D形状。具体地,当制备如图1所示的C形状的烧结磁体M时,可使用如图2所示的模具。该模具包括具有与C形状的磁体M的侧表面对应的内壁的冲模11、具有与磁体M的上表面对应的(向下的)压力表面的上冲头12、和具有与磁体M的下表面对应的(向上的)压力表面的下冲头13。更具体地,上冲头12的压力表面由弓形拱顶形状的弯曲表面组成,并且下冲头13的压力表面由弓形拱顶形状的弯曲表面部分以及从该弯曲表面部分的相对边缘延伸并向着该拱顶的凸面倾斜的两个侧缘组成。
上冲头和下冲头的非平面形状不限于图2中的上冲头12和下冲头13的形状。例如,上冲头和下冲头中的任何一个具有非平面形状的压力表面并且另一个冲头具有平面形状的压力表面是可接受的。优选非平面形状使得压力表面的至少一部分(即一部分或全部)是弯曲表面。弯曲表面可以具有圆顶形状、反圆顶形状、包括弓形拱顶的拱顶形状、或者包括弓形反拱顶的反拱顶形状。特别地,优选上冲头和下冲头中的一者或两者的压力表面的至少一部分是拱顶或反拱顶形状的弯曲表面。
非平面形状也可以使得压力表面的一部分是圆顶、反圆顶、拱顶或反拱顶形状的弯曲表面,同时余下的是不同形状的弯曲表面或平面表面。示例性的形状是:由圆顶或反圆顶形状的弯曲表面部分和从该弯曲表面部分的外周向外延伸的外圆周部分组成的形状,以及由拱顶形状(例如弓形拱顶形状)或反拱顶形状(例如弓形反拱顶形状)的弯曲表面部分和从该弯曲表面部分的相对边缘向外延伸的两个侧缘部分组成的形状。外圆周部分或侧缘部分可以是弯曲的或平面的。延伸的外圆周部分或侧缘部分可以是向着圆顶、反圆顶、拱顶或反拱顶形状的凸面而倾斜的,或者是相对凸面而倾斜的,或者是水平的。
可将本发明应用于Nd基或Sm基稀土烧结磁体的制备。当将本发明应用于Nd基稀土烧结磁体时,示例性的合金组合物由以重量计20至35%的R(R是选自Nd、Pr、Dy、Tb和Ho的至少一种稀土元素)、以重量计至多15%的Co、以重量计0.2至8%的B、以重量计至多8%的选自Ni、Nb、Al、Ti、Zr、Cr、V、Mn、Mo、Si、Sn、Ga、Cu和Zn的至少一种添加元素、和余量的Fe以及偶存杂质组成。在喷磨机等上细磨之后,稀土烧结磁体形成合金粉末优选具有1至10μm的平均颗粒尺寸。可以通过例如激光衍射方法确定平均颗粒尺寸作为中位直径。
本发明使用具有在冲模和下冲头之间限定的腔体的模具,该模具与包括射枪的进料器配合。通过射枪从进料器向模具腔体中进料稀土烧结磁体形成合金粉末直到该腔体填充有合金粉末。该射枪具有用于合金粉末经过的下端出口,与模具腔体对齐地设置该出口。射枪在下端出口处提供有主筛,该主筛具有非平面形状的、优选与上冲头或下冲头的压力表面基本上相同的非平面形状的筛分表面,由此合金粉末通过该主筛并落入腔体中。
例如,当使用如图2所示的模具制备如图1所示的C形状的烧结磁体时,可使用如图3所示的筛22。图3中的筛22具有与图2中的上冲头12的压力表面对应的形状的筛分表面,即弓形拱顶形状的弯曲表面。尽管图3示出了具有与上冲头12的压力表面对应的形状的筛分表面的筛,但是还可以使用具有与图2中的下冲头13的压力表面对应的形状的筛分表面的筛。而且筛(不仅主筛,而且还有后面将要描述的辅助筛)的筛分表面的形状不限于这些实例,并且本文使用的筛可具有如上文对于上冲头和下冲头的压力表面所例举的另一非平面形状的筛分表面。
如果主筛的开孔小于10目,那么可能难以将细粉保留在进料器的射枪中以及由此用经计量的量的粉末填充腔体。如果主筛的开孔大于22目,那么不会发生关于射枪中粉末的保留以及用粉末计量填充腔体的问题,但可花长时间来进料粉末直至必要的填充量,并且该方法可变得没有效率。由此为了一致和有效的填充,优选主筛具有10至22目(1.70至0.71mm)的开孔,更优选为12至16目(1.40至1.00mm)。
当用稀土烧结磁体形成合金粉末填充在模具的冲模和下冲头之间限定的腔体时,例如可使用如图4所示的装置的进料器2。进料器2包括具有用于合金粉末经过的下端出口的射枪21,与模具腔体对齐地设置该出口。射枪21跨过其下端出口提供有图3中的主筛22。跨过射枪21的下端出口提供的筛22接近地设置在腔体上方,使得在随后的压缩步骤期间筛分表面处在与具有基本上相同的形状的上冲头或下冲头的压力表面相对的位置。由此,出口与模具腔体对齐。在图4所示的模具1和进料器2以及装置的布置中,使用图2所示的上冲头12,并且筛22的筛分表面具有与上冲头12的压力表面基本上相同的形状。在随后的压缩模制步骤中,将上冲头12放在腔体10中的合金粉末填充料之上并向着下冲头13推动以进行压缩模制。在图4中,将筛22的筛分表面设置于在随后的压缩步骤期间上冲头12的压力表面将采取(take)的位置。
在将进料器2的射枪21与模具1如图4所示对齐地布置之后,通过射枪21从进料器2进料稀土烧结磁体形成合金粉末并使其通过筛22。随后合金粉末落入模具腔体10中直到该腔体10填充有合金粉末至全满的程度。当通过射枪21向筛22进料合金粉末时,合金粉末通常保持在筛22上并且在静止条件下不下落。为了帮助合金粉末通过筛并向下落入模具腔体中,使用振动器、往复运动机构和任选的粉末分配器。由于为推动合金粉末通过筛22并向下落入模具腔体10中采取了措施,腔体10中的合金粉末填充料给出了与筛22的形状一致的上表面。图4中,合金粉末填充料(未示出)的上表面变为弓形拱顶形状的弯曲表面。
射枪可在主筛上方提供有一个或多个辅助筛。辅助筛可具有非平面或平面形状的筛分表面,但是优选与主筛的筛分表面基本上相同的非平面形状的筛分表面。优选地,使用一个、两个或三个辅助筛使得待模制的磁体产品的每个高度的在模具腔体中合金粉末的填充量在水平地分隔开的位置中是均匀的,从而用于烧结磁体的压坯(预制体)可具有最小变化的密度。优选地,辅助筛具有4至16目(4.75至1.00mm)、更优选为7.5至14目(2.36至1.18mm)的开孔。
另外,当布置主筛和辅助筛使得它们的开孔朝着顶部变得更大时,它们是更有效的。例如,当使用主筛和两个辅助筛时,从底部向顶部依次布置具有14目(1.18mm)的开孔的主筛、具有12目(1.40mm)的开孔的中间辅助筛以及具有10目(1.70mm)的开孔的顶部辅助筛。
根据本发明,在通过射枪向腔体中进料合金粉末的步骤期间,向射枪施加微振动和垂直的往复运动以帮助(留在射枪中和筛上的)合金粉末通过主筛并落入腔体中。在图4中,进料器2还包括用于向射枪21施加微振动的工具,具体地为活塞振动器24,以及用于向射枪21施加垂直的往复运动的工具,具体地为气锤25。
至少一个微振动工具(优选活塞振动器)设置在射枪外部。如果频率小于30Hz,那么该微振动工具(典型地为活塞振动器)可能不能产生稳定的振动并且由此向腔体中提供一致的合金粉末供给。另一方面,能够以超过200Hz的频率产生振动的微振动工具(典型地为活塞振动器)不是可容易得到的。由此,能够以30至200Hz的频率产生振动的微振动工具(典型地为活塞振动器)是优选的,更优选具有50至150Hz的频率。
如果微振动工具(典型地为活塞振动器)的起振力小于30N,不会出现关于合金粉末向腔体中定量及均匀的供给的问题,但可花长时间来进料合金粉末直至必要的填充量,这表明没有效率。如果起振力超过300N,可能会将部分合金粉末撒出射枪,而且振动器变成大尺寸。优选地,微振动工具(典型地为活塞振动器)具有30至300N、更优选为50至200N的起振力。
至少一个垂直的往复运动工具(典型地为气锤)设置在射枪外部。如果频率小于1Hz,那么该垂直的往复运动工具(典型地为气锤)可对粉末合金的迅速供给做出极少的贡献。如果频率超过10Hz,可能会将部分合金粉末撒出射枪。因此,能够以1至10Hz的频率产生往复运动的垂直的往复运动工具(典型地为气锤)是优选的,更优选2至5Hz的频率。
如果幅度小于2mm,垂直的往复运动工具(典型地为气锤)可对粉末合金的迅速供给做出极少的贡献。如果幅度超过10mm,可能会将部分合金粉末撒出射枪。因此,能够以2至10mm的幅度产生往复运动的垂直的往复运动工具(典型地为气锤)是优选的,更优选为2至5mm的幅度。
为了用留在射枪中的合金粉末均匀地填充模具腔体,优选地在主筛的上方设置粉末分配工具用于帮助合金粉末通过主筛的全部面积并向下落。具体地,进料器2包括在射枪21中并且在主筛22上方设置的粉末分配器23。粉末分配器23包括与驱动器连接的支撑构件以及附接于该支撑构件的板。当运行与支撑构件连接的驱动器时,该板水平地来回移动以弄平或平整筛22上的合金粉末,同时合金粉末通过筛22并下落。粉末分配工具不限于示出的实例。例如,通过将10至30个直径为10至20mm的球放置在筛上、并且向球施加微振动和往复运动并让球撞击筛以由此直接振动筛从而在筛上均匀地分配合金粉末的工具也是有效的。粉末分配工具确保了合金粉末向腔体中更一致的供给以及用粉末更均匀地填充腔体。
一旦模具腔体填充有合金粉末,就将上冲头放置在合金粉末填充料之上,彼此相对地推动上冲头和下冲头以在磁场中向腔体中的合金粉末施加单轴压力从而形成压坯(预制体)。例如,可向腔体中的合金粉末施加1.0至2.5特斯拉(T)的磁场和20至200MPa的压力。随后将该压坯热处理成烧结稀土磁体。具体地,在热处理炉中在高真空或非氧化性气体气氛(例如氩)中于1000至1200℃的温度下烧结该压坯1至10小时。可在该烧结之后在真空或非氧化性气体气氛(例如氩)中在比烧结温度低的温度下(优选400至700℃)进行进一步的热处理(时效处理)。
实施例
下面给出实施例以进一步阐明本发明,但是本发明不受限于此。
实施例1
通过氢爆裂粗破碎并在喷磨机上细磨由31.0wt%的Nd、1.0wt%的Co、1.0wt%的B、0.2wt%的Al、0.2wt%的Cu以及余量的Fe组成的钕基磁体合金,得到具有3.0μm的平均颗粒尺寸的细粉。
将细粉导入图4所示的进料器的射枪中并通过具有10目的开孔的图3形状的筛向由如图2所示配置的模具的冲模和下冲头所限定的腔体(腔体尺寸:40mm宽×70mm高×50mm长)中进料。运行具有120Hz的频率和100N的起振力的活塞振动器以及具有3Hz的频率与5mm的幅度的气锤以向射枪和筛施加振动和垂直的往复运动。用合金粉末填充模具腔体至其全满的程度。合金粉末填充料的上表面是与筛的形状对应的弓形拱顶形状的弯曲表面。随后将上冲头放置在合金粉末填充料之上。在磁场中,在100MPa的压力下压缩模制该粉末。以这种方式,得到了十个图1所示的形状的压坯。
将压坯放置在热处理炉中,在那里将它们在真空中于1050℃下烧结3小时,随后在真空中于500℃下热处理3小时。以这种方式,得到10个烧结磁体。在如图5所示的多个位置处测量每个磁体的尺度,计算了它们的平均值和标准偏差(S.D.),并且检查裂纹或裂缝。结果在表1中示出。在图5中,u、v和w是用于宽度测量的位置,a、b和c是用于高度测量的位置,并且x、y和z是用于长度测量的位置,表明在包括中心和横向位置的三个点处测量了各个尺度。裂纹/裂缝的结果报告为每10个样品中开裂或破裂的样品的数量。
比较例1
除使用具有平面筛分表面的筛之外,通过与实施例1相同的工序,向模具腔体中进料合金粉末。合金粉末填充料的上表面是与筛的形状对应的平面表面。随后,按照与实施例1相同的工序直至获得10个烧结磁体。与实施例1一样评价烧结磁体,结果在表1中示出。
表1
实施例2至4
除使用具有6.5目(实施例2)、12目(实施例3)或36目(实施例4)的开孔的筛以及将气锤的频率变成5Hz之外,通过与实施例1相同的工序,向模具腔体中进料合金粉末。表2报告了直到模具腔体填充有合金粉末至全满的程度所用的平均时间。合金粉末填充料的上表面是与筛的形状对应的弓形拱顶形状的弯曲表面。随后,按照与实施例1相同的工序直至获得10个烧结磁体。在如图5所示的多个位置处测量10个烧结磁体的每个的尺度,计算了它们的平均值和标准偏差(S.D.),并且检查裂纹或裂缝。结果在表2中示出。
表2
在实施例1、3和4中,在烧结体上没有发现裂纹或裂缝。在实施例2中,少量烧结体破裂或开裂。与比较例1的烧结体相比,实施例1至4的烧结体示出了尺度测量的较少变化,这表明受控的翘曲或变形。比较例1的烧结体含有数个开裂或破裂的样品并示出了尺度测量的显著变化,这表明严重的翘曲或变形。从这些结果可见的是,在实施例中磁体产品的每个高度的细粉的均匀填充量确保了压缩模制成具有均匀密度的压坯,而在比较例中磁体产品的每个高度的细粉的变化填充量导致了具有变化密度的压缩模制的压坯。
特别地,使用12目的筛的实施例3的有利之处在于,与使用36目的筛的实施例4相比,大幅度地缩短了直至模具腔体填充有合金粉末所用的时间;并且与使用6.5目的筛的实施例2相比,尺度测量的变化降低,并且避免了裂纹或裂缝的发展,这表明受控的翘曲或变形。

Claims (13)

1.用于使用模具和进料器从相应的合金粉末制备稀土烧结磁体的方法,
所述模具包括冲模、具有压力表面的上冲头、和具有压力表面的下冲头,该上冲头和下冲头中的一者或两者的压力表面成形为非平面,在该冲模和该下冲头之间限定腔体,该进料器包括具有用于合金粉末经过的下端出口的射枪,该出口与该腔体对齐,
所述方法包括步骤:通过射枪从进料器向腔体中进料合金粉末直到该腔体填充有合金粉末,在磁场下在该上冲头和下冲头之间压缩该腔体中的该合金粉末填充料以进行单轴压力模制从而形成预制体,并热处理该预制体,
其特征在于:该射枪在其下端出口处提供有主筛,使得主筛接近地设置在该腔体上方,该主筛具有与上冲头或下冲头的压力表面基本上相同的非平面形状的筛分表面,
在通过射枪向该腔体中进料合金粉末的步骤期间,向该射枪施加微振动和垂直的往复运动以帮助合金粉末通过该主筛并落入腔体中。
2.权利要求1的方法,其中该主筛具有10至22目的开孔。
3.权利要求1的方法,其中该上冲头和下冲头中的一者或两者的压力表面的至少一部分是拱顶或反拱顶形状的弯曲表面。
4.权利要求1的方法,其中该上冲头的压力表面是弓形拱顶形状的弯曲表面,并且该下冲头的压力表面由弓形拱顶形状的弯曲表面部分和从该弯曲表面部分的相对边缘延伸并向着该拱顶的凸面倾斜的两个侧缘组成。
5.权利要求1的方法,其中该射枪在其内部在该主筛上方提供有至少一个辅助筛。
6.权利要求5的方法,其中该辅助筛具有与该主筛的筛分表面基本上相同的非平面形状的筛分表面。
7.权利要求5的方法,其中布置该主筛和辅助筛使得它们的开孔向着顶部变得更大。
8.权利要求1的方法,其中该进料器包括设置在主筛上方的用于将合金粉末分配遍及主筛的粉末分配器,使得该合金粉末可通过整个主筛下落。
9.权利要求1的方法,其中该进料器包括用于产生微振动的活塞振动器。
10.权利要求9的方法,其中该活塞振动器以30至200Hz的频率和30至300N的起振力产生振动。
11.权利要求1的方法,其中该进料器包括用于产生垂直的往复运动的气锤。
12.权利要求11的方法,其中该气锤以1至10Hz的频率和2至10mm的幅度产生垂直的往复运动。
13.用于从相应的合金粉末制备稀土烧结磁体预制体的装置,包括模具和进料器,
所述模具包括冲模、具有压力表面的上冲头、和具有压力表面的下冲头,该上冲头和下冲头中的一者或两者的压力表面成形为非平面,在该冲模和该下冲头之间限定腔体,
所述进料器包括:具有用于合金粉末经过的下端出口的射枪,该出口与模具腔体对齐;在该射枪的下端出口处提供的主筛,该主筛具有与上冲头或下冲头的压力表面基本上相同的非平面形状的筛表面;以及用于向该射枪施加微振动和垂直的往复运动的工具,
其中通过射枪向模具腔体中进料合金粉末,同时向该射枪施加微振动和垂直的往复运动以帮助合金粉末通过主筛并落入腔体中,并且
彼此相对地推动上冲头和下冲头以在磁场下向腔体中的合金粉末施加单轴压力从而形成预制体。
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