CN105523752A - 大直径永磁铁氧体圆环生产工艺及生产流水线 - Google Patents

大直径永磁铁氧体圆环生产工艺及生产流水线 Download PDF

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Abstract

本发明属于铁氧磁技术领域，尤其涉及一种大直径永磁铁氧体圆环生产工艺及生产流水线。它解决了现有技术设计不合理等问题。本大直径永磁铁氧体圆环生产工艺包括如下步骤：A、准备原材料；B、球磨加工；C、沉淀加工；D、成型加工；E、干燥加工；F、高温烧结；G、后处理。本大直径永磁铁氧体圆环生产流水线包括依次设置的球磨加工装置、沉淀罐、成型加工装置、隧道窑、磨床和清洗设备。本发明的优点在于：1、设计更合理，进一步扩大了使用范围，且同样能够满足使用要求，实用性强且易于推广应用。2、工艺简单且易于操控。3、流水线布局合理，成本低且能生产大直径铁氧环，无形中降低了成本投入。

Description

大直径永磁铁氧体圆环生产工艺及生产流水线
技术领域
本发明属于永磁铁氧体磁技术领域，尤其涉及一种大直径永磁铁氧体圆环生产工艺及生产流水线。
背景技术
永磁铁氧体圆环是一种磁性器件，被广泛应用于各种设备中，例如：大型音响等等中。
目前，制造永磁铁氧体圆环的工艺只能制造外径最大为300mm的铁氧体圆环，其次，现有的工艺复杂且生产流水线投入的成本较高，实用性差。因此，推广和使用受到局限。
为了能够扩大使用范围，因此，急需设计一套可以生产外径大于大于300mm且方法更加简单的工艺和生产流水线。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计更合理，能够生产大直径永磁铁氧体圆环且工艺简单的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺。
本发明的另外一个目的是针对上述问题，提供一种设计更合理，成本低且能生产大直径永磁铁氧体圆环的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本大直径永磁铁氧体圆环生产工艺包括如下步骤：
A、准备原材料，原材料包括如下质量组份：白炭黑0.18～0.22％，碳酸钙0.18～0.22％，一次预烧料99.6％，充分混合形成混合物；
B、球磨加工，将上述的混合物进行球磨加工，即，制得球磨料浆，球磨料浆的平均颗粒度为：0.8μm～1.5μm；
C、沉淀加工，将球磨料浆置于沉淀罐中且一个沉淀罐内的球磨料浆堆积高度不超过沉淀罐内的最高水位，球磨料浆在沉淀罐内沉淀3～4天，即，制得含水量达到30％～40％的含水沉淀料浆；
D、成型加工，将含水沉淀料浆注入注浆成型模中，然后通过液压成型机将注入注浆成型模中的含水沉淀料浆压制成型，一次成型时间为180s～230s，成型磁场为≥50000安匝，即，制得外径为Φ330mm的永磁铁氧体圆环坯件；
E、干燥加工，永磁铁氧体圆环坯件在常温中进行干燥，干燥时间为24～26天，即，制得含水率5％以下的永磁铁氧体坯件；
F、高温烧结，利用隧道窑对含水率5％以下的永磁铁氧体圆环坯件进行烧结，烧结的温度为1200℃～1300℃，高温烧结时间为2h，然后冷却，即，制得烧结永磁铁氧体圆环坯件；
G、后处理，通过磨床加工永磁铁氧体圆环坯件的两端面，即，制得外径为Φ330mm的永磁铁氧体圆环成品，然后依次清洗、检验包装和入库。
在上述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺中，在上述的A步骤中，原材料包括如下质量组份：白炭黑0.20％，碳酸钙0.20％，一次预烧料99.6％。
在上述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺中，在上述的D步骤中，所述的注浆成型模包括凹模和扣合在凹模上的凸模，所述的凹模和凸模之间形成环形成型腔室，所述的凹模采用不锈板直接打孔式通道,在凸模上设有下端与环形成型腔室连通的倾斜注料孔。
在上述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺中，在上述的D步骤中，液压成型机为300吨液压成型机。
在上述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺中，本生产工艺还包括位于步骤D和步骤E之间的步骤H、取料，通过机械手将注浆成型模内的永磁铁氧体圆环坯件取得并移送至步骤E从而释放永磁铁氧体圆环坯件。
在上述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺中，在上述的E步骤中，干燥在干燥室内进行。
在上述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺中，在上述的F步骤中，烧结的温度为1250℃。
在上述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺中，在上述的G步骤中，磨床对加工永磁铁氧体圆环坯件的两端面加工次数为至少一次。
在上述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺中，两端面的平面度为≤0.15mm。
本大直径永磁铁氧体圆环生产流水线包括依次设置的
用于将大颗粒外径的混合物加工成颗粒度为0.8μm～1.5μm的球磨料浆的球磨加工装置；
用于将球磨料浆从而沉淀制得含水沉淀料浆的沉淀罐；
用于将含水沉淀料浆进行成型加工从而制得外径为Φ330mm的永磁铁氧体圆环坯件的成型加工装置；
用于将永磁铁氧体圆环坯件进行干燥从而制得干燥永磁铁氧体圆环坯件的干燥室；
用于将干燥永磁铁氧体圆环坯件进行烧结从而制得烧结永磁铁氧体圆环坯件的隧道窑；
用于将永磁铁氧体圆环坯件进行端面磨削加工从而制得永磁铁氧体圆环成品的磨床；以及
用于将永磁铁氧体圆环成品进行清洗的清洗设备。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：1、设计更合理，能够制造出外径为Φ330mm的永磁铁氧体圆环，进一步扩大了使用范围，且同样能够满足使用要求，实用性强且易于推广应用。2、工艺简单且易于操控。3、流水线布局合理，成本低且能生产大直径永磁铁氧体圆环，无形中降低了成本投入。
附图说明
图1是本发明提供的工艺流程示意图。
图2是本发明提供的流水线结构示意图。
图中，球磨加工装置1、沉淀罐2、成型加工装置3、干燥室4、隧道窑5、磨床6、清洗设备7。
具体实施方式
以下是发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1所示，本大直径永磁铁氧体圆环生产工艺包括如下步骤：
A、准备原材料，原材料包括如下质量组份：白炭黑0.18～0.22％，碳酸钙0.18～0.22％，一次预烧料99.6％，充分混合形成混合物；一次预烧料的成分包括氧化铁和碳酸锶。氧化铁和碳酸锶均匀混合。
B、球磨加工，将上述的混合物进行球磨加工，即，制得球磨料浆，球磨料浆的平均颗粒度为：0.8μm～1.5μm；将球磨料浆的粒度磨到单畴临界尺寸0.8μm～1.5μm以保证永磁铁氧体的磁性能和控制收缩率。
C、沉淀加工，将球磨料浆置于沉淀罐中且一个沉淀罐内的球磨料浆堆积高度不超过沉淀罐内的最高水位，球磨料浆在沉淀罐内沉淀3～4天，即，制得含水量达到30％～40％的含水沉淀料浆；将料浆置于沉淀罐中，利用将料和水的密度差异使其分离，以便后续成型。
D、成型加工，将含水沉淀料浆注入注浆成型模中，然后通过液压成型机将注入注浆成型模中的含水沉淀料浆压制成型，一次成型时间为180s～230s，成型磁场为≥50000安匝，即，制得外径为Φ330mm的永磁铁氧体圆环坯件；
液压成型机是一种通过专用液压油做为工作介质，通过液压泵作为动力源，靠泵的作用力使液压油通过液压管路进入油缸/活塞，然后油缸/活塞里有几组互相配合的密封件，不同位置的密封都是不同的，但都起到密封的作用，使液压油不能泄露。最后通过单向阀使液压油在油箱循环使油缸/活塞循环做功从而完成一定机械动作来作为生产力的一种机械。
注浆模的工作原理采用凹模不锈板直接打孔式通道,确保模具通道无渗漏.注料孔采用斜孔设计,料浆注入凹模时流动性大大提高.模具稳定性好,维修方便.产品成型过程中无漏料.模具使用寿命长.产品成型后模具通道中的压力较小,脱模时摸具无喷料,及大提高了产品的外观和产品成型速度。
通常成型磁场为15000-20000安匝磁场强度较小不利于磁颗粒的定向排列，成型磁场≥50000安匝有足够大的磁场强度使磁颗粒的定向排列整齐，提高产品磁性能。产品在成型磁场的时间为刚开压到压结实为止。不需要温度处理。
E、干燥加工，永磁铁氧体圆环坯件在常温中进行干燥，干燥时间为24～26天，即，制得含水率5％以下的永磁铁氧体坯件；干燥的目的是烧结时不裂开，提高合格率。必要时，可以利用隧道窑排出的部分余热进行干燥，余热的温度在30℃以下。
F、高温烧结，利用隧道窑对含水率5％以下的永磁铁氧体坯件进行烧结，烧结的温度为1200℃～1300℃，高温烧结时间为2h，然后冷却，即，制得烧结永磁铁氧体圆环坯件；烧结的目的是使坯体经高温固相反应，形成反应完全、单畴晶粒、高性能的铁氧体磁钢。
G、后处理，通过磨床加工永磁铁氧体圆环坯件的两端面，即，制得外径为Φ330mm的永磁铁氧体圆环成品，然后依次清洗、检验包装和入库。在上述的G步骤中，磨床对加工永磁铁氧体圆环坯件的两端面加工次数为至少一次。两端面的平面度为≤0.15mm。
在上述的D步骤中，所述的注浆成型模包括凹模和扣合在凹模上的凸模，所述的凹模和凸模之间形成环形成型腔室，所述的凹模采用不锈板直接打孔式通道,在凸模上设有下端与环形成型腔室连通的倾斜注料孔。
在上述的D步骤中，液压成型机为300吨液压成型机。
本生产工艺还包括位于步骤D和步骤E之间的步骤H、取料，通过机械手将注浆成型模内的永磁铁氧体圆环坯件取得并移送至步骤E从而释放永磁铁氧体圆环坯件。机械手取料，解决了人工拿起，产品容易拉伤且费工费时，效率较低等技术问题。
在上述的E步骤中，干燥在干燥室内进行。在干燥室内设有托盘
作为本实施例的最优化方案，本实施例的
在上述的A步骤中，原材料包括如下质量组份：白炭黑0.20％，碳酸钙0.20％，一次预烧料99.6％。
在上述的B步骤中，球磨料浆的平均颗粒度为：1.0μm。
在上述的C步骤中，球磨料浆在沉淀罐内沉淀3.5天，即，制得含水量达到35％的含水沉淀料浆。
在上述的D步骤中，一次成型时间为205s，成型磁场为≥50000安匝。
在上述的E步骤中，干燥时间为25天
在上述的F步骤中，烧结的温度为1250℃。
在上述的G步骤中，通过磨床加工永磁铁氧体圆环坯件的两端面，每一面至少磨削两次。
实施例二
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，固在此不作赘述，而不一样的地方在于：
在上述的A步骤中，原材料包括如下质量组份：白炭黑0.18％，碳酸钙0.18％，一次预烧料99.64％。
在上述的B步骤中，球磨料浆的平均颗粒度为：1.1μm。
在上述的C步骤中，球磨料浆在沉淀罐内沉淀3天，即，制得含水量达到30％的含水沉淀料浆。
在上述的D步骤中，一次成型时间为180s，成型磁场为≥50000安匝。
在上述的E步骤中，干燥时间为24天
在上述的F步骤中，烧结的温度为1200℃。
在上述的G步骤中，通过磨床加工永磁铁氧体圆环坯件的两端面，每一面至少磨削三次。
实施例三
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，固在此不作赘述，而不一样的地方在于：
在上述的A步骤中，原材料包括如下质量组份：白炭黑0.22％，碳酸钙0.22％，一次预烧料99.56％。
在上述的B步骤中，球磨料浆的平均颗粒度为：1.2μm。
在上述的C步骤中，球磨料浆在沉淀罐内沉淀5天，即，制得含水量达到40％的含水沉淀料浆。
在上述的D步骤中，一次成型时间为230s，成型磁场为≥50000安匝。
在上述的E步骤中，干燥时间为26天
在上述的F步骤中，烧结的温度为1300℃。
实施例四
本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，固在此不作赘述，而不一样的地方在于：
在上述的A步骤中，原材料包括如下质量组份：白炭黑0.21％，碳酸钙0.21％，一次预烧料99.58％。
在上述的B步骤中，球磨料浆的平均颗粒度为：1.3μm。
在上述的C步骤中，球磨料浆在沉淀罐内沉淀5天，即，制得含水量达到38％的含水沉淀料浆。
在上述的D步骤中，一次成型时间为220s，成型磁场为≥50000安匝。
在上述的E步骤中，干燥时间为26天
在上述的F步骤中，烧结的温度为1280℃。
为了达到另外一个目的，
本大直径永磁铁氧体圆环生产流水线包括依次设置的
用于将大颗粒外径的混合物加工成颗粒度为0.8μm～1.5μm的球磨料浆的球磨加工装置1；
用于将球磨料浆沉淀制得含水沉淀料浆的沉淀罐2；
用于将含水沉淀料浆进行成型加工从而制得外径为Φ330mm的永磁铁氧体圆环坯件的成型加工装置3；成型加工装置3包括液压成型机，在液压成型机上设有注浆成型模，注浆模的工作原理采用凹模不锈板直接打孔式通道,确保模具通道无渗漏.注料孔采用斜孔设计,料浆注入凹模时流动性大大提高.模具稳定性好,维修方便.产品成型过程中无漏料.模具使用寿命长.产品成型后模具通道中的压力较小,脱模时摸具无喷料,及大提高了产品的外观和产品成型速度。
用于将永磁铁氧体圆环坯件进行干燥从而制得干燥永磁铁氧体圆环坯件的干燥室4；干燥室4内设有托盘，在托盘上设有至少一个木盒，所述的永磁铁氧体圆环坯件放置木盒内。木盒重量轻，不易变形且搬运方便。
用于将干燥永磁铁氧体圆环坯件进行烧结从而制得烧结永磁铁氧体圆环坯件的隧道窑5；
用于将烧结后的永磁铁氧体圆环坯件进行端面磨削加工从而制得永磁铁氧体圆环成品的磨床6；以及
用于将永磁铁氧体圆环成品进行清洗的清洗设备7。清洗设备7为超声波清洗和振动清洗设备中的任意一种。
清洗完毕后，通过检验设备检验并将合格的产品包装入库。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了球磨加工装置1、沉淀罐2、成型加工装置3、干燥室4、隧道窑5、磨床6、清洗设备7等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种大直径永磁铁氧体圆环生产工艺，其特征在于，本生产工艺包括如下步骤：
A、准备原材料，原材料包括如下质量组份：白炭黑0.18～0.22％，碳酸钙0.18～0.22％，一次预烧料99.6％，充分混合形成混合物；
B、球磨加工，将上述的混合物进行球磨加工，即，制得球磨料浆，球磨料浆的平均颗粒度为：0.8μm～1.5μm；
C、沉淀加工，将球磨料浆置于沉淀罐中且一个沉淀罐内的球磨料浆堆积高度不超过沉淀罐内的最高水位，球磨料浆在沉淀罐内沉淀3～4天，即，制得含水量达到30％～40％的含水沉淀料浆；
D、成型加工，将含水沉淀料浆注入注浆成型模中，然后通过液压成型机将注入注浆成型模中的含水沉淀料浆压制成型，一次成型时间为180s～230s，成型磁场为≥50000安匝，即，制得外径为Φ330mm的永磁铁氧体圆环坯件；
E、干燥加工，永磁铁氧体圆环坯件在常温中进行干燥，干燥时间为24～26天，即，制得含水率5％以下的永磁铁氧体坯件；
F、高温烧结，利用隧道窑对含水率5％以下的永磁铁氧体坯件进行烧结，烧结的温度为1200℃～1300℃，高温烧结时间为2h，然后冷却，即，制得烧结永磁铁氧体圆环坯件；
G、后处理，通过磨床加工烧结后的永磁铁氧体圆环坯件的两端面，即，制得外径为Φ330mm的永磁铁氧体圆环成品，然后依次清洗、检验包装和入库。
2.根据权利要求1所述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺，其特征在于，在上述的A步骤中，原材料包括如下质量组份：白炭黑0.20％，碳酸钙0.20％，一次预烧料99.6％。
3.根据权利要求1所述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺，其特征在于，在上述的D步骤中，所述的注浆成型模包括凹模和扣合在凹模上的凸模，所述的凹模和凸模之间形成环形成型腔室，所述的凹模采用不锈板直接打孔式通道,在凸模上设有下端与环形成型腔室连通的倾斜注料孔。
4.根据权利要求1所述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺，其特征在于，在上述的D步骤中，液压成型机为300吨液压成型机。
5.根据权利要求1所述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺，其特征在于，本生产工艺还包括位于步骤D和步骤E之间的步骤H、取料，通过机械手将注浆成型模内的永磁铁氧体圆环坯件取得并移送至步骤E从而释放永磁铁氧体圆环坯件。
6.根据权利要求1所述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺，其特征在于，在上述的E步骤中，干燥在干燥室内进行。
7.根据权利要求1所述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺，其特征在于，在上述的F步骤中，烧结的温度为1250℃。
8.根据权利要求1所述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺，其特征在于，在上述的G步骤中，磨床对加工永磁铁氧体圆环坯件的两端面加工次数为至少一次。
9.根据权利要求8所述的大直径永磁铁氧体圆环生产工艺，其特征在于，两端面的平面度为≤0.15mm。
10.一种大直径永磁铁氧体圆环生产流水线，其特征在于，本生产流水线包括依次设置的
用于将大颗粒外径的混合物加工成颗粒度为0.8μm～1.5μm的球磨料浆的球磨加工装置(1)；
用于将球磨料浆与水进行混合从而沉淀制得含水沉淀料浆的沉淀罐(2)；
用于将含水沉淀料浆进行成型加工从而制得外径为Φ330mm的永磁铁氧体圆环坯件的成型加工装置(3)；
用于将永磁铁氧体圆环坯件进行干燥从而制得干燥永磁铁氧体圆环坯件的干燥室(4)；
用于将干燥永磁铁氧体圆环坯件进行烧结从而制得烧结永磁铁氧体圆环坯件的隧道窑(5)；
用于将烧结后的永磁铁氧体圆环坯件进行端面磨削加工从而制得永磁铁氧体圆环成品的磨床(6)；以及
用于将永磁铁氧体圆环成品进行清洗的清洗设备(7)。
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