CN106158200A - 一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法 - Google Patents

一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法。包括修整步骤、粗磨步骤、立磨步骤、划线步骤、平磨步骤、组装步骤和外圆磨步骤。本发明采用组装粘接，先制造小尺寸产品，再将小尺寸产品粘接成大尺寸产品，克服了大尺寸磁体加工难度大的问题；依靠外圆磨、平磨等工序保证垂直度、平行度和圆柱度等形位公差，同时提供无磁状态下标识磁极分界线的工艺方法，为尺寸较大和公差要求较高的产品的制备提供了一种可行的制造方案。

Description

一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法
技术领域
本发明涉及磁体领域，具体涉及一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法。
背景技术
目前就钐钴加工行业而言，对厚度为2-5mm的磁体保证其垂直度为0.01mm较为普遍，但对于厚度在5mm以上的磁体而言保证其垂直度为0.01mm则较为困难。尤其是对外径大于40mm厚度大于100mm的钐钴磁体在保证垂直度0.01mm、平行度0.01mm、圆柱度0.01mm和无磁条件下有效标识磁极分界线更是难上加难。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提出一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法。
所述的一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法，其特征在于钐钴磁体的制造步骤为：
1）对烧结得到的方形毛坯的六个面进行修整处理，将方形毛坯的六个面均修平；
2）将方形毛坯的两个取向面分别标记为A面和B面，在垂直于取向面的四个面中选取两个相对的面并将这两个面分别标记为C面和D面；
3）对C面和D面进行粗磨，磨去这两个面上的氧化皮，并把这两个面磨光滑；在C面和D面上均划2~3条垂直于取向面的第一标识线；
4）对A面和B面进行立磨，磨去这两个面上的氧化皮，并把这两个面磨光滑；
5）对垂直于C面的四个面进行线切割，切割出一个带两凸线的圆柱体，此时C面和D面分别为圆柱体的顶面和底面；两凸线均垂直于第一标识线且在圆柱体的侧面上，两凸线所构成的平面过C面的圆心；
6）对C面和D面进行线切割，切割完成后用三角夹具将C面和D面均磨光滑，此时得到第一产品；
7）根据需要制作需要数目的第一产品，对每个第一产品的C面均涂胶，对每个第一产品的D面均涂胶水促进剂，然后将这些第一产品以涂胶面与涂胶水促进剂面粘贴的方式连成一个圆柱形的第二产品，第二产品上所有凸线分布在两直线上，这两直线分别为第一直线和第二直线；
8）通过机床制作两个直径与第一产品相同且均带两凹线的圆柱形垫铁，这两个垫铁分别为第一垫铁和第二垫铁，第一垫铁上的凹线分别为第一凹线和第二凹线，第二垫铁上的凹线分别为第三凹线和第四凹线，第一垫铁和第二垫铁形状相同；然后将第二产品的两端面分别与第一垫铁的端面和第二垫铁的端面粘接，此时第一凹线和第三凹线均与第一直线共线，第二凹线和第四凹线均与第二直线共线，得到的产品为第三产品；
9）将第三产品装入保压夹具中，然后放入气动压力机中，在4~6bar的压力下保压3~8分钟；再将第三产品放入温度为115~125℃的炉内固化20~40分钟，然后让其随炉冷却至常温；
10）用外圆磨床对第三产品进行外圆磨加工处理，将第三产品的外径尺寸磨到所需要的产品的外径尺寸，同时磨掉凸线，再用砂轮将第一垫铁的端面修平；
11）在第三产品上划一条与第一凹线共线的第二标识线，在第三产品上划一条与第二凹线共线的第三标识线；
12）通过线切割将第二垫铁切割掉，得到的端面为第一端面，然后以第一垫铁的端面为第一基准面用平面磨床将第一端面磨光滑；
13）通过线切割将第一垫铁切割掉，得到的端面为第二端面，此时得到的产品的厚度为所需要的产品的厚度，然后以第一端面为第二基准面用平面磨床将第二端面磨光滑，得到的产品为所需要的产品。
所述的一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法，其特征在于所述步骤9中保压时间为6分钟。
所述的一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法，其特征在于所述步骤9中炉温为120度。
所述的一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法，其特征在于所述步骤9中固化时间为25分钟。
所述的一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法，其特征在于所述步骤10中外圆磨床的锥度小于0.01mm，进刀量小于0.01mm。
所述的一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法，其特征在于所述步骤12和步骤13中平面磨床的进刀量均为0.005mm。
本发明的有益效果为：本发明采用组装粘接，先制造小尺寸产品，再将小尺寸产品粘接成大尺寸产品，克服了大尺寸磁体加工难度大的问题；依靠外圆磨、平磨等工序保证垂直度、平行度和圆柱度等形位公差，同时提供无磁状态下标识磁极分界线的工艺方法，为尺寸较大和公差要求较高的产品的制备提供了一种可行的制造方案。
附图说明
图1为方形毛坯的结构示意图；
图2为第一产品的结构示意图；
图3为第三产品的结构示意图；
其中：1-B面，2-C面，3-第一垫铁，4-凸线，5-第一标识线，6-第二垫铁，7-第一凹线，8-第三凹线，9-第二标识线。
具体实施方式
下面对本发明作详细说明。
钐钴磁体的制造步骤为：
1）对烧结得到的方形毛坯的六个面进行修整处理，将方形毛坯的六个面均修平；由于烧结后的方形毛坯收缩不均，致使方形毛坯六面各出现凹凸，通过修整处理把凹凸部位修平。
2）将方形毛坯的两个取向面分别标记为A面和B面1（图1中M表示取向方向，该取向方向与取向面垂直），在垂直于取向面的四个面中选取两个相对的面并将这两个面分别标记为C面2和D面；其中A面和B面1相对，C面2和D面相对。
3）对C面2和D面进行粗磨，磨去这两个面上的氧化皮，并把这两个面磨光滑；在C面2和D面上均划2~3条垂直于取向面的第一标识线5。
4）对A面和B面1进行立磨，磨去这两个面上的氧化皮，并把这两个面磨光滑。
5）对垂直于C面2的四个面进行线切割，切割出一个带两凸线4的圆柱体，此时C面2和D面分别为圆柱体的顶面和底面；两凸线4均垂直于第一标识线5且在圆柱体的侧面上，两凸线4所构成的平面过C面2的圆心。
6）对C面2和D面进行线切割，切割完成后用三角夹具将C面2和D面均磨光滑，此时得到第一产品。
7）根据需要制作需要数目的第一产品，对每个第一产品的C面2均涂胶，对每个第一产品的D面均涂胶水促进剂，然后将这些第一产品以涂胶面与涂胶水促进剂面粘贴的方式连成一个圆柱形的第二产品，第二产品上所有凸线4分布在两直线上，这两直线分别为第一直线和第二直线。
8）通过机床制作两个直径与第一产品相同且带两凹线的圆柱形垫铁，这两个垫铁分别为第一垫铁3和第二垫铁6，第一垫铁3上的凹线分别为第一凹线7和第二凹线，第二垫铁6上的凹线分别为第三凹线8和第四凹线，第一垫铁3和第二垫铁6形状相同；然后将第二产品的两端面分别与第一垫铁3的端面和第二垫铁6的端面粘接，此时第一凹线7和第三凹线8均与第一直线共线，第二凹线和第四凹线均与第二直线共线，得到的产品为第三产品。
9）将第三产品装入保压夹具中，然后放入气动压力机中，在4~6bar的压力下保压3~8分钟；再将第三产品放入温度为115~125℃的炉内固化20~40分钟，然后让其随炉冷却至常温；其中保压时间优选为6分钟，炉温优选为120度，固化时间优选为25分钟。
10）用外圆磨床对第三产品进行外圆磨加工处理，将第三产品的外径尺寸磨到所需要的产品的外径尺寸，同时磨掉凸线4，其中外圆磨床的锥度小于0.01mm，进刀量小于0.01mm；再用砂轮将第一垫铁3的端面修平。
11）在第三产品上划一条与第一凹线7共线的第二标识线9，在第三产品上划一条与第二凹线共线的第三标识线。
12）通过线切割将第二垫铁6切割掉，得到的端面为第一端面，然后以第一垫铁3的端面为第一基准面用平面磨床将第一端面磨光滑，其中平面磨床的进刀量为0.005mm。
13）通过线切割将第一垫铁3切割掉，得到的端面为第二端面，此时得到的产品的厚度为所需要的产品的厚度，然后以第一端面为第二基准面用平面磨床将第二端面磨光滑，其中优选为平面磨床的进刀量为0.005mm；得到的产品为所需要的产品。
实施例：
制造一钐钴产品，其外径为42±0.01mm，厚度为122±0.2mm，垂直度0.01mm，平行度0.01mm，圆柱度0.01mm，径向取向，性能牌号为Sm2Co17-34H，其制造步骤为：
s1）对烧结得到的方形毛坯的六个面进行修整处理，将方形毛坯的六个面均修平。
s2）将方形毛坯的两个取向面分别标记为A面和B面1，在垂直于取向面的四个面中选取两个相对的面并将这两个面分别标记为C面2和D面。
s3）对C面2和D面进行粗磨，磨去这两个面上的氧化皮，并把这两个面磨光滑；在C面2和D面上均划2~3条垂直于取向面的第一标识线5。
s4）对A面和B面1进行立磨，磨去这两个面上的氧化皮，并把这两个面磨光滑。
s5）对垂直于C面2的四个面进行线切割，切割出一个带两凸线4的圆柱体，圆柱体外径为42.8±0.05mm，此时C面2和D面分别为圆柱体的顶面和底面；两凸线4均垂直于第一标识线5且在圆柱体的侧面上，两凸线4所构成的平面过C面2的圆心。
s6）对C面2和D面进行线切割，切割后的厚度为15.7±0.1mm，切割完成后用三角夹具将C面2和D面均磨光滑，且使C面与侧面的垂直度以及D面与侧面的垂直度均小于0.05mm，此时得到第一产品。
s7）制作8个第一产品，对每个第一产品的C面2均涂胶，对每个第一产品的D面均涂胶水促进剂，然后将这些第一产品以涂胶面与涂胶水促进剂面粘贴的方式连成一个圆柱形的第二产品，第二产品上所有凸线4分布在两直线上，这两直线分别为第一直线和第二直线。
s8）通过机床制作两个直径与第一产品相同且带两凹线的圆柱形垫铁，这两个垫铁分别为第一垫铁3和第二垫铁6，第一垫铁3上的凹线分别为第一凹线7和第二凹线，第二垫铁6上的凹线分别为第三凹线8和第四凹线，第一垫铁3和第二垫铁6形状相同；然后将第二产品的两端面分别与第一垫铁3的端面和第二垫铁6的端面粘接，此时第一凹线7和第三凹线8均与第一直线共线，第二凹线和第四凹线均与第二直线共线，得到的产品为第三产品。
s9）将第三产品装入保压夹具中，然后放入气动压力机中，在4~6bar的压力下保压3~8分钟；再将第三产品放入温度为115~125℃的炉内固化20~40分钟，然后让其随炉冷却至常温；其中保压时间优选为6分钟，炉温优选为120度，固化时间优选为25分钟。
s10）用外圆磨床对第三产品进行外圆磨加工处理，将第三产品的外径尺寸磨到所需要的产品的外径尺寸，同时磨掉凸线4，其中外圆磨床的锥度小于0.01mm，进刀量小于0.01mm；此时第三产品的外径为42±0.01mm，然后用砂轮将第一垫铁3的端面修平。
s11）在第三产品上的第二产品上划一条与第一凹线7共线的第二标识线9，在第三产品上的第二产品上划一条与第二凹线共线的第三标识线，然后检测第三产品的尺寸及形位公差。
s12）通过线切割将第二垫铁6切割掉，切割点位于第二产品上且与第二垫铁6和第二产品的连接面的距离为1mm，得到的端面为第一端面；然后以第一垫铁3的端面为第一基准面用平面磨床将第一端面磨光滑，其中平面磨床的进刀量为0.005mm。
s13）通过线切割将第一垫铁3切割掉，得到的端面为第二端面，此时得到的产品的厚度为122.1±0.2mm；然后以第一端面为第二基准面用平面磨床将第二端面磨光滑，其中平面磨床的进刀量为0.005mm，然后检测产品的尺寸及形位公差，假如这些指标到达要求即得到所需要的产品。

Claims (6)

1.一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法，其特征在于钐钴磁体的制造步骤为：
1）对烧结得到的方形毛坯的六个面进行修整处理，将方形毛坯的六个面均修平；
2）将方形毛坯的两个取向面分别标记为A面和B面，在垂直于取向面的四个面中选取两个相对的面并将这两个面分别标记为C面和D面；
3）对C面和D面进行粗磨，磨去这两个面上的氧化皮，并把这两个面磨光滑；在C面和D面上均划2~3条垂直于取向面的第一标识线；
4）对A面和B面进行立磨，磨去这两个面上的氧化皮，并把这两个面磨光滑；
5）对垂直于C面的四个面进行线切割，切割出一个带两凸线的圆柱体，此时C面和D面分别为圆柱体的顶面和底面；两凸线均垂直于第一标识线且在圆柱体的侧面上，两凸线所构成的平面过C面的圆心；
6）对C面和D面进行线切割，切割完成后用三角夹具将C面和D面均磨光滑，此时得到第一产品；
7）根据需要制作需要数目的第一产品，对每个第一产品的C面均涂胶，对每个第一产品的D面均涂胶水促进剂，然后将这些第一产品以涂胶面与涂胶水促进剂面粘贴的方式连成一个圆柱形的第二产品，第二产品上所有凸线分布在两直线上，这两直线分别为第一直线和第二直线；
8）通过机床制作两个直径与第一产品相同且均带两凹线的圆柱形垫铁，这两个垫铁分别为第一垫铁和第二垫铁，第一垫铁上的凹线分别为第一凹线和第二凹线，第二垫铁上的凹线分别为第三凹线和第四凹线，第一垫铁和第二垫铁形状相同；然后将第二产品的两端面分别与第一垫铁的端面和第二垫铁的端面粘接，此时第一凹线和第三凹线均与第一直线共线，第二凹线和第四凹线均与第二直线共线，得到的产品为第三产品；
9）将第三产品装入保压夹具中，然后放入气动压力机中，在4~6bar的压力下保压3~8分钟；再将第三产品放入温度为115~125℃的炉内固化20~40分钟，然后让其随炉冷却至常温；
10）用外圆磨床对第三产品进行外圆磨加工处理，将第三产品的外径尺寸磨到所需要的产品的外径尺寸，同时磨掉凸线，再用砂轮将第一垫铁的端面修平；
11）在第三产品上划一条与第一凹线共线的第二标识线，在第三产品上划一条与第二凹线共线的第三标识线；
12）通过线切割将第二垫铁切割掉，得到的端面为第一端面，然后以第一垫铁的端面为第一基准面用平面磨床将第一端面磨光滑；
13）通过线切割将第一垫铁切割掉，得到的端面为第二端面，此时得到的产品的厚度为所需要的产品的厚度，然后以第一端面为第二基准面用平面磨床将第二端面磨光滑，得到的产品为所需要的产品。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法，其特征在于所述步骤9中保压时间为6分钟。
3.根据权利要求2所述的一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法，其特征在于所述步骤9中炉温为120度。
4.根据权利要求3所述的一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法，其特征在于所述步骤9中固化时间为25分钟。
5.根据权利要求1所述的一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法，其特征在于所述步骤10中外圆磨床的锥度小于0.01mm，进刀量小于0.01mm。
6.根据权利要求1所述的一种大尺寸高精度钐钴磁体的制造方法，其特征在于所述步骤12和步骤13中平面磨床的进刀量均为0.005mm。
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Denomination of invention: A Manufacturing Method for Large Size and High Precision Samarium Cobalt Magnets

Effective date of registration: 20230605

Granted publication date: 20171201

Pledgee: Hangzhou United Rural Commercial Bank Limited by Share Ltd. Cambridge branch

Pledgor: HANGZHOU KEDE MAGNETIC INDUSTRY Co.,Ltd.

Registration number: Y2023330001076