CN107978443A - 升降式辐射取向成型方法及机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升降式辐射取向成型机构，包括：上励磁线圈、下励磁线圈、上压头、下压头、料腔、模芯、阴模；上压头、下压头安装在阴模内；上压头、下压头分别在轴线位置开有模芯通道，模芯安装在模芯通道内；上励磁线圈、下励磁线圈分别设置在阴模的外壁上。本发明还公开了一种升降式辐射取向成型方法。本发明可以解决目前辐射磁场偏低引起的取向不完全、取向不均匀的技术难题，同时采用本发明可以增加填料高度，实现高壁环的制备。

Description

升降式辐射取向成型方法及机构

技术领域

本发明涉及一种粉末辐射磁场成型技术，具体说，涉及一种升降式辐射取向成型方法及机构。

背景技术

随着智能化生产理念的不断深入，对于作为智能化控制核心的高性能高精度伺服电机的需求越来越迫切，而具有伺服电机心脏之称的高性能径向取向辐射多极磁环同样引起了人们的高度重视，也是永磁材料界近年来竞相开发的热点。辐射多极磁环是近年来发展的新产品，因为是整体辐射磁环，在内外表面可直接充磁成为辐射或多极，与瓦形块拼接的磁环相比具有磁极间过渡区小、动平衡好、加工精度高、易安装等优点。用该种磁环装备的永磁电机具有精度高、运行平稳、噪音低等优点，是高精度控制电机的首选，能很好地满足智能化生产的要求。

辐射多极磁环按制作方法分为：粘结辐射多极磁环、热挤压辐射多极磁环以及粉末冶金烧结辐射多极磁环。粘结辐射多极磁环存在着磁性能低的缺点，热挤压辐射多极磁环的生产成本昂贵，而粉末冶金烧结辐射多极磁环具有磁性能高、生产成本低廉的优点备受人们关注。

中国专利号011115092公开了一种磁环的多极聚合辐射取向成型制备方法，该方法采用多个磁极，通过控制线圈的电流大小与方向，使磁极极性相同，再通过软磁材料的导磁形成辐射磁场，该方法解决了传统对极取向磁场有效区过窄，不能生产高壁环的难题。

中国公开号CN103971917A公开了烧结钕铁硼辐射磁环的成型方法及其设备，该方法首先对磁粉进行磁场取向预成型，得到预成型毛坯，然后将数个预成型毛坯通过一金属芯轴将其穿起来，再通过等静压与烧结，将这几个预成型磁环合成一个整环，该方法可解决当前烧结钕铁硼磁环在生产过程中存在的取向磁场与磁环不能兼顾的问题。

中国公开号CN101162646A公开了一种沿半径或直径方向辐射取向的圆环状磁体的成型方法，该方法是将取向磁场由普遍采用的360°分布改变成只占360°的很小部分，将成型过程中磁粉与取向磁场的相对状态由普遍采用的相对静止改变成相对运动，该方法在很大程度上提高取向场。

取向磁场偏低、取向磁场有效区窄等缺陷一直以来是磁环成型方面的克服的难点，也是制备高取向、均匀性良好的高性能辐射多极磁环受制的瓶颈问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种升降式辐射取向成型方法及机构，能够解决目前辐射磁场偏低引起的取向不完全、取向不均匀的技术难题，能够增加填料高度，实现高壁环的制备。

技术方案如下：

一种升降式辐射取向成型机构，包括上励磁线圈、下励磁线圈、上压头、下压头、料腔、模芯、阴模；上压头、下压头安装在阴模内；上压头、下压头分别在轴线位置开有模芯通道，模芯安装在模芯通道内；上励磁线圈、下励磁线圈分别设置在阴模的外壁上。

进一步：上压头、下压头、模芯、阴模围成料腔，料腔用来放置粉料。

进一步：模芯包括上模芯、下模芯，上模芯和下模芯的接触面为平面或圆锥面。

进一步：模芯采用导磁材料单独或复合制成。

一种升降式辐射取向成型方法，包括：

将上压头提升，使上压头与阴模之间出现缝隙，然后将粉料通过缝隙加入料腔中，上压头向下移动使料腔闭合；

上励磁线、下励磁线圈通电，并使上励磁线、下励磁线圈产生反向挤压磁场，挤压后形成辐射磁场；同时通过上励磁线、下励磁线圈与模具的相对位移对粉料进行磁场辐射取向与退磁；

上压头或者下压头移动，将粉料压制成环状毛坯，利用压头和模芯、阴模之间的相对移动使环状毛坯脱模。

优选的：模芯包括上模芯、下模芯，接触面为平面或圆锥面；将模具的阴模及下模芯固定不动，上励磁线圈、下励磁线圈固定间距，并固定好相对位置形成线圈组；上压头与上模芯向下移动使料腔闭合；为线圈组通电，并使线圈组产生反向挤压磁场，挤压后形成辐射磁场，同时通过线圈组的上下移动对粉料进行磁场辐射取向，通过上压头、下压头的单独移动或同时相向移动对磁粉压制成型；给线圈组通反向电流，产生反向磁场对磁粉进行退磁。

优选的：模芯包括上模芯、下模芯，接触面为平面或圆锥面，上压头与上模芯向下移动使料腔闭合；将上励磁线、下励磁线圈的间距固定形成线圈组，上压头与上模芯向下移动使料腔闭合；为上励磁线、下励磁线圈通上电流，并使上励磁线、下励磁线圈产生反向挤压磁场，挤压后形成辐射磁场；上模芯、下模芯、上压头、下压头、阴模以及料腔组成的整体部分在辐射磁场中取向，接着通过上压头、下压头的单独移动或同时相向移动对磁粉压制成型；然后再给上励磁线、下励磁线圈通反向电流产生反向磁场，对磁粉进行退磁。

与现有技术相比，本发明技术效果包括：

采用本发明能够解决目前辐射磁场偏低引起的取向不完全、取向不均匀的技术难题，同时采用本发明能够增加填料高度，实现高壁环的制备，具体如下：

1、上励磁线圈、下励磁线圈两个线圈的距离可以调的很窄，可有力地挤压磁场，使形成的辐射磁场强度更大；

2、采用对挤压形成的辐射磁场在相同平行位面内磁场分布更加均匀，在磁场和磁粉上下相对运动时，磁粉所受到的取向过程一致，更有利于制得均匀的磁环；

3、在磁场向上运动，磁粉向下运动时，由于磁场的作用，会使料腔中上部磁粉与下部磁粉产生缝隙，有利于粉末转动取向，提高整个成型过程中的取向度；

4、磁环的壁高跟磁场的有效区无关，只和磁场与模具的相对运动距离有关，通过延长该距离则可实现高壁环的制取。

附图说明

图1是本发明中升降式辐射取向成型机构的使用状态图；

图2是本发明中实施例1的使用状态图；

图3是本发明中实施例2的使用状态图。

具体实施方式

下面参考示例实施方式对本发明技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

如图1所示，是本发明中升降式辐射取向成型机构的使用状态图。

升降式辐射取向成型机构，包括：上励磁线圈1、下励磁线圈2、上压头3、下压头4、料腔5、模芯6、阴模7。

压头(上压头3、下压头4)安装在阴模7内，上压头3、下压头4由磁导率较低的材料单独或复合制成；上压头3、下压头4分别在轴线位置开有模芯通道，模芯6安装在模芯通道内；上励磁线圈1、下励磁线圈2分别设置在阴模7的外壁上。上励磁线圈1、下励磁线圈2可配备散热介质，励磁线圈(上励磁线圈1、下励磁线圈2)的电流可以任意调整；励磁线圈可由产生同样磁场效果的永磁体替代。模芯6由导磁性良好的材料单独或复合制成。

料腔5由上压头3、下压头4、模芯6、阴模7围成，料腔5用来放置粉料。

升降式辐射取向成型方法，整体包括：加料、合模、磁场提升取向、压制、脱模，具体包括以下步骤：

步骤1：将上压头3提升，使上压头3与阴模7之间出现缝隙，然后将粉料通过缝隙加入料腔中，上压头3向下移动使料腔闭合；

步骤2：为上励磁线1、下励磁线圈2通上电流，并使上励磁线1、下励磁线圈2产生反向挤压磁场，挤压后形成辐射磁场；同时通过上励磁线1、下励磁线圈2与模具的相对位移对粉料进行磁场辐射取向与退磁；

步骤3：上压头3或者下压头4移动，将粉料压制成环状毛坯，利用压头和模芯、阴模之间的相对移动使环状毛坯脱模。

实施例1

如图2所示，是本发明中实施例1的使用状态图。

模芯6包括上模芯8、下模芯9，可独立移动。

将模具的阴模7及下模芯9固定不动，上励磁线1、下励磁线圈2之间调好一定的间距，并固定好相对位置形成线圈组；线圈组可沿阴模7的外壁上下移动。上压头3、下压头4、上模芯8、下模芯9均可以上下独立移动。上模芯8、下模芯9均采用软磁材料制成，接触面为平面或圆锥面。

首先将上压头3提起一定高度(根据加料方式，上模芯8选择提或者不提)，使其与阴模7之间产生缝隙，然后将粉料通过该缝隙加入由模芯6、阴模7以及上压头3、下压头4组成的料腔中；上压头3与上模芯8向下移动使料腔闭合；为线圈组通上电流，并使线圈组产生反向挤压磁场，挤压后形成辐射磁场，同时通过线圈组的上下移动对粉料进行磁场辐射取向，通过上压头3、下压头4的单独移动或同时相向移动对磁粉压制成型；然后再给线圈组通一定电流的反向电流，产生反向磁场对磁粉进行退磁。线圈组上下移动的幅度大于加料高度。利用上压头3、下压头4和模芯6、阴模7之间的相对移动使环状毛坯料脱模。

实施例2

模芯6包括上模芯8、下模芯9。

如图3所示，是本发明中实施例2的使用状态图。

将上励磁线1、下励磁线圈2调整一定的间距并固定不动，形成线圈组。上压头3、下压头4、上模芯8、下模芯9均可以上下独立移动。上模芯8与下模芯9均采用软磁材料制成，接触面为平面或圆锥面。

首先将上压头3提起一定高度(根据加料方式，上模芯8选择提或者不提)，使上压头3与阴模7之间产生缝隙，然后将粉料通过该缝隙加入由模芯6、阴模7、上压头3、下压头4组成的料腔中；上压头3与上模芯8向下运动使料腔闭合；为上励磁线1、下励磁线圈2通上电流，并使上励磁线1、下励磁线圈2产生反向挤压磁场，挤压后形成辐射磁场。上下同步振动由上模芯8、下模芯9、上压头3、下压头4、阴模7以及料腔组成的整体部分，使该整体部分在辐射磁场中取向，接着通过上压头3、下压头4的单独移动或同时相向移动对磁粉压制成型；然后再给上励磁线1、下励磁线圈2通反向电流产生反向磁场，对磁粉进行退磁。整体部分上下运动的幅度大于加料高度。利用上压头3、下压头4和模芯6、阴模7之间的相对移动使毛坯脱模。

本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种升降式辐射取向成型机构，其特征在于：包括上励磁线圈、下励磁线圈、上压头、下压头、料腔、模芯、阴模；上压头、下压头安装在阴模内；上压头、下压头分别在轴线位置开有模芯通道，模芯安装在模芯通道内；上励磁线圈、下励磁线圈分别设置在阴模的外壁上。

2.如权利要求1所述升降式辐射取向成型机构，其特征在于：上压头、下压头、模芯、阴模围成料腔，料腔用来放置粉料。

3.如权利要求1所述升降式辐射取向成型机构，其特征在于：模芯包括上模芯、下模芯，上模芯和下模芯的接触面为平面或圆锥面。

4.如权利要求1所述升降式辐射取向成型机构，其特征在于：模芯采用导磁材料单独或复合制成。

5.一种升降式辐射取向成型方法，包括：

将上压头提升，使上压头与阴模之间出现缝隙，然后将粉料通过缝隙加入料腔中，上压头向下移动使料腔闭合；

上励磁线、下励磁线圈通电，并使上励磁线、下励磁线圈产生反向挤压磁场，挤压后形成辐射磁场；同时通过上励磁线、下励磁线圈与模具的相对位移对粉料进行磁场辐射取向与退磁；

上压头或者下压头移动，将粉料压制成环状毛坯，利用压头和模芯、阴模之间的相对移动使环状毛坯脱模。

6.如权利要求5所述升降式辐射取向成型方法，其特征在于：模芯包括上模芯、下模芯，接触面为平面或圆锥面，上压头与上模芯向下移动使料腔闭合；将模具的阴模及下模芯固定不动，上励磁线圈、下励磁线圈固定间距，并固定好相对位置形成线圈组；上压头与上模芯向下移动使料腔闭合；为线圈组通电，并使线圈组产生反向挤压磁场，挤压后形成辐射磁场，同时通过线圈组的上下移动对粉料进行磁场辐射取向，通过上压头、下压头的单独移动或同时相向移动对磁粉压制成型；给线圈组通反向电流，产生反向磁场对磁粉进行退磁。

7.如权利要求5所述升降式辐射取向成型方法，其特征在于：模芯包括上模芯、下模芯，接触面为平面或圆锥面，上压头与上模芯向下移动使料腔闭合；将上励磁线、下励磁线圈的间距固定形成线圈组，上压头与上模芯向下移动使料腔闭合；为上励磁线、下励磁线圈通上电流，并使上励磁线、下励磁线圈产生反向挤压磁场，挤压后形成辐射磁场；上模芯、下模芯、上压头、下压头、阴模以及料腔组成的整体部分在辐射磁场中取向，接着通过上压头、下压头的单独移动或同时相向移动对磁粉压制成型；然后再给上励磁线、下励磁线圈通反向电流产生反向磁场，对磁粉进行退磁。