CN108987091B - 钕铁硼粉末压型机和压型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钕铁硼粉末压型机和压型方法，涉及钕铁硼成型压机技术领域，包括一压型机架；一液压缸，液压缸嵌入在压型机架上中端，液压缸具有活塞止动体；一橡胶模具，橡胶模具为圆柱形并设置在压型机架内中间；一脉冲磁场发生器；一磁场线圈，磁场线圈与脉冲磁场发生器连接并围绕在橡胶模具外；一链板，链板设置橡胶模具下方。本发明具有低复杂和高可靠性，解决稳恒磁场取向转动困难，钕铁硼磁体的成型流动性不好和液压缸中活塞因技术问题导致意外飘移或移动以及减小整体体积后的压机没有足够机械强度使钕铁硼粉末的成型密度达到最优化。

Description

钕铁硼粉末压型机和压型方法

技术领域

本发明涉及钕铁硼成型压机技术领域，特别涉及到一种钕铁硼粉末压型机和压型方法。

背景技术

磁场取向是制造高性能烧结永磁体的关键技术之一。钕铁硼磁体的取向是指磁体中主相晶粒的钕铁硼磁体的取向是指磁体中主相晶粒的易磁化轴沿取向磁场方向分布的一致性。取向对磁体的磁性能有着重要影响，取向高则磁体的剩磁、磁能积较高，同时磁体的磁性均匀度也较高。磁场取向中最重要的是提供足够强的取向磁场，取向磁场越强则剩磁和矫顽力越高。而且钕铁硼磁体的成型流动性不好，在稳恒磁场下取向转动比较困难，要获得较高的取向度必须解决磁粉之间的内摩擦，磁凝聚效应。影响取向度的因素有：粉体颗粒的形状，表面状态，力度大小和粒度的分布，取向磁场的强弱和均匀性，成型方式和成型压力，烧结过程中晶粒长大以及有无添加等。如何克服压力形变之下对取向度的破坏，是高性能烧结钕铁硼磁体成型技术的关键。

钕铁硼粉末压型是永磁体生产过程中决定磁体质量和成本效益最重要的一环。传统压机的一个技术局限性是压型直接采用液压缸或其他液压机构进行压型成坯，在应用中就不可避免的会出现液压缸中活塞的意外飘移或移动，导致影响磁场取向和磁体成坯的完整。这种飘移可能是由例如作用在活塞上的力引起的，包括活塞的重量或与其连接的物体，密封或者系统泄露，缸壳内表面损坏，振动或污染。其他技术问题可能包括对齐，组装，复杂性，成本和可靠性。

传统压机的另一个局限性是减小压机整体体积的压机中的液压缸的压型机械强度无法使磁体具有足够的生坯密度(Nd-Fe-B的密度达到4.5g/cm³，SmCo₅的密度达到5.2g/cm³)。

发明内容

本发明的目的之一为提供一种钕铁硼粉末成型机，解决稳恒磁场取向转动困难，钕铁硼磁体的成型流动性不好的问题。

本发明的目的之二为提供一种钕铁硼粉末成型机，解决液压缸中活塞因活塞的重量或与其连接的物体，密封或者系统泄露，缸壳内表面损坏，振动或污染以及其他对齐，组装等技术问题导致意外飘移或移动的问题。

本发明的目的之三为提供一种钕铁硼粉末成型机，解决减小整体体积后的压机没有足够机械强度使磁体坯件具有足够的生坯密度。

本发明的目的之四为提供一种钕铁硼粉末成型方法。

为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：一种钕铁硼粉末成型机，包括一压型机架，所述压型机架包括：一液压缸，液压缸嵌入在压型机架上中端。一上冲头，上冲头设置在液压缸下方。一橡胶模具，橡胶模具为圆柱形并设置在压型机架内中间。一下冲头，下冲头安装在橡胶膜下端并且下冲头的上端伸入在橡胶模具的模腔内。一脉冲磁场发生器，脉冲磁场发生器设置在液压缸侧端。一磁场线圈，磁场线圈与脉冲磁场发生器连接并围绕在橡胶模具外。

在上述技术方案中，本发明实施例使用脉冲磁场发生器，磁场线圈通过间歇正反取向的高脉冲磁场施加在钕铁硼粉末上一个取向正动力，获得最大的取向度进行粉末磁场取向，橡胶模具内的粉体松装密度为1.5～5.0g·cm^-3。之后，启动液压缸对橡胶模具进行施压，压膜方向与取向磁场方向垂直，这样取向度较高。此时，上冲头将伸入橡胶模具内填充的钕铁硼粉末上端并向下施加2MPa的压力压制钕铁硼粉末，这时由于橡胶模具的弹性变形，因橡胶模具是圆柱形的，模具壁厚为d，模具内半经为r，而橡胶模具体积是恒定的，则等静压条件为： d＝r(√3-x+x³-1)公式中：x是由压力引起的橡胶模具内深度方向的压下率，当d＝0.7r时就可以得到各向同性的压缩，因此，橡胶膜内的等静压效果接近于真正的等静压，而真正的等静压技术不仅增加了压制成本、生产时间，还增大了与空气、油和其他消耗品污染的风险。而下冲头与上冲头接触压型过程中保持稳定，因在正常过程中，上冲头在压型过程中冲头没冲与中心轴位置的偏离度可达0.1mm/100mm行程。这种偏离度导致模具容差无法为0.01mm，而这0.01mm的容差恰好是将钕铁硼粉末压型有足够机械强度生坯以进一步加工所需的容差。在压型过程中磁场线圈取场向为1.8T的稳定场上迭加峰值1.8T的脉冲磁场，最后，经过取向成型后施加反向场退磁，N-S极反转2次，解决稳恒磁场取向转动困难，钕铁硼磁体的成型流动性不好的问题。

进一步地，在本发明实施例中，脉冲磁场发生器设有输出线，输出线的两端连接磁场线圈与脉冲磁场发生器。

进一步地，在本发明实施例中，液压缸的下方嵌入端设有第一固定板，第一固定板固定连接液压缸下端部，防止液压缸在工作过程中晃动导致压型过程中不仅影响磁场取向还影响到粉末成型没有足够的机械强度生坯。

进一步地，在本发明实施例中，下冲头的下端面设有支撑平台，支撑平台侧端面固定连接压型机架内壁，下冲头上端侧边设有第三固定板，第三固定板与支撑平台相连，防止下冲头不稳导致压型过程使橡胶模具变形影响磁场取向和粉末成型不完整。支撑平台上端面边缘位置设有导轨，导轨的两端固定连接支撑平台与压型机架内的上端部。

进一步地，在本发明实施例中，上冲头与下冲头之间设有上料机构与传送带，上料机构下端设有移动杆，移动杆嵌入在传送带中，传送带可控制上料机构移动。

进一步地，在本发明实施例中，液压缸设有电磁换向阀，压型机架的侧端设有PLC控制系统，电磁换向阀与PLC控制系统通讯连接，PLC用开关信号控制电磁换向阀的得电与失电，电磁换向阀可以选择进出油口回路，即PLC实现控制液压缸的伸缩动作。

进一步地，在本发明实施例中，压型机架设有玻璃板，方便看管压型过程，能及时发现或处理机械的使用过程中出现的不良状况。

更进一步地，在本发明实施例中，液压缸下端具有一活塞杆，活塞杆与第一固定板保留一定间隙，防止活塞杆触碰到第一固定板产生噪音以及发生磨损降低使用寿命。

更进一步地，在本发明实施例中，活塞杆下端设有第一导板，第一导板水平面两端套在导轨上并形成间隙配合，使第一导板移动时不易产生磨损和噪音。第一导板下端面固定连接上冲头，上冲头设有孔洞，孔洞与下冲头形成配合，上冲头侧端设有第二固定板，第二固定板固定上冲头与第一导板，防止上冲头在压型过程中因为橡胶模具内填充了水平面不一致的合金粉末，所以导致上冲头受力不均衡从而因韧性产生轻微晃动影响压型。导轨下端设有第二导板，橡胶模具与磁场线圈设置在第二导板中，导轨可以同时为第一导板和第二导板提供运动导向，使上冲头与下冲头压型导向过程中精准度更高，同时有足够的机械强度使粉末成坯和满足压型过程中所需的容差。

更进一步地，在本发明实施例中，传送带上设有转轴，压型机架侧端设有驱动箱，驱动箱内设有驱动电机，驱动电机连接转轴，驱动电机通讯连接PLC控制系统。

更进一步地，在本发明实施例中，上料机构包括第一分料单元和第二分料单元，第一分料单元具有向第一分料单元中间倾斜的导向斜坡，可将第一分料单元上的粉末导向中间位置；第一分料单元的中间设有一入料口，入料口底端中心处设有一等腰的三角导板一，三角导板一与入料口相对两端贴合，料则落入入料口的另外相对的两端方向，当料从入料口中间落下时，料将在重力作用下落入并接触到三角导板一的中心水平轮廓线，此时，料将会平均从三角导板一的轮廓线沿着等腰的三角导板一的斜面进入到第二分料单元中，实现了第一步平均分料；三角导板一的底面端设置在第二分料单元中，三角导板一的底面两端方向各设有一接料口，接料口底端中心处设有一等腰的三角导板二，三角导板二与接料口相对两端贴合，从入料口的流过来的料则落入接料口的另外相对的两端方向，第二分料单元内设有四个容纳仓，容纳仓连通三角导板二的斜面位置，当料从接料口落入并接触到三角导板二的中心水平轮廓线，此时，料将会平均从三角导板二的轮廓线沿着等腰的三角导板二的斜面进入到容纳仓中，实现了第二步平均分料；容纳仓设有一出料口，出料口连通第二分料单元内外，出料口底端设有向下倾斜的稳定槽板，稳定槽板一端设有转动槽板，稳定槽板一端铰接转动槽板一端，转动槽板另一端设有上料槽，上料槽一端设有一根横向的控制杆，控制杆两端各设有长圆板，长圆板一端平面设有旋转轴，第二分料单元侧端设有电动箱，电动箱内设有电动机，电动机连接旋转轴，电动机与PLC控制系统通讯连接，当料从容纳仓在重力作用下流过稳定槽板和转动槽板直到上料槽内，此时，操作员可使用PLC控制系统控制驱动电机将上料机构移动到橡胶膜具上方，此时，上料槽处于橡胶膜具上方，同时，PLC控制系统控制电动机进行顺时针旋转，长圆板将带动控制杆顺时针旋转，上料槽和转动槽板进行旋转，最后，上料槽内的料将进入到橡胶模具内，在不影响橡胶模具中标准的料的同时实现多个橡胶模具同步上料，而且操作简单，成本较低，提升了压型效率。

为达到上述目的之二，本发明采用以下技术方案：一种钕铁硼粉末成型机，包括一压型机架，压型机架包括：一液压缸，液压缸嵌入在压型机架上中端，液压缸具有活塞止动体，活塞止动体设有横向的止动通道，止动通道设有纵向孔。销，销设置在纵向孔中。弹簧，弹簧设置在止动通道中并设置在销的一端。钢球，钢球设置在弹簧另一端。一上冲头，上冲头设置在液压缸下方。一橡胶模具，橡胶模具为圆柱形并设置在压型机架内中间。一下冲头，下冲头安装在橡胶膜下端并且下冲头的上端伸入在橡胶模具的模腔内。一脉冲磁场发生器，脉冲磁场发生器设置在液压缸侧端。一磁场线圈，磁场线圈与脉冲磁场发生器连接并围绕在橡胶模具外。

在上述技术方案中，本发明实施例使用脉冲磁场发生器，磁场线圈通过间歇正反取向的高脉冲磁场施加在钕铁硼粉末上一个取向正动力，获得最大的取向度进行粉末磁场取向。之后，启动液压缸对橡胶模具进行施压，压膜方向与取向磁场方向垂直。此时，上冲头将伸入橡胶模具内填充的钕铁硼粉末上端并向下施加2MPa的压力压制钕铁硼粉末，在压型过程中磁场线圈取场向为1.8T的稳定场上迭加峰值1.8T的脉冲磁场，最后，经过取向成型后施加反向场退磁，N-S极反转2次。其中，液压缸内的活塞止动体在缸内流体的作用下进行双向移动，如果有力使活塞止动体无意飘移或移动时，液压缸内的部件相对液压缸的纵向轴线呈倾斜状，此时，如液压缸内的部件在伸缩工作时，弹簧的预载荷(钢球与止动通道的尺寸形成“负游隙”而产生的力)推动钢球使得钢球与液压缸内凸起的壁面(指后述的脊顶)相接触，使得弹簧压缩产生反作用力抵挡活塞止动体上的无意飘移或移动的力，防止活塞止动体的无意移动，并且销设置在活塞止动体中止动通道相交的纵向孔内，弹簧设置在钢球和销之间，这样的布置允许在组装和操作期间容易地对准这些部件，而不需要对这些部件的精准公差或密封。

进一步地，在本发明实施例中，液压缸上下设有进油口和出油口控制液压缸的伸缩。

进一步地，在本发明实施例中，液压缸内设有活塞主体，活塞主体与活塞止动体是整体单件结构，活塞主体具有圆柱形外表面，活塞主体外侧端设有环形密封件一和环形密封件二，活塞主体带动环形密封件一和环形密封件二在液压缸内滑动防止流体泄露。

进一步地，在本发明实施例中，液压缸上端设有液压盖，位于液压缸内的液压盖外侧端设有环形密封件三，防止液压缸内的流体泄露。

进一步地，在本发明实施例中，止动通道设有直径小于钢球的挡面，挡面防止钢球移出止动通道。

更进一步地，在本发明实施例中，活塞主体下端内部设有螺纹孔，螺纹孔设有活塞杆，通过活塞主体受力使活塞杆向相对两方向移动。

更进一步地，在本发明实施例中，液压缸内的液压盖内设有止动仓，止动仓连通液压缸内部，活塞止动体设置在止动仓内，止动仓下端设有下锥面和上锥面，下锥面和上锥面形成脊顶，如果有力使活塞主体向下方向移动，则活塞止动体与下锥面接触阻挡活塞主体往下移动，此时，弹簧的预载荷和下锥面的表面相对于纵向轴线的倾斜角度以确定钢球和脊顶阻挡了该力，防止活塞止动体的无意飘移运动。

为达到上述目的之三，本发明采用以下技术方案：一种钕铁硼粉末成型机，包括一压型机架，压型机架包括：一液压缸，液压缸嵌入在压型机架上中端，液压缸具有活塞止动体，活塞止动体设有横向的止动通道，止动通道设有纵向孔。销，销设置在纵向孔中。弹簧，弹簧设置在止动通道中并设置在销的一端。钢球，钢球设置在弹簧另一端。一上冲头，上冲头设置在液压缸下方。一橡胶模具，橡胶模具为圆柱形并设置在压型机架内中间。一下冲头，下冲头安装在橡胶膜下端并且下冲头的上端伸入在橡胶模具的模腔内。一脉冲磁场发生器，脉冲磁场发生器设置在液压缸侧端。一磁场线圈，磁场线圈与脉冲磁场发生器连接并围绕在橡胶模具外。二收纳板，收纳板设置在橡胶模具下端。一链板，链板设置在收纳板内部。

在上述技术方案中，本发明实施例使用使用脉冲磁场发生器，磁场线圈通过间歇正反取向的高脉冲磁场施加在钕铁硼粉末上一个取向正动力，获得最大的取向度进行粉末磁场取向。之后，启动液压缸对橡胶模具进行施压，压膜方向与取向磁场方向垂直。此时，上冲头将伸入橡胶模具内填充的钕铁硼粉末上端并向下施加2MPa的压力压制钕铁硼粉末，在压型过程中磁场线圈取场向为1.8T的稳定场上迭加峰值1.8T的脉冲磁场，最后，经过取向成型后施加反向场退磁，N-S极反转2次。如果有力使活塞止动体无意飘移或移动时，液压缸内的部件相对液压缸的纵向轴线呈倾斜状，此时，如液压缸内的部件在伸缩工作时，弹簧的预载荷 (钢球与止动通道的尺寸形成“负游隙”而产生的力)推动钢球使得钢球与液压缸内凸起的壁面(指前述的脊顶)相接触，使得弹簧压缩产生反作用力抵挡活塞止动体上的无意飘移或移动的力，防止活塞止动体的无意移动，。在收纳板内的链板在驱动装置下可支撑橡胶模具上下移动，特别在压型过程中链板将移动橡胶模具和液压缸下端的上冲头形成配合进行压型增大压型的机械强度，防止减小压型机整体体积的后，导致液压缸的机械强度无法使Nd-Fe-B 的密度达到4.5g/cm³和SmCo₅的密度达到5.2g/cm³以上。

进一步地，在本发明实施例中，链板为长方形，其中一个长轮廓线与两个短轮廓线形成两个圆角，圆角直径为短轮廓线的一半，链板短轮廓线方向设有接触面，接触面相互贴合，链板的中心相对方向设有形状位置一样的另一链板，中心相对的链板之间还设有中心相对但位置处于相错的另一链板，链板中心设有辊，辊之间形成辊间隙，链板在外力作用下只能向一个方向旋转，因为另一方向被接触面挡住了，无法进行旋转。

更进一步地，在本发明实施例中，链板顶端设有定向块，定向块在水平方向上偏向接触面位置方向，定向块重力方向作用于接触面上，使链板在移动或支撑过程中处于稳定状态。

更进一步地，在本发明实施例中，定向块上端中心面设有定向柱，定向柱上方设有定向筒，定向筒内上端设有柱槽，定向筒内左右相对两侧端设有辊槽，前后相对两侧设有链板槽，定向柱卡合在柱槽中，辊卡合在辊槽中，链板卡合在链板槽中，因定位筒的重心作用在定向柱上，所以有益于进一步稳定链板在上下移动或在支撑过程中的稳定性，使链板不易旋转。

更进一步地，在本发明实施例中，收纳板设有收纳槽，收纳槽的槽型类似螺旋回字形，收纳槽的每个弯道口皆为圆弧形，辊设置在收纳槽中并保留一定间隙防止辊移动时造成磨损，当力作用在辊上时，辊可在收纳槽中上下移动，如果辊向下移动时，辊将在收纳槽的弯道口的弧形壁面受力，此时，辊将带动链板旋转弯曲，链板沿着收纳槽收缩，实现了紧凑性，使其他框架内部件的可用空间更大，便于清洁，维护和维修。

更进一步地，在本发明实施例中，收纳板设有筒槽，筒槽设置在收纳槽的出口处，方便与定向柱对接和脱离，无需对准。

更进一步地，在本发明实施例中，收纳槽侧端设有链轮槽，链轮槽中设有链轮，链轮的齿与辊间隙啮合，链轮可带动辊进行移动。

更进一步地，在本发明实施例中，收纳板外侧设有收纳箱，收纳箱中设有收纳电机，收纳电机设置在链轮侧端，收纳电机带动链轮转动控制链板的收缩，节省空间。

更进一步地，在本发明实施例中，压型机架侧端设有PLC控制系统，PLC控制系统与收纳电机通过有线或无线通讯连接。

为达到上述目的之四，本发明采用以下技术方案：一种钕铁硼粉末压型方法，包括以下步骤：

a)将钕铁硼粉末放入到上料机构中进行均匀分料；

b)通过驱动电机将上料机构移动到橡胶模具上方；

c)通过电动机将上料机构中的钕铁硼粉末倒入到橡胶模具中；

d)启动脉冲磁场发生器，通过间歇正反取向的磁场施加在钕铁硼粉末上取一个取向正动力，获得最大取向度；

e)通过PLC控制系统控制液压缸对橡胶模具中的钕铁硼粉末施加2MPa的压力进行压型。

f)启动收纳电机，收纳电机控制链板支撑橡胶模具向液压缸方向移动并与液压缸形成配合共同对钕铁硼粉末进行压型。

进一步地，在本发明实施例中，在执行步骤d)的同时，可以在钕铁硼粉末添加有机添加剂，减小钕铁硼间的摩擦力，增大流动性。

进一步地，在本发明实施例中，上料机构中的钕铁硼粉末密度为1.5～5.0g·cm^-3。

进一步地，在本发明实施例中，液压缸的压型方向与取向磁场方向相互垂直，取向度较高。

进一步地，在本发明实施例中，经过取向成型后施加反向场退磁，脉冲磁场发生器N-S 极反转2次。

本发明的有益效果是：首先，本发明的一种钕铁硼粉末压型机具有低复杂和高可靠性，防止稳恒磁场取向转动困难，钕铁硼磁体的成型流动性不好和压缸中活塞因技术问题导致意外飘移或移动的问题以及在压型机减小整体体积后没有足够机械强度使钕铁硼粉末的成型密度达到最优化的问题。

首先，操作员使用脉冲磁场发生器，磁场线圈通过间歇正反取向的高脉冲磁场施加在钕铁硼粉末上一个取向正动力，获得最大的取向度进行粉末磁场取向，橡胶模具内的粉体松装密度为1.5～5.0g·cm^-3。之后，启动液压缸对橡胶模具进行施压，压膜方向与取向磁场方向垂直，这样取向度较高。此时，上冲头将伸入橡胶模具内填充的钕铁硼粉末上端并向下施加2MPa 的压力压制钕铁硼粉末，这时由于橡胶模具的弹性变形，因橡胶模具是圆柱形的，模具壁厚为d，模具内半经为r，而橡胶模具体积是恒定的，则等静压条件为：d＝r(√3-x+x³-1)公式中：x是由压力引起的橡胶模具内深度方向的压下率，当d＝0.7r时就可以得到各向同性的压缩，因此，橡胶膜内的等静压效果接近于真正的等静压，而真正的等静压技术不仅增加了压制成本、生产时间，还增大了与空气、油和其他消耗品污染的风险。而下冲头与上冲头接触压型过程中保持稳定，因在正常过程中，上冲头在压型过程中冲头与中心轴位置的偏离度可达0.1mm/100mm行程。这种偏离度导致模具容差无法为0.01mm，而这0.01mm的容差恰好是将钕铁硼粉末压型有足够机械强度生坯以进一步加工所需的容差。在压型过程中磁场线圈取场向为1.8T的稳定场上迭加峰值1.8T的脉冲磁场，最后，经过取向成型后施加反向场退磁，N-S极反转2次，解决稳恒磁场取向转动困难，钕铁硼磁体的成型流动性不好的问题。

其次，如果有力使活塞止动体无意飘移或移动时，液压缸内的部件相对液压缸的纵向轴线呈倾斜状，此时，如液压缸内的部件在伸缩工作时，弹簧的预载荷(钢球与止动通道的尺寸形成“负游隙”而产生的力)推动钢球使得钢球与液压缸内凸起的壁面(指前述的脊顶) 相接触，使得弹簧压缩产生反作用力抵挡活塞止动体上的无意飘移或移动的力，防止活塞止动体的无意移动，并且销设置在活塞止动体中止动通道相交的纵向孔内，弹簧设置在钢球和销之间，这样的布置允许在组装和操作期间容易地对准这些部件，而不需要对这些部件的精准公差或密封。

最后，在收纳板内的链板在驱动装置下可支撑橡胶模具上下移动，特别在压型过程中链板将移动橡胶模具和液压缸下端的上冲头形成配合进行压型增大压型的机械强度，防止减小压型机整体体积的后，导致液压缸的机械强度无法使磁体具有足够的生坯密度。而且辊可以带动链板向收纳板内收缩时与弯道口的弧形壁面配合并受力旋转弯曲，链板沿着收纳槽内的螺旋回字形收缩，实现了紧凑性，使其他框架内部件的可用空间更大，便于清洁，维护和维修。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例钕铁硼粉末压型机三维示意图。

图2是本发明实施例钕铁硼粉末压型机另一三维示意图。

图3是本发明实施例钕铁硼粉末压型机结构示意图。

图4是本发明实施例上料机构的部分细节图。

图5是本发明实施例上料机构的另一部分细节图。

图6是本发明实施例上料机构的转动槽板的细节图。

图7是本发明实施例上料机构的转动槽板的分离细节图。

图8是本发明实施例上料机构的转动槽板运动细节图。

图9是本发明实施上料机构的三维示意图。

图10是图9的A局部放大图。

图11是图10的运动示意图。

图12是本发明实施例液压缸的示意图。

图13是本发明实施例液压缸的运动示意图。

图14是本发明实施例液压缸的另一运动示意图。

图15是图12的B局部放大图。

图16是图13的C局部放大图。

图17是本发明实施例升降装置的部分细节图。

图18是本发明实施例升降链的三维示意图。

图19是本发明实施例升降筒的三维结构示意图。

附图中

1、PLC控制系统 2、压型机架 3、液压缸

31、进油口 32、出油口 33、活塞主体

331、环形密封件一 332、环形密封件二 34、活塞杆

35、活塞止动体 351、止动通道 352、销

353、弹簧 354、挡面 355、钢球

36、液压盖 361、环形密封件三 362、止动仓

363、下锥面 364、脊顶 365、上锥面

366、螺纹孔 4、脉冲磁场发生器 41、输出线

5、第一固定板 6、导轨 7、第一导板

8、第二固定板 9、上冲头 10、传送带

11、转轴 12、驱动箱 13、橡胶模具

14、磁场线圈 15、第二导板 16、下冲头

17、第三固定板 18、支撑平台 19、收纳箱

191、收纳电机 20、收纳板 201、收纳槽

202、链轮槽 203、筒槽 204、链轮

21、链板 211、接触面 22、辊

221、辊间隙 28、定向块 281、定向柱

24、定向筒 25、柱槽 26、链板槽

27、辊槽 29、玻璃板 23、上料机构

231、第一分料单元 232、入料口 233、第二分料单元

234、三角导板一 235、稳定槽板 236、转动槽板

237、上料槽 238、控制杆 239、电动箱

241、长圆板 242、旋转轴 243、三角导板二

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1、3所示，本实施例公开了一种钕铁硼粉末成型机，包括一压型机架2，所述压型机架2包括：一液压缸3，液压缸3嵌入在压型机架2上中端。一上冲头9，上冲头9设置在液压缸3下方。一橡胶模具13，橡胶模具13为圆柱形并设置在压型机架2内中间。一下冲头16，下冲头16安装在橡胶膜下端并且下冲头16的上端伸入在橡胶模具13的模腔内。一脉冲磁场发生器4，脉冲磁场发生器4设置在液压缸3侧端。一磁场线圈14，磁场线圈14与脉冲磁场发生器4连接并围绕在橡胶模具13外。

具体地，脉冲磁场发生器4设有输出线41，输出线41的两端连接磁场线圈14与脉冲磁场发生器4。

具体地，液压缸3的下方嵌入端设有第一固定板5，第一固定板5固定连接液压缸3下端部，防止液压缸3在工作过程中晃动导致压型过程中不仅影响磁场取向还影响到粉末成型没有足够的机械强度生坯。

具体地，下冲头16的下端面设有支撑平台18，支撑平台18侧端面固定连接压型机架2 内壁，下冲头16上端侧边设有第三固定板17，第三固定板17与支撑平台18相连，防止下冲头16不稳导致压型过程使橡胶模具13变形影响磁场取向和粉末成型不完整。支撑平台18上端面边缘位置设有导轨6，导轨6的两端固定连接支撑平台18与压型机架2内的上端部。

具体地，上冲头9与下冲头16之间设有上料机构23与传送带10，上料机构23下端设有移动杆，移动杆嵌入在传送带10中，传送带10可控制上料机构23移动。

具体地，液压缸3设有电磁换向阀，压型机架2的侧端设有PLC控制系统1，电磁换向阀与PLC控制系统1通讯连接，PLC用开关信号控制电磁换向阀的得电与失电，电磁换向阀可以选择进出油口回路，即PLC实现控制液压缸3的伸缩动作。

具体地，压型机架2设有玻璃板29，方便看管压型过程，能及时发现或处理机械的使用过程中出现的不良状况。

更具体地，液压缸3下端具有一活塞杆34，活塞杆34与第一固定板5保留一定间隙，防止活塞杆34触碰到第一固定板5产生噪音以及发生磨损降低使用寿命。

更具体地，活塞杆34下端设有第一导板7，第一导板7水平面两端套在导轨6上并形成间隙配合，使第一导板7移动时不易产生磨损和噪音。第一导板7下端面固定连接上冲头9，上冲头9设有孔洞，孔洞与下冲头16形成配合，上冲头9侧端设有第二固定板8，第二固定板8固定上冲头9与第一导板7，防止上冲头9在压型过程中因为橡胶模具13内填充了水平面不一致的合金粉末，所以导致上冲头9受力不均衡从而因韧性产生轻微晃动影响压型。导轨6下端设有第二导板15，橡胶模具13与磁场线圈14安装在第二导板15中，导轨6可以同时为第一导板7和第二导板15提供运动导向，使上冲头9与下冲头16压型导向过程中精准度更高，同时有足够的机械强度使粉末成坯和满足压型过程中所需的容差。

更具体地，如图1、2所示，传送带10上设有转轴11，压型机架2侧端设有驱动箱12，驱动箱12内设有驱动电机，驱动电机连接转轴11，驱动电机通讯连接PLC控制系统1。

更具体地，如图1、图4至图11所示，上料机构23包括第一分料单元231和第二分料单元233，第一分料单元231具有向第一分料单元231中间倾斜的导向斜坡，可将第一分料单元231上的粉末导向中间位置；第一分料单元231的中间设有一入料口232，入料口232底端中心处设有一等腰的三角导板一234，三角导板一234与入料口232相对两端贴合，料则落入入料口232的另外相对的两端方向，当料从入料口232中间落下时，料将在重力作用下落入并接触到三角导板一234的中心水平轮廓线，此时，料将会平均从三角导板一234的轮廓线沿着等腰的三角导板一234的斜面进入到第二分料单元233中，实现了第一步平均分料；三角导板一234的底面端安装在第二分料单元233中，三角导板一234的底面两端方向各设有一接料口，接料口底端中心处设有一等腰的三角导板二243，三角导板二243与接料口相对两端贴合，从入料口232的流过来的料则落入接料口的另外相对的两端方向，第二分料单元233 内设有四个容纳仓，容纳仓连通三角导板二243的斜面位置，当料从接料口落入并接触到三角导板二243的中心水平轮廓线，此时，料将会平均从三角导板二243的轮廓线沿着等腰的三角导板二243的斜面进入到容纳仓中，实现了第二步平均分料；容纳仓设有一出料口，出料口连通第二分料单元233内外，出料口底端设有向下倾斜的稳定槽板235，稳定槽板235 一端设有转动槽板236，稳定槽板235一端铰接转动槽板236一端，转动槽板236另一端设有上料槽237，上料槽237一端设有一根横向的控制杆238，控制杆238两端各设有长圆板241，长圆板241一端平面设有旋转轴24211，第二分料单元233侧端设有电动箱239，电动箱239内设有电动机，电动机连接旋转轴24211，电动机与PLC控制系统1通讯连接，当料从容纳仓在重力作用下流过稳定槽板235和转动槽板236直到上料槽237内，此时，操作员可使用PLC控制系统1控制驱动电机将上料机构23移动到橡胶膜具上方，此时，上料槽237 处于橡胶膜具上方，同时，PLC控制系统1控制电动机进行顺时针旋转，长圆板241将带动控制杆238顺时针旋转，上料槽237和转动槽板236进行旋转，最后，上料槽237内的料将进入到橡胶模具13内，在不影响橡胶模具13中标准的料的同时实现多个橡胶模具13同步上料，而且操作简单，成本较低，提升了压型效率。

实施例二：

如图2、15所示，本实施例公开了一种钕铁硼粉末成型机，包括一压型机架2，压型机架 2包括：一液压缸3，液压缸3嵌入在压型机架2上中端，液压缸3具有活塞止动体35，活塞止动体35设有横向的止动通道351，止动通道351设有纵向孔。销352，销352摩擦固定在纵向孔中。弹簧353，弹簧353连接在止动通道351中并设置在销352的一端。钢球355，钢球355连接在弹簧353另一端。一上冲头9，上冲头9设置在液压缸3下方。一橡胶模具 13，橡胶模具13为圆柱形并设置在压型机架2内中间。一下冲头16，下冲头16安装在橡胶膜下端并且下冲头16的上端伸入在橡胶模具13的模腔内。一脉冲磁场发生器4，脉冲磁场发生器4设置在液压缸3侧端。一磁场线圈14，磁场线圈14与脉冲磁场发生器4连接并围绕在橡胶模具13外。

具体地，如图12所示，液压缸3上下设有进油口31和出油口32控制液压缸3的伸缩。

具体地，液压缸3内设有活塞主体33，活塞主体33与活塞止动体35是整体单件结构，活塞主体33具有圆柱形外表面，活塞主体33外侧端设有环形密封件一331和环形密封件二332，活塞主体33带动环形密封件一331和环形密封件二332在液压缸3内滑动防止流体泄露。

具体地，液压缸3上端设有液压盖36，位于液压缸3内的液压盖36外侧端设有环形密封件三361，防止液压缸3内的流体泄露。

具体地，止动通道351设有直径小于钢球355的挡面354，挡面354防止钢球355移出止动通道351。

更具体地，活塞主体33下端内部设有螺纹孔366，螺纹孔366设有活塞杆34，通过活塞主体33受力使活塞杆34向相对两方向移动。

更具体地，液压缸3内的液压盖36内设有止动仓362，止动仓362连通液压缸3内部，活塞止动体35设置在止动仓362内，止动仓362下端设有下锥面363和上锥面365，下锥面363和上锥面365形成脊顶364，如果有力使活塞主体33向下方向移动，则活塞止动体35与下锥面363接触阻挡活塞主体33往下移动，此时，弹簧353的预载荷和下锥面363的表面相对于纵向轴线的倾斜角度以确定钢球355和脊顶364阻挡了该力，防止活塞止动体35的无意飘移运动。

更具体地，如图12、13、14、16所示，如果需要有意使活塞主体33移动，则通过进油口31加入流体，随着流体增多而导致活塞主体33开始向下移动，钢球355接触下锥面363 并开始沿着下锥面363远离止动仓362，此时弹簧353受力横向移动，通过所有侧面上具有相等的流体压力来对钢球355进行压力平衡，使得作用在活塞主体33上表面和活塞止动体 35侧表面上的流体压力与下锥面363脱离，直到钢球355到达与脊顶364平齐位置，一旦继续向下移动，钢球355不再起作用以防止活塞主体33和活塞止动体35相对于液压缸3内的漂移。当活塞主体33和活塞止动体35要回到止动仓362时，则通过回油口32加入流体，随着流体增多而导致活塞主体33开始向上移动，钢球355接触上锥面365并开始沿着上锥面 365向止动仓362方向移动，直到钢球355到达与脊顶364平齐位置，继续施加压力使得钢球355与上锥面365脱离进入到止动仓362内，这时，钢球355和下锥面363限制活塞主体 33和活塞止动体35抵抗无意的漂移移动。

本实施例的其余特征与优点均与实施例一相同。

实施例三：

如图2、17、18所示，本实施例公开了一种钕铁硼粉末成型机，包括一压型机架2，压型机架2包括：一液压缸3，液压缸3嵌入在压型机架2上中端，液压缸3具有活塞止动体 35，活塞止动体35设有横向的止动通道351，止动通道351设有纵向孔。销352，销352摩擦固定在纵向孔中。弹簧353，弹簧353设置在止动通道351中并与销352的一端相连。钢球355，钢球355连接在弹簧353另一端。一上冲头9，上冲头9设置在液压缸3下方。一橡胶模具13，橡胶模具13为圆柱形并设置在压型机架2内中间。一下冲头16，下冲头16安装在橡胶膜下端并且下冲头16的上端伸入在橡胶模具13的模腔内。一脉冲磁场发生器4，脉冲磁场发生器4设置在液压缸3侧端。一磁场线圈14，磁场线圈14与脉冲磁场发生器4连接并围绕在橡胶模具13外。二收纳板20，收纳板20设置在橡胶模具13下端。一链板21，链板21设置在收纳板20内部。

具体地，如图18所示，链板21为长方形，其中一个长轮廓线与两个短轮廓线形成两个圆角，圆角直径为短轮廓线的一半，链板21短轮廓线方向设有接触面211，接触面211相互贴合，链板21的中心相对方向设有形状位置一样的另一链板21，中心相对的链板21之间还设有中心相对但位置处于相错的另一链板21，链板21中心设有辊22，辊22之间形成辊间隙211，链板21在外力作用下只能向一个方向旋转，因为另一方向被接触面211挡住了，无法进行旋转。

更具体地，链板21顶端设有定向块28，定向块28在水平方向上偏向接触面211位置方向，定向块28重力方向作用于接触面211上，使链板21在移动或支撑过程中处于稳定状态。

更具体地，如图18、19所示，定向块28上端中心面设有定向柱281，定向柱281上方设有定向筒24，定向筒24内上端设有柱槽25，定向筒24内左右相对两侧端设有辊槽27，前后相对两侧设有链板槽26，定向柱281卡合在柱槽25中，辊22卡合在辊槽27中，链板 21卡合在链板槽26中，因定位筒的重心作用在定向柱281上，所以有益于进一步稳定链板 21在上下移动或在支撑过程中的稳定性，使链板21不易旋转。

更具体地，如图17所示，收纳板20设有收纳槽201，收纳槽201的槽型类似螺旋回字形，收纳槽201的每个弯道口皆为圆弧形，辊22设置在收纳槽201中并保留一定间隙防止辊22移动时造成磨损，当力作用在辊22上时，辊22可在收纳槽201中上下移动，如果辊22 向下移动时，辊22将在收纳槽201的弯道口的弧形壁面受力，此时，辊22将带动链板21旋转弯曲，链板21沿着收纳槽201收缩，实现了紧凑性，使其他框架内部件的可用空间更大，便于清洁，维护和维修。

更具体地，收纳板20设有筒槽203，筒槽203设置在收纳槽201的出口处，方便与定向柱281对接和脱离，无需对准。

更具体地，收纳槽201侧端设有链轮204槽202，链轮204槽202中设有链轮204，链轮204的齿与辊间隙211啮合，链轮204可带动辊22进行移动。

更具体地，，收纳板20外侧设有收纳箱19，收纳箱19中设有收纳电机191，收纳电机191设置在链轮204侧端，收纳电机191带动链轮204转动控制链板21的收缩，节省空间。

更具体地，压型机架2侧端设有PLC控制系统1，PLC控制系统1与收纳电机191通过有线或无线通讯连接。

本实施例的其余特征与优点均与实施例二相同。

实施例四：

本实施例公开了一种钕铁硼粉末压型方法，包括以下步骤：

a)将钕铁硼粉末放入到上料机构23中进行均匀分料；

b)通过驱动电机将上料机构23移动到橡胶模具13上方；

c)通过电动机将上料机构23中的钕铁硼粉末倒入到橡胶模具13中；

d)启动脉冲磁场发生器4，通过间歇正反取向的磁场施加在钕铁硼粉末上取一个取向正动力，获得最大取向度；

e)通过PLC控制系统1控制液压缸3对橡胶模具13中的钕铁硼粉末施加2MPa的压力进行压型。

f)启动收纳电机191，收纳电机191控制链板21支撑橡胶模具13向液压缸3方向移动并与液压缸3形成配合共同对钕铁硼粉末进行压型。

具体地，在执行步骤d)的同时，在钕铁硼粉末添加有机添加剂，减小钕铁硼间的摩擦力，增大流动性。

具体地，上料机构23中的钕铁硼粉末密度为1.5～5.0g·cm^-3。

具体地，液压缸3的压型方向与取向磁场方向相互垂直，取向度较高。

具体地，，经过取向成型后施加反向场退磁，脉冲磁场发生器4的N-S极反转2次。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种钕铁硼粉末压型机，包括一压型机架，所述压型机架包括：

一液压缸，所述液压缸嵌入在所述压型机架上中端，所述液压缸具有：

活塞止动体，所述活塞止动体设有横向的止动通道，所述止动通道设有纵向孔；

销，所述销设置在所述纵向孔中；

弹簧，所述弹簧设置在所述止动通道中并设置在所述销的一端；

钢球，所述钢球设置在所述弹簧另一端；

一上冲头，所述上冲头设置在所述液压缸下方；

一橡胶模具，所述橡胶模具为圆柱形并设置在所述压型机架内中间；

一下冲头，所述下冲头安装在所述橡胶膜下端并且所述下冲头的上端伸入在所述橡胶模具的模腔内；

一脉冲磁场发生器，所述脉冲磁场发生器设置在所述液压缸侧端；

一磁场线圈，所述磁场线圈与所述脉冲磁场发生器连接并围绕在所述橡胶模具外。

2.根据权利要求1所述钕铁硼粉末压型机，其中，所述脉冲磁场发生器设有输出线，所述输出线的两端连接所述磁场线圈与所述脉冲磁场发生器。

3.根据权利要求1所述钕铁硼粉末压型机，其中，所述液压缸的下方嵌入端设有第一固定板，所述第一固定板固定连接所述液压缸下端部，防止所述液压缸在工作过程中晃动导致压型过程中不仅影响磁场取向还影响到粉末成型没有足够的机械强度生坯；所述下冲头的下端面设有支撑平台，所述支撑平台侧端面固定连接所述压型机架内壁，所述下冲头上端侧边设有第三固定板，所述第三固定板与所述支撑平台相连，防止所述下冲头不稳导致压型过程使所述橡胶模具变形影响磁场取向和粉末成型不完整；所述支撑平台上端面边缘位置设有导轨，所述导轨的两端固定连接所述支撑平台与所述压型机架内的上端部。

4.根据权利要求1所述钕铁硼粉末压型机，其中，所述上冲头与所述下冲头之间设有上料机构与传送带，所述上料机构下端设有移动杆，所述移动杆嵌入在所述传送带中；所述液压缸设有电磁换向阀，所述压型机架的侧端设有PLC控制系统，所述电磁换向阀与所述PLC控制系统通讯连接。

5.根据权利要求1所述钕铁硼粉末压型机，其中，所述压型机架设有玻璃板，方便看管压型过程，能及时发现或处理机械的使用过程中出现的不良状况。

6.根据权利要求3所述钕铁硼粉末压型机，其中，所述液压缸下端具有一活塞杆，所述活塞杆与所述第一固定板保留一定间隙，防止所述活塞杆触碰到所述第一固定板产生噪音以及发生磨损降低使用寿命。

7.根据权利要求6所述钕铁硼粉末压型机，其中，所述活塞杆下端设有第一导板，所述第一导板水平面两端套在所述导轨上并形成间隙配合；所述第一导板下端面固定连接所述上冲头，所述上冲头设有孔洞，所述孔洞与所述下冲头形成配合，所述上冲头侧端设有第二固定板，所述第二固定板固定所述上冲头与所述第一导板，防止所述上冲头在压型过程中因为所述橡胶模具内填充了水平面不一致的合金粉末，所以导致所述上冲头受力不均衡从而因韧性产生轻微晃动影响压型；所述导轨下端设有第二导板，所述橡胶模具与所述磁场线圈设置在所述第二导板中，所述导轨可以同时为所述第一导板和所述第二导板提供运动导向，使所述上冲头与所述下冲头压型导向过程中精准度更高，同时有足够的机械强度使粉末成坯和满足压型过程中所需的容差。

8.根据权利要求4所述钕铁硼粉末压型机，其中，所述传送带上设有转轴，所述压型机架侧端设有驱动箱，所述驱动箱内设有驱动电机，所述驱动电机连接所述转轴，所述驱动电机通讯连接所述PLC控制系统。

9.根据权利要求8所述钕铁硼粉末压型机，其中，所述上料机构包括第一分料单元和第二分料单元，所述第一分料单元具有向所述第一分料单元中间倾斜的导向斜坡，可将所述第一分料单元上的粉末导向中间位置；所述第一分料单元的中间设有一入料口，所述入料口底端中心处设有一等腰的三角导板一，所述三角导板一与所述入料口相对两端贴合，料则落入所述入料口的另外相对的两端方向，当料从所述入料口中间落下时，料将在重力作用下落入并接触到所述三角导板一的中心水平轮廓线，此时，料将会平均从所述三角导板一的轮廓线沿着等腰的所述三角导板一的斜面进入到所述第二分料单元中，实现了第一步平均分料；所述三角导板一的底面端设置在所述第二分料单元中，所述三角导板一的底面两端方向各设有一接料口，所述接料口底端中心处设有一等腰的三角导板二，所述三角导板二与所述接料口相对两端贴合，从所述入料口的流过来的料则落入所述接料口的另外相对的两端方向，所述第二分料单元内设有四个容纳仓，所述容纳仓连通所述三角导板二的斜面位置，当料从所述接料口落入并接触到所述三角导板二的中心水平轮廓线，此时，料将会平均从所述三角导板二的轮廓线沿着等腰的所述三角导板二的斜面进入到所述容纳仓中，实现了第二步平均分料；所述容纳仓设有一出料口，所述出料口连通所述第二分料单元内外，所述出料口底端设有向下倾斜的稳定槽板，所述稳定槽板一端设有转动槽板，所述稳定槽板一端铰接所述转动槽板一端，所述转动槽板另一端设有上料槽，所述上料槽一端设有一根横向的控制杆，所述控制杆两端各设有长圆板，所述长圆板一端平面设有旋转轴，所述第二分料单元侧端设有电动箱，所述电动箱内设有电动机，所述电动机连接所述旋转轴，所述电动机与所述PLC控制系统通讯连接，当料从所述容纳仓在重力作用下流过所述稳定槽板和所述转动槽板直到所述上料槽内，此时，操作员可使用所述PLC控制系统控制所述驱动电机将所述上料机构移动到所述橡胶膜具上方，此时，所述上料槽处于所述橡胶膜具上方，同时，所述PLC控制系统控制所述电动机进行顺时针旋转，所述长圆板将带动所述控制杆顺时针旋转，所述上料槽和所述转动槽板进行旋转，最后，所述上料槽内的料将进入到所述橡胶模具内，在不影响所述橡胶模具中标准的料的同时实现多个所述橡胶模具同步上料，而且操作简单，成本较低，提升了压型效率。

10.一种钕铁硼粉末压型方法，包括以下步骤：

a)将钕铁硼粉末放入到上料机构中进行均匀分料；

b)通过驱动电机将所述上料机构移动到橡胶模具上方；

c)通过电动机将所述上料机构中的钕铁硼粉末倒入到所述橡胶模具中；

d)启动脉冲磁场发生器，通过间歇正反取向的磁场施加在钕铁硼粉末上取一个取向正动力，获得最大取向度；

e)通过PLC控制系统控制液压缸对所述橡胶模具中的钕铁硼粉末施加2MPa的压力进行压型；

f）同时通过PLC控制系统控制收纳电机，所述收纳电机控制链板支撑所述橡胶模具向液压缸方向移动并与液压缸形成配合共同对钕铁硼粉末进行压型；

液压缸内的活塞止动体在缸内流体的作用下进行双向移动，如果有力使活塞止动体无意飘移或移动时，液压缸内的部件相对液压缸的纵向轴线呈倾斜状，此时，液压缸内的部件在伸缩工作时，弹簧的预载荷推动钢球使得钢球与液压缸内凸起的壁面相接触，使得弹簧压缩产生反作用力抵挡活塞止动体上的无意飘移或移动的力，防止活塞止动体的无意移动。

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