CN112071613A - 一种磁环模具及用该磁环模具制备磁环的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种磁环模具及用该模具制备磁环的方法，磁环模具包括模具本体，模具本体的底板上设有芯棒定位孔，芯棒定位孔内可拆式连接有芯棒。用上述磁环模具制备磁环的方法，包括如下步骤：先在模具本体内均布钕铁硼磁粉并压制成钕铁硼生胚，钕铁硼生胚与芯棒一体成型；然后将脱模后的钕铁硼生胚和芯棒真空包装并等静压处理，等静压处理后剥油；最后将剥油后的钕铁硼生胚和芯棒一起进行烧结，烧结后取出芯棒，得到环形钕铁硼毛坯；环形钕铁硼毛坯还需要进行二次回火，最终得到合格的钕铁硼磁环。该磁环的制备方法具有简单、方便且在制备过程中磁环中间孔不易受到磕碰以及在烧结时不易变形的优势。

Description

一种磁环模具及用该磁环模具制备磁环的方法
技术领域
本发明涉及磁性材料技术领域，具体讲的是一种磁环模具及用该磁环模具制备磁环的方法。
背景技术
钕铁硼(NdFeB)永磁材料具有优异的磁性能，广泛用于音像、仪器仪表、通讯、电机、国防军工等领域。环形钕铁硼磁体与瓦片钕铁硼磁体相比，无论安装与定位都有明显的优势，因此使用更为广泛。
然而，传统的环形钕铁硼磁体制备模具中的芯棒是固定安装在大环模具的底板上，环形钕铁硼生坯压制成型后需要经过脱模、真空包装、等静压、剥油、装钵、烧结等过程，环形钕铁硼生坯中间的孔容易磕碰或者在烧结时变形，从而降低产品的成品率，影响产品的生产效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺陷，提供一种结构简单且制成的磁环成品率高的磁环模具。
本发明的技术解决方案是，提供一种磁环模具，包括模具本体，所述模具本体的底板上设有芯棒定位孔，所述芯棒定位孔内可拆式连接有芯棒。
将芯棒可拆式连接在模具本体底板上的芯棒定位孔内，在钕铁硼生胚压制成型后可以与芯棒一起脱模，这样在脱模或者转运时，环形钕铁硼生坯中间的孔不易受到磕碰，不会出现缺损，从而保证产品的质量；另外，钕铁硼生胚和芯棒一体烧结，还可以避免其在烧结时出现变形，烧结后的钕铁硼磁环会有一定的收缩，此时钕铁硼磁环与芯棒之间就会出现缝隙，便于用工具将芯棒取出。
作为优选，所述的芯棒为石墨芯棒。用石墨材料制成的芯棒不仅耐高温，在烧结过程中不会变形，而且不会和钕铁硼发生金属扩散反应。
本发明的另一目的在于提供一种用上述磁环模具制备磁环的方法，该磁环的制备方法具有简单、方便且在制备过程中磁环中间孔不易受到磕碰以及在烧结时不易变形的优势。
本发明一种制备磁环的方法，包括如下步骤：
S1、在模具本体内均匀分布钕铁硼磁粉并压制成钕铁硼生胚，钕铁硼生胚与芯棒一体成型；
S2、将脱模后的钕铁硼生胚和芯棒真空包装并等静压处理，等静压处理后剥油；
S3、剥油后的钕铁硼生胚和芯棒一起进行烧结，烧结后取出芯棒，得到环形钕铁硼毛坯；
S4、将环形钕铁硼毛坯进行二次回火，得到钕铁硼磁环。
本发明先在模具本体内均匀分布钕铁硼磁粉并与芯棒一起压制成型，然后将脱模后的钕铁硼生胚和芯棒真空包装并等静压处理，等静压处理后剥油，剥油后将钕铁硼生胚和芯棒一体烧结，钕铁硼生胚烧结成钕铁硼毛坯后会有一定的收缩，此时钕铁硼毛坯与芯棒之间就会出现缝隙，便于用工具将芯棒取出。取出芯棒后的环形钕铁硼毛坯再进行二次回火，最终得到合格的钕铁硼磁环。
作为优选，步骤S2中所述等静压处理的压力为170-200MPa，保压时间为45-60s。
作为优选，步骤S2中所述烧结温度为1100-1200℃，烧结时间为3.8-4.5h。
作为优选，步骤S3中所述的二次回火为，在900-950℃下进行一级回火2-2.5h，然后冷却至550-580℃再进行二级回火4-5h。在磁性材料的烧结中，烧结回火是决定产品质量的重要因素，合理的烧结回火温度是确保磁体具有一定磁性能的关键。经过高温烧结后能够具有一定的剩磁，再经过回火处理可显著提高磁性材料的磁性能，进而提高产品的质量。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、由于芯棒的保护作用，避免了钕铁硼磁环内孔的磕碰、变形等情况的发生；与常规制备的钕铁硼磁环相比，本发明制备的钕铁硼磁环内孔缺陷少、质量佳。
2、本发明使用的芯棒为石墨芯棒，石墨芯棒可以循环使用，环保而且节省材料，降低了生产成本。
3、与常规制备的钕铁硼磁环对比，本发明使用的石墨芯棒不会与钕铁硼发生反应，不会对钕铁硼性能造成影响。
4、本发明使用的石墨芯棒在烧结过程中还能够起到骨架的作用，减少钕铁硼的热变形，提高成品率。
附图说明
图1为发明中磁环模具的剖视结构示意图。
如图所示：
1、模具本体，2、芯棒定位孔，3、芯棒。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明公开了一种具有以下结构的磁环模具，包括模具本体1，模具本体1的底板上设有芯棒定位孔2，芯棒定位孔2内可拆式连接有芯棒3。
将芯棒3可拆式连接在模具本体1底板上的芯棒定位孔2内，在钕铁硼生胚压制成型后可以与芯棒3一起脱模，这样在脱模或者转运时，环形钕铁硼生坯中间的孔不易受到磕碰，不会出现缺损，从而保证产品的质量；另外，钕铁硼生胚和芯棒3一体烧结，还可以避免其在烧结时出现变形，烧结后的钕铁硼磁环会有一定的收缩，此时钕铁硼磁环与芯棒3之间就会出现缝隙，便于用工具将芯棒取出。另外，所述芯棒3为石墨芯棒，用石墨材料制成的芯棒3不仅耐高温，在烧结过程中不会变形，而且不会和钕铁硼发生金属扩散反应。
以下是本发明中制备钕铁硼磁环的具体实施例，以钕铁硼磁环为例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1
本实施例中制备钕铁硼磁环的方法包括如下步骤：
(1)在模具本体的芯棒定位孔内安装石墨芯棒，然后在模具本体内均匀分布钕铁硼磁粉并压制成钕铁硼生胚，钕铁硼生胚与石墨芯棒一体成型；
(2)将脱模后的钕铁硼生胚和石墨芯棒真空包装并等静压处理，等静压处理的压力为200MPa，保压时间为45s，等静压处理后剥油；
(3)剥油后的钕铁硼生胚和石墨芯棒一起进行烧结，烧结温度为1200℃，烧结时间为3.8h；钕铁硼生胚烧结成钕铁硼毛坯后会有一定的收缩，此时钕铁硼毛坯与石墨芯棒之间就会出现缝隙，用工具将石墨芯棒取出，得到环形钕铁硼毛坯；
(4)将环形钕铁硼毛坯在950℃下进行一级回火2h，然后冷却至580℃再进行二级回火4h，得到合格的钕铁硼磁环。
应用上述方法对不同规格的钕铁硼磁环进行制备，结果如下表所示：
Figure BDA0002627328200000041
实施例2
与实施例1的区别仅在于，该实施例中的等静压处理的压力为170MPa，保压时间为60s，烧结温度为1100℃，烧结时间为4.5h，其他与实施例1相同，此处不再赘述。
实施例3
与实施例1的区别仅在于，该实施例中的该实施例中的等静压处理的压力为180MPa，保压时间为55s，烧结温度为1100℃，烧结时间为4.5h，一级回火在900℃下进行，回火时间2.5h，然后冷却至550℃再进行二级回火5h，其他与实施例1相同，此处不再赘述。
以上实施方式制备的钕铁硼磁环内孔光滑，无缺损、变形情况发生，满足生产要求。在石墨芯棒的保护作用下，避免了钕铁硼磁环内孔出现磕碰、变形等情况；另外，石墨芯棒可以循环使用，环保且节省材料，降低了生产成本，并且石墨芯棒不会与钕铁硼发生反应，不会对钕铁硼磁环的性能造成影响；最后石墨芯棒在烧结过程中还能够起到骨架的作用，减少钕铁硼的热变形，提高成品率。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种磁环模具，其特征在于：包括模具本体，所述模具本体的底板上设有芯棒定位孔，所述芯棒定位孔内可拆式连接有芯棒。
2.根据权利要求1所述的一种磁环模具，其特征在于：所述的芯棒为石墨芯棒。
3.一种用权利要求1或2中所述的磁环模具制备磁环的方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：
S1、在模具本体内均匀分布钕铁硼磁粉并压制成钕铁硼生胚，钕铁硼生胚与芯棒一体成型；
S2、将脱模后的钕铁硼生胚和芯棒真空包装并等静压处理，等静压处理后剥油；
S3、剥油后的钕铁硼生胚和芯棒一起进行烧结，烧结后取出芯棒，得到环形钕铁硼毛坯；
S4、将环形钕铁硼毛坯进行二次回火，得到钕铁硼磁环。
4.根据权利要求3所述的制备磁环的方法，其特征在于：步骤S2中所述等静压处理的压力为170-200MPa，保压时间为45-60s。
5.根据权利要求3所述的制备磁环的方法，其特征在于：步骤S2中所述烧结温度为1100-1200℃，烧结时间为3.8-4.5h。
6.根据权利要求3所述的制备磁环的方法，其特征在于：步骤S3中所述的二次回火为，在900-950℃下进行一级回火2-2.5h，然后冷却至550-580℃再进行二级回火4-5h。
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