CN115301946B - 一种改善钕铁硼烧结毛坯磁体腰鼓型的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是涉及一种改善钕铁硼烧结毛坯磁体腰鼓型的方法，其特征是：在模具压头的压制面上做出凹进去的圆弧曲面，且模具的上压头和模具的下压头上的圆弧曲面完全相同；采用钕铁硼烧结毛坯及成品的制作工艺进行。其优点是：解决了背景技术中存在的缺陷，能够有效地降低圆柱、方块毛坯在成型充磁造成的磁粉在压头中间部位的不足而导致烧结毛坯的腰鼓型。

Description

一种改善钕铁硼烧结毛坯磁体腰鼓型的方法
技术领域
本发明是涉及一种改善钕铁硼烧结毛坯磁体腰鼓型的方法，属于钕铁硼材料成型技术领域。
背景技术
（1）钕铁硼烧结毛坯及成品的制作过程：
粉料制备---压机上安装成型模具---粉料加入模具---充磁取向（磁场）---压制成型毛坯---等静压毛坯（等静压机）---烧结毛坯（烧结炉）---磁体性能测试---磨加工（无心磨床加工圆柱产品，平面磨床加工方块产品）---合格产品包装入库。
（2）该技术领域的发展概况：
钕铁硼磁体一般是圆柱、方块产品，需要磨加工至产品要求的成品尺寸，然后再切片使用。成型毛坯是由上、下压头在模框内压制成型的。钕铁硼磁体经过烧结后使其密度增加，成型后的毛坯压制方向尺寸收缩在15%-25%（收缩比为1.15-1.25），取向方向尺寸收缩35%-45%（收缩比为1.35-1.45）。磁性材料行业内按目前的模具生产出的成型毛坯，由于模具内的粉料在充磁时磁场的作用下，磁粉会向充磁取向的极头（N、S极）两个方向移动，出现不均匀的现象，造成压制毛坯各部位密度不均匀，毛坯烧结后会出现中间部位凹进去的情况，即腰鼓型（见附图1，图2），部分烧结毛坯还会有弯曲现象。磨加工到图纸要求的成品尺寸会磨掉多余的部分，变成废磁泥，产品磨削率高。材料利用率低，费用增加，成本上升。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够有效地降低圆柱、方块毛坯在成型充磁时造成磁粉在压头中间部位的不足而导致烧结毛坯出现腰鼓型的改善钕铁硼烧结毛坯磁体腰鼓型的方法，最终降低烧结腰鼓型问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
一种改善钕铁硼烧结毛坯磁体腰鼓型的方法：在模具压头的压制面上做出凹进去的圆弧曲面，且模具的上压头和模具的下压头上的圆弧曲面完全相同；将模具固定在压机上，使用氢碎粉料为原料装入模具中，安装好模具压头，调整好压机；上压头下到充磁位置，充磁取向后上、下两个模具压头压制出成型毛坯，压制结束，提起上压头，顶出下压头，取出毛坯放在充有氮气的手套箱内立着摆好在专用塑料盒内；采用油或水等静压机，等静压压力设定为160～180Mpa，保压时间为15分钟～20分钟，等静压结束后把装有毛坯的塑料盒放在充有氮气的与烧结炉连在一起的手套箱内；在手套箱内把塑料盒内的毛坯立着摆在烧结盆内，然后送入烧结炉内，按照烧结工艺进行。
所述模具模框侧板材质为GCr15或合金钢，隔磁块材质为G60或无磁钢。
所述钕铁硼烧结毛坯磁体为圆柱形或方块形。
所述的圆柱形直径规格为3mm～200mm。
所述方块形规格为长度20mm～200mm，宽度20mm～200mm，高度（充磁方向）20mm～60mm。
所述一种改善钕铁硼烧结毛坯磁体腰鼓型的方法所使用的模具压头，包括上压头和下压头，所述模具压头的压制面上做成凹进去的圆弧曲面。
所述模具压头为圆柱模具压头或方块模具压头；
所述圆柱模具压头的圆弧曲面：先在模具压头压制面上沿充磁方向开一半径为d/2的半圆通槽，选择通槽两端圆弧顶点，再选择通槽中心半径为D/2=d/2*（1.04～1.08）的同心圆顶点，此三点连线形成的三点弧环绕半圆槽的中心线旋转360°，在模具压头压制面上形成凹进去的圆弧曲面。
所述方块模具压头的圆弧曲面：在模具压头压制面上的充磁方向端选取两个底角点为两点，再在已选取的两个底角点连线的中垂线上选取第三点，第三点与两个底角点连线距离为：压制尺寸*（0.04～0.08），此三点连线形成的三点弧沿模具压头宽度方向形成通槽曲面。
所述模具压头材质为G60或无磁钢，硬度为HRC50-60。
本发明的有益效果是：解决了背景技术中存在的缺陷，能够有效地降低圆柱、方块毛坯在成型充磁造成的磁粉在压头中间部位的不足而导致烧结毛坯的腰鼓型；通过对成型毛坯制作压头的改造，生产出的烧结毛坯（圆柱、方块）外形尺寸相差在0.3mm～0.5mm之间。整个烧结毛坯的生产过程除了压头改变，其余的生产过程没有变化。使用改造的模具压头生产出的烧结毛坯尺寸相差小，而且一致性好，磨削率降低，优于目前磁性材料公司采用的压头生产的磁体。
附图说明
图1是烧结圆柱腰鼓型示意图；
图2是烧结方块腰鼓型示意图；
图3圆柱模具压头立体示意图；
图4是圆柱上、下压头成型主视剖面示意图；
图5是圆柱上、下压头成型侧视剖面示意图；
图6是方块上、下压头成型主视剖面示意图；
图7是方块上、下压头成型侧视剖面示意图；
图8是模具模框的示意图。
图中：1、上压头；2、曲面；3、下压头；4、上压头三点弧；5、下压头三点弧；a、模框；b、侧板；c、隔磁块；B、充磁方向；W、宽度方向；H、压制方向。
具体实施方式
现在结合附图和一些实例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1：如图4、图5所示的结构，圆柱规格φ5mm*25mm（设计烧结毛坯尺寸φ5.4mm*25.6mm），直径（d、D）收缩比取1.2，高度收缩比取1.4，直径d为6.5mm，直径D为6.8mm，B为6.8mm，W为35.8mm，上、下压头在图示位置即是压制的圆柱成型毛坯。
实施例2：如图4、图5所示的结构，圆柱规格φ10mm*33.9mm（设计烧结毛坯尺寸φ10.4mm*34.5mm），直径（d、D）收缩比取1.2，高度收缩比取1.4，直径d为12.5mm，直径D为13mm，B为13mm，W为48.3mm，上、下压头在图示位置即是压制的圆柱成型毛坯。
实施例3：如图4、图5所示的结构，圆柱规格φ:20mm*33.9mm（设计烧结毛坯尺寸φ20.5mm*34.5mm），直径（d、D）收缩比取1.2，高度收缩比取1.4，直径d为24.6mm，直径D为25.6mm，B为25.6mm，W为48.3mm，上、下压头在图示位置即是压制的圆柱成型毛坯。
实施例4：如图4、图5所示的结构，圆柱规格φ:50mm*33.9mm（设计烧结毛坯尺寸φ50.6mm*34.5mm），直径（d、D）收缩比取1.2，高度收缩比取1.4，直径d为60.7mm，直径D为63.1mm，B为63.1mm，W为48.3mm，上、下压头在图示位置即是压制的圆柱成型毛坯。
实施例5：如图4、图5所示的结构，圆柱规格φ:150mm*30mm（设计烧结毛坯尺寸φ151.0mm*30.6mm），直径（d、D）收缩比取1.2，高度收缩比取1.4，直径d为181.2mm，直径D为188.4mm，B为188.4mm，W为42.8mm，上、下压头在图示位置即是压制的圆柱成型毛坯。
实施例6：如图6、图7所示的结构，方块规格20*20*20（设计烧结毛坯尺寸20.5*20.5*20.6），W和H方向收缩比取1.2，B方向收缩比取1.4，W为24.6mm，H为24.6mm，B为28.8mm，上、下压头在图示位置即是压制的方块成型毛坯。
实施例7：如图6、图7所示的结构，方块规格50.8*50.8*25.4（设计烧结毛坯尺寸51.3*51.3*26.2），W和H方向收缩比取1.2，B方向收缩比取1.4，W为61.6mm，H为61.6mm，B为36.7mm，上、下压头在图示位置即是压制的方块成型毛坯。
实施例8：如图6、图7所示的结构，方块规格100*50*35（设计烧结毛坯尺寸100.8*50.8*35.8），W和H方向收缩比取1.2，B方向收缩比取1.4，W为121.0mm，H为61.0mm，B为50.1mm，上、下压头在图示位置即是压制的方块成型毛坯。
实施例9：如图6、图7所示的结构，方块规格118*61*50（设计烧结毛坯尺寸118.8*61.8*50.8），W和H方向收缩比取1.2，B方向收缩比取1.4，W为142.6mm，H为71.2mm，B为71.1mm，上、下压头在图示位置即是压制的方块成型毛坯。
实施例10：如图6、图7所示的结构，方块规格150.5*45.8*38.4（设计烧结毛坯尺寸151.5*46.8*39.2），W和H方向收缩比取1.2，B方向收缩比取1.4，W为181.8mm，H为56.2mm，B为54.9mm，上、下压头在图示位置即是压制的方块成型毛坯。
表一
目前的钕铁硼磁体制备工艺生产出的产品,圆柱、方块产品均会出现腰鼓型甚至是弯曲形状，产品磨削率较高。采用本发明改造的模具压头制备出烧结毛坯的外观好，尺寸变化小，磨削率低，磁粉利用率高，成本下降，效益高。市场广泛，具有良好的市场价值。

Claims (4)

1.一种改善钕铁硼烧结毛坯磁体腰鼓型的方法，其特征是：在模具压头的压制面上做出凹进去的圆弧曲面，且模具的上压头和模具的下压头上的圆弧曲面完全相同；将模具固定在压机上，使用氢碎粉料为原料装入模具中，安装好模具压头，调整好压机；上压头下到充磁位置，充磁取向后上、下两个模具压头压制出成型毛坯，压制结束，提起上压头，顶出下压头，取出毛坯放在充有氮气的手套箱内立着摆好在专用塑料盒内；采用油或水等静压机，等静压压力设定为160～180Mpa，保压时间为15分钟～20分钟，等静压结束后把装有毛坯的塑料盒放在充有氮气的与烧结炉连在一起的手套箱内；在手套箱内把塑料盒内的毛坯立着摆在烧结盆内，然后送入烧结炉内，按照烧结工艺进行；所述模具压头包括上模具压头和下模具压头,模具压头的压制面上做成凹进去的圆弧曲面，所述模具压头为圆柱模具压头或方块模具压头；所述圆柱模具压头的圆弧曲面：先在模具压头压制面上沿充磁方向开一半径为d/2的半圆通槽，选择通槽两端圆弧顶点，再选择通槽中心半径为D/2=d/2*（1.04～1.08）的同心圆顶点，此三点连线形成的三点弧环绕半圆槽的中心线旋转360°，在模具压头压制面上形成凹进去的圆弧曲面；所述方块模具压头的圆弧曲面：在模具压头压制面上的充磁方向端选取两个底角点为两点，再在已选取的两个底角点连线的中垂线上选取第三点，第三点与两个底角点连线距离为：压制尺寸*（0.04～0.08），此三点连线形成的三点弧沿模具压头宽度方向形成通槽曲面。
2.根据权利要求1所述的改善钕铁硼烧结毛坯磁体腰鼓型的方法，其特征是：所述钕铁硼烧结毛坯磁体为圆柱形或方块形。
3.根据权利要求2所述的改善钕铁硼烧结毛坯磁体腰鼓型的方法，其特征是：所述的圆柱形直径规格为3mm～200mm。
4.根据权利要求2所述的改善钕铁硼烧结毛坯磁体腰鼓型的方法，其特征是：所述方块形规格为长度20mm～200mm，宽度20mm～200mm，高度20mm～60mm, 高度方向为充磁方向。
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