CN201089013Y - 实施带纵向通孔的圆柱形永磁材料成型方法的专用模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实施带纵向通孔的圆柱形永磁材料成型方法的专用模具，它包括可拆式金属外模和可拆式置于外模内腔内的金属内下模(4)和第二金属内上模(2)，所述金属内下模(4)的顶平面和第二金属内上模(2)的底平面分别有至少一个组成同心通孔的水平半圆形孔，它还包括第一金属内上模，所述第一金属内上模的底平面有水平半圆形凸柱，它还包括与金属内下模(4)和第二金属内上模(2)配套使用金属圆棒(7)。利用该模具成型的永磁材料产品热传递时间短、所需烧结时间短、产品收缩的一致性好、能减少材料浪费、提高产品成品率、提高生产效率、降低生产成本。

Description

实施带纵向通孔的圆柱形永磁材料成型方法的专用模具

技术领域

本实用新型涉及一种实施带纵向通孔的圆柱形永磁材料的制造方法的专用设备，具体讲是一种实施带纵向通孔的(钕铁硼)圆柱形永磁材料成型方法的专用模具。

背景技术

带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料的生产已有几十年历史，现有技术带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料制造方法，其制作工艺步骤一般是：原材料配料→真空熔炼成合金锭→破碎研磨机制成细小颗粒→气流磨加工成工艺所需细度的粉料→成型即在磁场中压制成实心圆柱形→真空包装→等静压后贮存于真空容器内→在真空烧结炉内烧结→表面光洁度处理→专用钻孔机纵向钻孔→切割成客户所需厚度的片状或柱形产品。以上为成熟技术。

而上述工艺步骤中的关键步骤即获得纵向通孔的步骤，现有技术采用两步进行：第一步一次成型即在磁场中压制成实心圆柱形永磁材料：在以上现有技术的真空包装→等静压后贮存于真空容器内→在真空烧结炉内烧结→表面光洁度处理的步骤后，再进入第二步：采用专用钻孔机纵向钻孔。

与之相配，现有技术的用于带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料的成型方法的专用模具一般为以下结构：它包括顶部为开口且边框顶端面平齐的可拆式金属外模和其外形及尺寸与外模内腔相配且可拆式置于外模内腔内的金属内下模和金属内上模，所述金属内下模的顶平面和金属内上模的底平面分别有至少一个组成同心通孔的水平半圆形孔。

以上现有技术的专用模具及利用该模具实施的带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料成型方法，在生产实践中凸显出以下缺陷：

1、由于上述现有技术的模具只能压制出实心钕铁硼圆柱形永磁材料，很显然，该材料只能是实心烧结，在烧结过程中，一方面因实心产品的中心不能暴露于高温烧结环境中，另一方面因产品需加热的厚度较厚，所以产品热传递时间长，所需烧结时间长，能耗高；同时，在高温烧结环境中加热时，材料热交换表面积相对少，产品收缩的一致性差，所以产品性能的稳定性及产品质量均不理想。

2、由于上述现有技术的模具只能压制出实心钕铁硼圆柱形永磁材料，很显然，该材料必须采用钻孔机纵向钻孔，其切屑全部丢弃，所以原材料浪费大；又因钕铁硼永磁材料又硬又碎，钻孔时在强大的外力作用下，产品极易缺角或破裂，同时，经常因钻头断在产品里而造成该段产品报废，导致产品成品率较低；再，由于钻孔时需一个一个产品在钻床上夹上和取下，造成加工时间长、生产效率低、产品生产周期长；还有，由于钻孔时钻头易断，导致钻孔成本高，加之以上人工成本高，所以，其生产成本高。

而长期以来，人们习惯于采用以上两道工艺步骤来获得纵向通孔，并且国内外本行业一直延续至今。而上述缺陷却一直是困扰钕铁硼永磁材料生产行业的技术难题。许多生产厂家和科研单位也作了许多科技攻关，但始终未能摆脱一个下模仅配一个上模的传统模具及所需粉料一次性倒入模腔内，并一步压制成型的传统思维模式。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种实施能在磁场压机中直接压制成带纵向通孔的圆柱形永磁材料的成型方法的专用模具，利用该模具成型的永磁材料产品热传递时间短、所需烧结时间短、产品收缩的一致性好、材料浪费少、能提高产品成品率和生产效率、降低生产成本。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的实施带纵向通孔的圆柱形永磁材料成型方法的专用模具，它包括顶部为开口且边框顶端面平齐的可拆式金属外模、其外形及尺寸与外模内腔相配且可拆式置于外模内腔内的金属内下模和第二金属内上模，所述金属内下模的顶平面和第二金属内上模的底平面分别有至少一个组成同心通孔的水平半圆形孔，其特点在于：

它还包括第一金属内上模，所述第一金属内上模的底平面有水平半圆形凸柱，所述水平半圆形凸柱的半径小于金属内下模的半圆形孔的半径，所述水平半圆形凸柱的数量与内下模的半圆形孔的数量相等，所述第一金属内上模可活动嵌入由金属外模和金属内下模构成的内腔内；

它还包括金属圆棒，所述金属圆棒的半径与第一金属内上模的半圆形凸柱的半径相等，所述金属圆棒的数量与金属内下模的半圆形孔和第二金属内上模的半圆形孔的数量相等，所述金属圆棒的长度与上述的两个半圆形孔的长度相等，所述金属圆棒与金属内下模和第二金属内上模配套使用，即可置于金属内下模的半圆形孔和第二金属内上模的与之同心的半圆形孔合拢后的同心通孔内。

使用时，将金属内下模与金属外模组合，形成上方开口且顶端面平齐的外模内腔，先倒入定量粉料的一半，再插入第一金属内上模，在磁场成型压机上成型得下半圆环柱永磁材料；再取出第一金属内上模，将金属圆棒放入所述下半圆环柱永磁材料的半圆形孔内，再倒入另一半定量粉料，再插入第二金属内上模，再在磁场成型压机上成型，脱模后取出金属圆棒，即得带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料。

本实用新型的专用模具为实施能在磁场压机中直接压制成带纵向通孔的圆柱形永磁材料的成型方法提供了设备保障。本实用新型打破了长期以来人们传统的常规思维模式，彻底改变了国内外本行业一直延续至今的一个下模仅配一个上模的传统模具及利用该模具获得实心圆柱形永磁材料，再用钻孔机纵向钻孔来获得钕铁硼的纵向通孔的方法，彻底解决了多年来困扰永磁材料生产行业的技术难题。

本实用新型实施带纵向通孔的圆柱形永磁材料成型方法的专用模具与现有技术相比，具有以下显著优点：

1、由于本实用新型的专用模具能压制出空心的钕铁硼圆柱形永磁材料，该材料是空心烧结，由于成型后的带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料是空心烧结，在烧结过程中，一方面因空心产品的中心孔直接暴露于高温烧结环境中，另一方面因产品需加热的厚度变薄，从而缩短了热传递时间，减少了烧结时间(减少烧结时间约25％～35％)，其能耗低；同时，空心产品在高温烧结环境中加热时，相对增加了热交换表面积，优化了产品收缩的一致性，从而大幅度提高了产品性能的稳定性和产品质量，即产品性能的稳定性及产品质量均十分理想。

2、由于本实用新型的专用模具能压制出空心钕铁硼圆柱形永磁材料该带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料无需经过钻孔加工，无切屑丢弃，所以既减少了原材料的浪费(一般节约原材料达20％～50％)，又大幅度提高了产品成品率即合格率(一般产品成品率为95％以上)，且简化了生产程序，缩短了产品生产周期，提高了劳动生产效率，减少了工具消耗成本和人工成本，节省了能耗和电耗，所以，大幅度降低了生产成本。

附图说明

图1是现有技术的专用模具的剖视结构示意图。

图2是本实用新型专用模具的剖视结构示意图。

图3是本实用新型专用模具的第一金属内上模的正视结构示意图。

图4是本实用新型专用模具的第二金属内上模的正视结构示意图。

图5是实施本实用新型方法的专用模具的金属外模和金属内下模组装后的俯剖视结构示意图。

图6是本实用新型专用模具第一次在磁场成型压机上成型时的剖视结构示意图。

图7是本实用新型专用模具第二次在磁场成型压机上成型时的剖视结构示意图。

图中所示

本实用新型模具：1、金属内下模的半圆形孔，2、第二金属内上模，3、第二金属内上模的半圆形孔，4、金属内下模，5、金属侧板，6、定位销，7、金属圆棒，8、第一金属内上模，9、第一金属内上模的半圆形凸柱，10、半圆环柱永磁材料，11、成型的圆柱形永磁材料，12、金属底板，13、外模；

现有技术模具：101、金属内下模的半圆形孔，102、金属内上模，103、金属内上模的半圆形孔，104、金属内下模，105、金属侧板，106、定位销，1012、金属底板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1，现有技术的用于带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料的成型方法的专用模具一般为以下结构：它包括顶部为开口且边框顶端面平齐的可拆式金属外模105和其外形及尺寸与外模内腔相配且可拆式置于外模105内腔内的金属内下模104和金属内上模102，所述金属内下模104的顶平面和金属内上模102的底平面分别有至少一个组成同心通孔的半圆形孔101、103。

如图2、图3、图4、图5、图6、图7所示。

实施本实用新型带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料成型方法的专用模具，它包括其顶部为开口且边框顶端面平齐的可拆式金属外模13和其外形及尺寸与外模(全部)内腔(形状及尺寸)相配且可拆式置于外模13内腔内的金属内下模4和第二金属内上模2，本实施例采用以下具体结构：金属内下模4的底平面与金属底板12的上平面贴合并用定位销6定位，四块等高的金属侧板5与金属内下模4的四侧壁贴合，其中两块相互平行的长侧板内侧的凹止口将两块相互平行的短侧板夹紧，所述两块长侧板的长度相等，所述两块短侧板的宽度相等，所述金属内下模4的顶端面与四块等高的金属侧板5的内侧壁构成(矩形)长方形内腔，所述的第一金属内上模8和第二金属内上模2依先后次序活动嵌入或退出该长方形内腔。所述第二金属内上模2就是现有技术模具的金属内上模102。所述金属内下模4的顶平面和第二金属内上模2的底平面分别有至少一个组成同心通孔的水平半圆形孔1、3即水平半圆形孔1和水平半圆形孔3。本具体实施例所述的金属内下模4的半圆形孔1数量为为四个，所述的第二金属内上模2的半圆形孔3数量为四个。

本实用新型模具的特点是：

它还包括第一金属内上模8。所述第一金属内上模8的底平面有水平半圆形凸柱9，所述水平半圆形凸柱9的半径小于金属内下模4的半圆形孔1的半径。所述水平半圆形凸柱9的数量与金属内下模4的半圆形孔1的数量相等，本实施例为四个。所述第一金属内上模8可活动嵌入由金属外模13的金属侧板5和金属内下模4构成的(大部分)内腔内，实际应用时，所述第一金属内上模8可活动嵌入已放入定量粉料的一半的由金属外模13的金属侧板5和金属内下模4构成的内腔内。

它还包括金属圆棒7。所述金属圆棒7带有锥度，以更有利于脱模。所述金属圆棒7表面光滑，即表面一般经磨床等光洁度处理，还可涂润滑油。所述金属圆棒7的半径与第一金属内上模8的半圆形凸柱9的半径相等。所述金属圆棒7的直径优选为所述的金属内下模4的半圆形孔1和第二金属内上模2的与之同心的半圆形孔3合拢后的同心通孔直径的1/5～3/5。所述金属圆棒7的数量与金属内下模4的半圆形孔1和第二金属内上模2的半圆形孔3的数量相等，本实施例为四个。所述金属圆棒7的长度与所述的半圆形孔1和半圆形孔3的长度相等，即与上述的半圆形凸柱9的长度相等。所述金属圆棒7与金属内下模4和第二金属内上模2配套使用，即可置于金属内下模4的半圆形孔1和第二金属内上模2的与之同心的半圆形孔3合拢后的同心通孔内。实际使用时，所述金属圆棒7置于在磁场成型压机上成型得到的下半圆环柱永磁材料10的半圆形孔内和由第二金属内上模2的半圆形孔3压住的另一半定量粉料内。

所述的金属内下模4的半圆形孔1的数量，根据需要一般为一至六个，所述的第一金属内上模8的半圆形凸柱9的数量也一般为一至六个，所述的金属圆棒7的数量也一般为一至六个，所述的第二金属内上模2的半圆形孔3的数量同样一般为一至六个，如本实施例均为四个。

本实施例所述的金属一般指工具钢。

本实用新型不仅局限于以上实施例，凡在本实用新型独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内，如：所述金属圆棒7的直径与半圆形孔1、3合拢后的同心通孔直径比也可以是其它比例；所述金属圆棒7也可不设锥度；所述金属圆棒7表面也可不严格要求其光滑；所述的金属内下模4的半圆形孔1、第一金属内上模8的半圆形凸柱9、金属圆棒7、第二金属内上模2的半圆形孔3数量也可为七个或以上；所述顶部为开口且边框顶端面平齐的可拆式金属外模13和其外形及尺寸与外模13内腔相配且可拆式置于外模13内腔内的金属内下模4和金属内上模也可以采用其它具体结构，如金属侧板5中的两块长侧板也可经紧固螺栓将两块短侧板夹紧，所述金属内下模4也可不用定位销钉6定位，而用螺钉将金属侧板5与金属底板12固紧，所述金属侧板5也可为四块等宽的侧板构成的正方形，甚至所述金属内下模4和第一金属内上模8和第二金属内上模2也可为多边形等形状，即金属内下模4与金属侧板5内侧壁也可构成其它形状的内腔；等等。以上这些变化，均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种实施带纵向通孔的圆柱形永磁材料成型方法的专用模具，它包括其顶部为开口且边框顶端面平齐的可拆式金属外模(13)、其外形及尺寸与外模(13)内腔相配且可拆式置于外模(13)内腔内的金属内下模(4)和第二金属内上模(2)，所述金属内下模(4)的顶平面和第二金属内上模(2)的底平面分别有至少一个组成同心通孔的水平半圆形孔(1、3)，其特征在于：

它还包括第一金属内上模(8)，所述第一金属内上模(8)的底平面有水平半圆形凸柱(9)，所述水平半圆形凸柱(9)的半径小于金属内下模(4)的半圆形孔(1)的半径，所述水平半圆形凸柱(9)的数量与内下模(4)的半圆形孔(1)的数量相等，所述第一金属内上模(8)可活动嵌入由金属外模(13)的金属侧板(5)和金属内下模(4)构成的内腔内；

它还包括金属圆棒(7)，所述金属圆棒(7)的半径与第一金属内上模(8)的半圆形凸柱(9)的半径相等，所述金属圆棒(7)的数量与金属内下模(4)的半圆形孔(1)和第二金属内上模(2)的半圆形孔(3)的数量相等，所述金属圆棒(7)的长度与所述的半圆形孔(1)和半圆形孔(3)的长度相等，所述金属圆棒(7)与金属内下模(4)和第二金属内上模(2)配套使用，即可置于金属内下模(4)的半圆形孔(1)和第二金属内上模(2)的与之同心的半圆形孔(3)合拢后的同心通孔内。

2.根据权利要求1所述的专用模具，其特征在于：所述金属圆棒(7)的直径为所述的金属内下模(4)的半圆形孔(1)和第二金属内上模(2)的与之同心的半圆形孔(3)合拢后的同心通孔直径的1/5～3/5。

3.根据权利要求1所述的专用模具，其特征在于：所述金属圆棒(7)带有锥度。

4.根据权利要求1所述的专用模具，其特征在于：所述金属圆棒(7)表面光滑。

5.根据权利要求1所述的专用模具，其特征在于：所述的金属内下模(4)的半圆形孔(1)的数量为一至六个，所述的第一金属内上模(8)的半圆形凸柱(9)的数量为一至六个，所述的金属圆棒(7)的数量为一至六个，所述的第二金属内上模(2)的半圆形孔(3)的数量为一至六个。

6.根据权利要求1所述的专用模具，其特征在于：所述顶部为开口且边框顶端面平齐的可拆式金属外模(13)和其外形及尺寸与外模(13)内腔相配且可拆式置于外模(13)内腔内的金属内下模(4)和金属内上模指：金属内下模(4)的底平面与金属底板(12)的上平面贴合并用定位销(6)定位，四块等高的金属侧板(5)与金属内下模(4)的四侧壁贴合，其中两块相互平行的长侧板内侧的凹止口将两块相互平行的短侧板夹紧，所述两块长侧板的长度相等，所述两块短侧板的宽度相等，所述金属内下模(4)的顶端面与四块等高的金属侧板(5)的内侧壁构成矩形空腔，所述的第一金属内上模(8)和第二金属内上模(2)依先后次序活动嵌入或退出矩形空腔。

Images