CN221125712U - 一种自动压型系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种自动压型系统。本实用新型的自动压型系统包括下粉单元和成型单元；其中，所述下粉单元包括精密下粉装置；所述精密下粉装置包括气动拍打装置，超声振落装置，移动配套装置；所述成型单元包括上压头、下压头和压制模腔。采用本实用新型的自动压型系统时，RFeBM磁粉在下粉时，通过振动传递，伴随气动超声拍打，并再次振动落粉，改善了下粉分散度，粉末较细易堆积的状态，使得粉末流动性好，满足微小尺寸基材的均一近终成型。
Description
技术领域
本实用新型属于稀土永磁材料生产设备技术领域，具体涉及一种用于特微尺寸钕铁硼烧结磁体的自动压型系统。
背景技术
钕铁硼磁体在智电行业的应用占比越来越大，但因为该行业产品的特点为尺寸小，精度高，目前的常规压制方法暂不能满足小尺寸(单重＜50g)的均匀成型，所以为了得到理想尺寸形状的毛坯，传统方法通常采用压制一出多尺寸的压坯，烧结后再进行一定量的机切削加工方式，然而这种方式会造成大量的资源浪费及生产成本增加，因此如何解决微小尺寸钕铁硼产品粉末填充均匀性，保证压制尺寸均匀成为亟待解决的技术难题，急需开发一种微小尺寸钕铁硼产品粉末的自动压成型系统，即近终成型用装置。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于特微尺寸钕铁硼烧结磁体的自动压型系统，以解决现有压制特微尺寸时的填粉不均匀，烧结磁体的尺寸差异较大的问题。
本发明提供如下技术方案：
一种自动压型系统，所述自动压型系统包括下粉单元和成型单元；其中，
所述下粉单元包括精密下粉装置；所述精密下粉装置包括气动拍打装置、超声振落装置和移动配套装置；所述超声振落装置设置在所述气动拍打装置的下方；
所述成型单元包括上压头、下压头和压制模腔；
所述气动拍打装置包括密闭空间，在所述密闭空间内上端设置通气口；所述密闭空间包括料斗、下料管，所述料斗位于所述通气口的下方、且位于所述下料管的上方；所述下料管位于所述压制模腔的上方；磁粉通过所述气动拍打装置中的料斗和下料管进入所述压制模腔内。
根据本实用新型的实施方案，所述料斗和下料管之间，还包括粉末下落区域，在粉末下落区域还包括分散管路，所述分散管路相互交叉对称分布。
根据本实用新型的实施方案，所述分散管路包括开孔气管，所述开孔气管中分散气压为0.1-1.5MPa。
根据本实用新型的实施方案，所述分散管路包括至少2个开孔气管。
根据本实用新型的实施方案，所述气动拍打装置中，通气口的气拍压力为0.3-2MPa。
根据本实用新型的实施方案，所述气动拍打装置在工作时，所述气拍压力大于分散压力，且两者差值至少大于0.5MPa且不超过5MPa。
根据本实用新型的实施方案，所述气动拍打装置中，通气口和/或开孔气管选用惰性气体。
根据本实用新型的实施方案，所述超声振落装置设置在下料管的下方。
根据本实用新型的实施方案，所述下粉单元还包括进料装置，所述进料装置依次包括料罐、粉末传送轨道、第一称量系统和第二称量系统，所述进料装置设置在所述精密下粉装置之前。
根据本实用新型的实施方案，所述成型单元还包括动力系统，所述动力系统分别与上压头、下压头连接。
根据本实用新型的实施方案，所述自动压型系统还包括收料单元，所述收料单元位于所述成型单元的后方，用于收集成型单元中压制成型后的压坯；
所述收料单元包括物料称重装置、物料转移装置。
本实用新型的有益效果
(1)本实用新型通过采用气动拍打装置，在密闭空间上端实施向下的高频循环、间歇性的气动力，以产生拍打的效果，使得磁粉沿着料斗产生下落；当落粉时在气动拍打装置的中间粉末下落区域开通气吹模式，将下料粉末进行打散，并在上端的气体拍动作用下不产生密集压实，从而顺畅落粉至下料管；在下料管的下方设置有超声振落装置，通过超声振动发生器对下料管进行超声拍打，使得超细粉沿管路松散下落且不堵料。改善了下粉分散度，粉末较细易堆积的状态，使得粉末流动性好，满足微小尺寸基材的均一近终成型。
(2)采用本实用新型的自动压型系统时，RFeBM磁粉在下粉时，通过振动传递，伴随气动超声拍打，并再次振动落粉，改善了下粉分散度，粉末较细易堆积的状态，使得粉末流动性好，满足微小尺寸基材的均一近终成型。
(3)因智能电子产品小型化发展，其所需的烧结磁体体积也趋于小型化，例如单一方向低于0.5mm的烧结磁体，故采用本实用新型的自动压型系统制备微小尺寸的烧结磁体一出一取向度更好，且节省投粉量。
附图说明
图1为压型系统示意图；其中，1、料罐；2、粉末传送轨道；3、第一称量系统；4、第二称量系统；5、气动拍打装置；6、超声振落装置；7-1、上压头；7-2、下压头；8、压制模腔；9、物料转移装置；10、物料称重装置。
图2为气动拍打装置示意图，其中，俯视图对应不同形状的分散管路。
具体实施方式
本实用新型提供一种自动压型系统，所述自动压型系统包括下粉单元和成型单元；其中，
所述下粉单元包括精密下粉装置；所述精密下粉装置包括气动拍打装置、超声振落装置和移动配套装置；
所述成型单元包括上压头、下压头和压制模腔。
根据本实用新型的实施方案，所述下粉单元还包括进料装置，所述进料装置依次包括料罐、粉末传送轨道、第一称量系统和第二称量系统，所述进料装置设置在所述精密下粉装置之前。
根据本实用新型的实施方案，所述气动拍打装置(见图2)包括密闭空间，在所述密闭空间内上端设置通气口，优选为多个通气口；所述密闭空间包括料斗、下料管，所述料斗位于所述通气口的下方、且位于所述下料管的上方；所述下料管位于所述压制模腔的上方；磁粉通过所述气动拍打装置中的料斗和下料管进入所述压制模腔内。
根据本实用新型的实施方案，所述通气口的数量可选用本领域已知的数量，例如为1-20个，又例如为1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个。
根据本实用新型的实施方案，所述料斗和下料管之间，还包括粉末下落区域，在粉末下落区域还包括分散管路，所述分散管路相互交叉对称分布，将所述料斗中下落至下料管中的磁粉打散，避免磁粉产生密集压实，从而顺畅落粉至下料管。
根据本实用新型的实施方案，所述分散管路包括开孔气管，所述开孔气管中分散气压为0.1-1.5MPa。
根据本实用新型的实施方案，所述分散管路包括至少2个开孔气管，例如为4个、6个、8个。
根据本实用新型的实施方案，所述气动拍打装置中，通气口的气拍压力为0.3-2MPa。
根据本实用新型的实施方案，所述气动拍打装置在工作时，所述气拍压力大于分散压力，且两者差值至少大于0.5MPa且不超过5MPa，从而保证磁粉的流向始终向下，且不影响分散。发明人发现，当只有气拍压力，无分散压力或当气拍压力和分散压力的差值大于5MPa时，会导致在下粉区域产生积粉的概率增加；而当气拍压力和分散压力的差值小于0.5MPa时，下粉速度减小，效率降低。
根据本实用新型的实施方案，所述气动拍打装置中，通气口和/或开孔气管选用惰性气体，如氩气、氮气等。
根据本实用新型的实施方案，所述超声振落装置设置在所述气动拍打装置的下方，优选设置在下料管的下方。
根据本实用新型的实施方案，在所述超声振落装置的作用下，所述下料管的出料口与所述压制模腔口之间产生微距相对移动，即“之”字高速纵返、往复运动，从而使磁粉均匀落入压制模腔内。发明人发现，当不按“之”高速纵返、往复运动时，会导致压制模腔边缘处的粉末下落概率减少，从而导致最终得到的产品边缘处尺寸偏小，即最终得到产品的尺寸极差增加。
本实用新型中，在气动拍打装置内填入磁粉后，所述通气口开始实施向下的高频循环、间歇性的气动力，以产生拍打的效果，使得磁粉沿着料斗产生下落，在气动拍打装置的中间粉末下落区域含有N根周圈开孔气管，其相互交叉对称分布，当落粉时开通气吹模式，将下料粉末进行打散，并在上端的气体拍动作用下不产生密集压实，从而顺畅落粉至下料管；在下料管的下方设置有超声振落装置，通过超声振动发生器对下料管进行超声拍打，使得超细粉沿管路松散下落且不堵料，下料管的出料口对应压制模腔口，通过下料管出料口和压制模腔的进料口的微距相对移动，即“之”字纵返距离高速往复运动，从而能更精细、稳定的步移并投粉，保证压制模腔内投粉量一致性及单点投粉的精准性，使得压制模腔内的初始填装密度均匀一致，间接保证压坯的压制密度均匀。本实用新型的气动拍打装置改善了由于自由落粉导致的压制模腔内中间高两边低的填粉不均现象，有效改善了压制模腔中最终得到的压坯的两边边角。
根据本实用新型的实施方案，所述成型单元还包括动力系统，所述动力系统分别与上压头、下压头连接。
根据本实用新型的实施方案，所述自动压型系统还包括收料单元，所述收料单元位于所述成型单元的后方，用于收集成型单元中压制成型后的压坯。
根据本实用新型的实施方案，所述收料单元可选用本领域已知的装置，本实用新型不做具体限定。示例性地，所述收料单元包括物料称重装置、物料转移装置。
下文将结合具体实施例对本实用新型的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本实用新型，而不应被解释为对本实用新型保护范围的限制。凡基于本实用新型上述内容所实现的技术均涵盖在本实用新型旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
实施例1
本制备例的自动压型系统如图1所示，其包括：下粉单元和成型单元；其中，
所述下粉单元依次包括料罐1，粉末传送轨道，第一称量系统3，第二称量系统4，精密下粉装置；所述精密下粉装置包括气动拍打装置5，超声振落装置6，移动配套装置；
所述成型单元包括上压头7-1、下压头7-2和压制模腔8。
根据本实用新型的一个具体实施方式，所述气动拍打装置具体如图2所示，其包括密闭空间，在所述密闭空间内上端设置通气口，优选为多个通气口；所述密闭空间包括料斗、下料管，所述料斗位于所述通气口的下方、且位于所述下料管的上方；所述下料管位于所述压制模腔8的上方；磁粉通过所述气动拍打装置5中的料斗和下料管进入所述压制模腔8内。
根据本实用新型的一个具体实施方式，所述料斗和下料管之间，还包括粉末下落区域，在粉末下落区域还包括分散管路，所述分散管路相互交叉对称分布，将所述料斗中下落至下料管中的磁粉打散，避免磁粉产生密集压实，从而顺畅落粉至下料管。
根据本实用新型的一个具体实施方式，所述分散管路包括开孔气管，所述开孔气管中分散气压为0.1-1.5MPa。
根据本实用新型的一个具体实施方式，所述分散管路包括至少2个开孔气管，例如为4个、6个、8个。
根据本实用新型的一个具体实施方式，所述气动拍打装置中，通气口的气拍压力为0.3-2MPa。
根据本实用新型的一个具体实施方式，所述气动拍打装置在工作时，所述气拍压力大于分散压力，且两者差值至少大于0.5MPa且不超过5MPa，从而保证磁粉的流向始终向下，且不影响分散。
根据本实用新型的一个具体实施方式，所述气动拍打装置中，通气口和/或开孔气管选用惰性气体，如氩气、氮气等。
根据本实用新型的一个具体实施方式，所述超声振落装置设置在所述气动拍打装置的下方，优选设置在下料管的下方。
根据本实用新型的一个具体实施方式，在所述超声振落装置的作用下，所述下料管的出料口与所述压制模腔口之间产生微距相对移动，即“之”字高速纵返、往复运动，从而使磁粉均匀落入压制模腔内。
本实用新型中，在气动拍打装置内填入磁粉后，所述通气口开始实施向下的高频循环、间歇性的气动力，以产生拍打的效果，使得磁粉沿着料斗产生下落，在气动拍打装置的中间粉末下落区域含有N根周圈开孔气管，其相互交叉对称分布，当落粉时开通气吹模式，将下料粉末进行打散，并在上端的气体拍动作用下不产生密集压实，从而顺畅落粉至下料管；在下料管的下方有超声振落装置，通过超声振动发生器对下料管进行超声拍打，使得超细粉沿管路松散下落且不堵料，下料管的出料口对应压制模腔口，通过下料管出料口和压制模腔的进料口的微距相对移动，即“之”字纵返距离高速往复运动，从而能更精细、稳定的步移并投粉，保证压制模腔内投粉量一致性及单点投粉的精准性，使得压制模腔内的初始填装密度均匀一致，间接保证压坯的压制密度均匀。本实用新型的气动拍打装置改善了由于自由落粉导致的压制模腔内中间高两边低的填粉不均现象，有效改善了压制模腔中最终得到的压坯的两边边角。
根据本实用新型的一个具体实施方式，所述成型单元还包括动力系统，所述动力系统分别与上压头7-1、下压头7-2连接。
根据本实用新型的一个具体实施方式，所述自动压型系统还包括收料单元，所述收料单元位于所述成型单元的后方，用于收集成型单元中压制成型后的压坯。
示例性地，所述收料单元包括物料称重装置10、物料转移装置9。
应用例1
钕铁硼烧结磁体的制备方法如下：
(1)通过熔炼法制备RFeBM基材：在氩气气氛中熔炼各原料，该合金配方由30.1％Nd，1.0％B，0.18％Ti，0.25％Cu，0.12％Ga，1.5％Co，余量为Fe组成；按配方比例准备各原材料加入到熔炼炉中，待合金熔融后升至1460℃进行保温10min，而后冷却至1400℃进行浇铸，通过甩带工艺得到平均厚度为0.28mm的速凝片；
(2)制粉：通过氢爆+气流磨最终得到平均粒度为3.0μm的粉末，转入压型工序；
(3)压型：将气流磨粉料罐装至制备例1的压型系统中的下粉单元，开启料罐1的罐口，气流磨粉末下至粉末传送轨道2，通过第一称重系统3预控初始下粉量，通过振动传递，使得粉末分散并均匀落至第二称量系统4精准控制下粉量；粉末进入气动拍打装置5的下料口通过超声振落装置6对下料管进行气体(此实施例用氮气，且气动拍打装置5的俯视图对应图2中的B)的超声拍打，使得超细粉沿管路下落，拍打气压设定为0.8MPa；在下落过程经过“米”字喷气管路时，粉末被打散下落至下料管，分散气体压力为0.2MPa；下料管增加有多段振动器，使得微管内粉末不堵料；料斗的下料口对应压制模腔8，通过纵返距离高速往复运动，对模腔进行填粉；填粉结束后，进行初次压制，压制密度2g/cm3；随后进行二次压制，边取向边压制保证整体边角取向度和中心部位取向度均匀一致，压坯密度4.6g/cm3。
(4)在压制成型后，进行等静压处理。
(5)压坯在烧结料盒内的摆放按压制如何出料，就如何摆进料盒的方向进行放置，在烧结料盒底部进行铺设粒度为120μm的氧化铝耐高温球，其铺设厚度为0.2mm。
(6)烧结成型：包括震荡升温、降温烧结和小锯齿温度波动时效，具体为：1)阶段升温，包括：第一阶段升温至360℃，保温40min；第二阶段升温至620℃，保温50min；第三阶段升温至850℃，保温1h；第四阶段升温至1050℃，保温2h；随后空冷2h；2)烧结保温，包括：再升温至1055℃，保温2h，重复此操作3次；以1050℃保温结束；3)烧结冷却，包括：空冷1h后，充入80kPa的氩气进行气冷1h，然后开风机冷却降至100℃；4)时效保温，包括：升温至480℃，保温2h，再升至490℃，保温1h，再空冷至480℃，保温2h，再升至490℃，保温1h；重复2次，以480℃保温2h结束；5)时效冷却，包括：充80kPa氩气进行冷却2h，再开风机冷却至100℃。
本实施例制备得到的钕铁硼烧结磁体的尺寸分别为：10mm(长度L)
*20mm(取向长度R)*15mm(压制高度H)、单重为约22.8g小磁体。
对比例1
本对比例的钕铁硼烧结磁体的制备方法参考应用例1，其中(1)、(2)、(4)、(5)、(6)基本同应用例1，区别在于：步骤(3)压制过程为常规压制方式，直接落粉进行模腔，无气动拍打+振动微管配套装置。
测试例
将上述应用例和对比例制备得到的烧结磁体进行如下测试：
(1)尺寸差异△max的测试过程如下：将上述应用例和对比例制备得到的烧结磁体分别各取10个，采用游标卡尺分别对每个磁体的长度方向、取向长度方向、压制高度方向进行体对角线式三点测量，分别记录各应用例和对比例的磁体对应的三个方向的最大值max、最小值min，分别将三个方向的最大值max、最小值min取差值后，得到长度方向的尺寸差异△L、取向长度方向的尺寸差异△R、压制高度方向的尺寸差异△H。将测试结果记录于表1。
(2)取上述应用例和对比例制备得到的烧结磁体制备样品，其中，每种磁体分别沿长度方向、取向长度方向、压制高度方向取距离磁体边部0.5mm处作为三种边角样品，取磁体的几何中心位置作为体心样品，并测试上述样品的磁定向偏角，具体方法为：采用三通道磁通计，配合亥姆霍兹线圈，检测样品在长度方向、取向长度方向、压制高度方向三个方向的磁通值，并参照下述公式计算出三个边角位置的样品的磁定向偏角θ1和体心样品的磁定向偏角θ2，计算边角样品与体心样品的磁偏角差值θ1-θ2，并取最大差值记录于表1。其中，样品的磁定向偏角公式如下：
其中：φx、φy、φz分别为样品在亥姆霍兹线圈x轴、y轴、z轴所对应的磁通，z轴与样品的取向长度方向平行。
表1
通过表1的测试结果可知：
对比应用例1和对比例1可知，当压型不采用本实用新型的压型系统即不采用气动拍打+超声振动微管配套装置时，其尺寸波动变大，由此可知，采用常规压型过程的填粉会造成整块毛坯的边角和中心粉末填粉不均，从而导致压制过程密度不同，各向压制过程受力不均，从而在充磁过程中其粉末的扭转程度不同，从而间接导致磁体的尺寸和磁偏角均差异相对较大。
以上对本实用新型示例性的实施方式进行了说明。但是，本申请的保护范围不拘囿于上述实施方式。本领域技术人员在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自动压型系统，其特征在于，所述自动压型系统包括下粉单元和成型单元；其中，
所述下粉单元包括精密下粉装置；所述精密下粉装置包括气动拍打装置、超声振落装置和移动配套装置；所述超声振落装置设置在所述气动拍打装置的下方；
所述成型单元包括上压头、下压头和压制模腔；
所述气动拍打装置包括密闭空间，在所述密闭空间内上端设置通气口；所述密闭空间包括料斗、下料管，所述料斗位于所述通气口的下方、且位于所述下料管的上方；所述下料管位于所述压制模腔的上方；磁粉通过所述气动拍打装置中的料斗和下料管进入所述压制模腔内。
2.根据权利要求1所述的自动压型系统，其特征在于，所述料斗和下料管之间，还包括粉末下落区域，在粉末下落区域还包括分散管路，所述分散管路相互交叉对称分布。
3.根据权利要求2所述的自动压型系统，其特征在于，所述分散管路包括开孔气管，所述开孔气管中分散气压为0.1-1.5MPa。
4.根据权利要求2所述的自动压型系统，其特征在于，所述分散管路包括至少2个开孔气管。
5.根据权利要求1所述的自动压型系统，其特征在于，所述气动拍打装置中，通气口的气拍压力为0.3-2MPa。
6.根据权利要求1所述的自动压型系统，其特征在于，所述气动拍打装置在工作时，气拍压力大于分散压力，且两者差值至少大于0.5MPa且不超过5MPa。
7.根据权利要求1-6任一项所述的自动压型系统，其特征在于，所述气动拍打装置中，通气口和/或开孔气管选用惰性气体。
8.根据权利要求1所述的自动压型系统，其特征在于，所述超声振落装置设置在下料管的下方；
和/或，所述下粉单元还包括进料装置，所述进料装置依次包括料罐、粉末传送轨道、第一称量系统和第二称量系统，所述进料装置设置在所述精密下粉装置之前。
9.根据权利要求1所述的自动压型系统，其特征在于，所述成型单元还包括动力系统，所述动力系统分别与上压头、下压头连接。
10.根据权利要求1所述的自动压型系统，其特征在于，所述自动压型系统还包括收料单元，所述收料单元位于所述成型单元的后方，用于收集成型单元中压制成型后的压坯；
所述收料单元包括物料称重装置、物料转移装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322639471.4U CN221125712U (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 一种自动压型系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202322639471.4U CN221125712U (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 一种自动压型系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN221125712U true CN221125712U (zh) | 2024-06-11 |
Family
ID=91374279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322639471.4U Active CN221125712U (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 一种自动压型系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN221125712U (zh) |
-
2023
- 2023-09-27 CN CN202322639471.4U patent/CN221125712U/zh active Active
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