JP2007059445A - Manufacturing method of annular magnetic material, and the annular magnetic material manufactured by the method - Google Patents

Manufacturing method of annular magnetic material, and the annular magnetic material manufactured by the method Download PDF

Info

Publication number
JP2007059445A
JP2007059445A JP2005239699A JP2005239699A JP2007059445A JP 2007059445 A JP2007059445 A JP 2007059445A JP 2005239699 A JP2005239699 A JP 2005239699A JP 2005239699 A JP2005239699 A JP 2005239699A JP 2007059445 A JP2007059445 A JP 2007059445A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hole
ring
preform
diameter
shaped magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005239699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Ezaki
潤一 江崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP2005239699A priority Critical patent/JP2007059445A/en
Priority to CN 200510099127 priority patent/CN1758390B/en
Priority to US11/216,927 priority patent/US7325434B2/en
Priority to KR1020050081457A priority patent/KR101141999B1/en
Priority to EP05108026A priority patent/EP1632965B1/en
Priority to DE602005015399T priority patent/DE602005015399D1/en
Publication of JP2007059445A publication Critical patent/JP2007059445A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of continuously manufacturing an annular magnetic material with excellent magnetic characteristics, in particular high (BH)max, with high yield. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the annular magnetic material is characterized by that relations of 0<(1-D<SB>1</SB>/D<SB>2</SB>)×100≤70 and 30≤ä1-(D<SB>2</SB><SP>2</SP>-d<SB>2</SB><SP>2</SP>)/(D<SB>1</SB><SP>2</SP>-d<SB>1</SB><SP>2</SP>)}×100≤94 are concurrently satisfied when inserting, from a second through hole 1B of a die 2 having a through hole 1 including a first through hole 1A with a diameter of D<SB>1</SB>, the second through hole 1B with a diameter of D<SB>2</SB>(where D<SB>1</SB><D<SB>2</SB>) and a tapered hole 1C located between the first and second through holes 1A and 1B, a mandrel 3 having a cylindrical tip 3A with a diameter of d<SB>1</SB>, a cylindrical base with a diameter of d<SB>2</SB>(where d<SB>1</SB><d<SB>2</SB><D<SB>2</SB>) and a tapered part 3C located between the tip 3A and the base 3B, and plastic-forming a preform 5 by a pressure punch 4 with an outer diameter D<SB>1</SB>and an inner diameter d<SB>1</SB>to manufacture the annular magnetic material in a gap between the through hole 1 of the die 2 and the mandrel 3. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はリング状磁石素材の製造方法とその方法で製造されたリング状磁石素材に関し、更に詳しくは、磁気特性が優れているリング状磁石の素材を、高い歩留りで連続的に、または1個取りで製造することができ、また要求特性に対して大きな設計自由度で製造することができるリング状磁石素材の製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a ring-shaped magnet material and a ring-shaped magnet material manufactured by the method. More specifically, the present invention relates to a ring-shaped magnet material having excellent magnetic properties, continuously or at a high yield. The present invention relates to a method of manufacturing a ring-shaped magnet material that can be manufactured with a handle and can be manufactured with a large degree of design freedom with respect to required characteristics.

Nd−Fe−B系磁石において、とくに押出成形によってラジアル異方性をもたせたものは、リング状磁石の素材として有用である。
このようなリング状磁石の素材は、従来から次のようにして製造されている。まず、例えば希土類磁石合金の超急冷リボンを粉砕して粉末とし、この粉末に冷間プレスを行って圧粉体にする。ついで、この圧粉体を温間プレスまたはホットプレスして高密度化し、所望寸法の例えば円柱体にする。
Among Nd—Fe—B magnets, those having radial anisotropy by extrusion are particularly useful as materials for ring magnets.
Conventionally, such a ring-shaped magnet material is manufactured as follows. First, for example, an ultra-quenched ribbon of a rare earth magnet alloy is pulverized into a powder, and this powder is cold pressed to form a green compact. Next, the green compact is warm-pressed or hot-pressed to increase the density to obtain, for example, a cylindrical body having a desired size.

そして、この円柱体に、例えば温間で後方押出し成形を行うことにより、結晶軸を配向配列させて磁気異方性を発現させるとともに、一旦、所望の寸法形状を有するカップ状体を成形し、そのカップの底部に相当する部分に孔あけパンチによる打ち抜き加工をして目的とするリング状磁石素材にする。
なお、このリング状磁石素材は、後工程で着磁されることにより、ラジアル異方性を有する磁石として実用に供される。
And, for example, by performing backward extrusion molding in a warm manner to this cylindrical body, the crystal axis is aligned and magnetic anisotropy is expressed, and once, a cup-shaped body having a desired dimensional shape is formed, A portion corresponding to the bottom of the cup is punched by a punch to obtain a target ring-shaped magnet material.
This ring-shaped magnet material is put to practical use as a magnet having radial anisotropy by being magnetized in a subsequent process.

しかしながら、上記した製造方法はバッチ方式であるため、本来、その生産性は低い。また後方押出し成形が適用されているので、成形の初期段階では円柱体に充分な加工歪みが加わらず、初期段階で成形された先端部は他の部位に比べて磁気特性が劣化する。そのため、製品化のためには、当該部位を切除することが必要になる。
すなわち、底部の打ち抜きによるロスもあり、上記した製造方法では製品の歩留まりが非常に低くなる。
However, since the above-described manufacturing method is a batch system, its productivity is inherently low. In addition, since backward extrusion molding is applied, sufficient processing distortion is not applied to the cylindrical body in the initial stage of molding, and the tip portion molded in the initial stage deteriorates in magnetic characteristics as compared with other parts. Therefore, it is necessary to excise the part for commercialization.
That is, there is a loss due to punching at the bottom, and the yield of products is very low in the above manufacturing method.

このような問題を解決するためには、次のような磁石素材の製造方法が提案されている(特許文献1を参照)。
この方法では、次のようにしてリング状磁石素材が製造される。図9で示したように、断面一定の貫通孔11Aが形成されているダイ11の当該貫通孔11Aの中に、先端が平坦面12aになっていて、前記貫通孔11Aより小径の円柱状マンドレル12を配置し、このマンドレルの上に磁性粉末の成形体を装填し、その成形体を押圧パンチ13で押圧する。成形体はマンドレル12とダイ11間に形成されている間隙に圧入される。図9で示したように、成形体がカップ状体14’に成形された時点で押圧パンチ13を引き上げて、そのカップ状体の上に新しい磁性粉末の成形体を装填し、再び押圧パンチ13で押圧する。新たに装填した成形体が塑性加工されて新たなカップ状体14’に成形される過程で、前段のカップ状体14’は、その上端部が新たに成形されたカップ状体14’の下端部と密着し、かつ連結した状態でリング状化しながら貫通孔11Aの下方へと押し出されていく。
In order to solve such a problem, the following magnet material manufacturing method has been proposed (see Patent Document 1).
In this method, a ring-shaped magnet material is manufactured as follows. As shown in FIG. 9, a cylindrical mandrel having a flat end 12a in the through hole 11A of the die 11 in which the through hole 11A having a constant cross section is formed and having a smaller diameter than the through hole 11A. 12 is placed, a compact of magnetic powder is loaded on the mandrel, and the compact is pressed by the press punch 13. The formed body is press-fitted into a gap formed between the mandrel 12 and the die 11. As shown in FIG. 9, when the molded body is formed into the cup-shaped body 14 ′, the pressing punch 13 is pulled up, a new magnetic powder molded body is loaded on the cup-shaped body, and the pressing punch 13 again. Press. In the process in which the newly loaded molded body is plastically processed to be molded into a new cup-shaped body 14 ', the upper-stage cup-shaped body 14' is the lower end of the cup-shaped body 14 'whose upper end is newly molded. It is pushed out downward of the through hole 11A while forming a ring shape in close contact with and connected to the portion.

したがって、この製造方法の場合、上記した操作を順次反復することにより、リング状磁石素材14が連続的に成形されていき、その生産性は高い。そして、バッチ方式の場合のような個々の磁石素材に関して行っていた底部の打ち抜きや先端部の切除などは不必要となり、それだけ歩留まりは高くなる。
特開平9−129463号公報
Therefore, in the case of this manufacturing method, the ring-shaped magnet material 14 is continuously formed by sequentially repeating the above-described operations, and its productivity is high. Then, the punching of the bottom part and the cutting of the tip part, which are performed with respect to individual magnet materials as in the case of the batch method, are unnecessary, and the yield increases accordingly.
JP-A-9-129463

しかしながら、上記した特許文献1の連続成形法には、次のような問題がある。
第1の問題は、下方に位置するリング状成形体14と上方に位置する新たなカップ状体14’との連結部が、図9に示したように形成されるということである。
すなわち、連結部では、リング状成形体14の材料がマンドレル12に沿って内側から外側に回り込み、また新たなカップ状体14’の材料はダイ11に沿って外側から内側に回り込み、リング状成形体14の上端面とカップ状体14’の下端面とが長手方向と直交するフラットな端面にならないのである。
However, the above-described continuous molding method of Patent Document 1 has the following problems.
The first problem is that the connecting portion between the ring-shaped molded body 14 positioned below and the new cup-shaped body 14 'positioned above is formed as shown in FIG.
That is, at the connecting portion, the material of the ring-shaped molded body 14 wraps around from the inside to the outside along the mandrel 12, and the material of the new cup-shaped body 14 ′ wraps around from the outside to the inside along the die 11. The upper end surface of the body 14 and the lower end surface of the cup-shaped body 14 'do not become flat end surfaces orthogonal to the longitudinal direction.

そのため、得られた連続成形体から、この連結部の箇所を切除することが必要になり、結局は、バッチ方式における底部の切除が不要になって製品の歩留まりが向上するという効果を相殺してしまうのである。
第2の問題は、要求される磁気特性に対する設計自由度が極度に狭いということである。
For this reason, it is necessary to cut off the location of the connecting portion from the obtained continuous molded body, which eventually eliminates the effect of eliminating the bottom portion in the batch method and improving the product yield. It ends up.
The second problem is that the degree of design freedom for the required magnetic properties is extremely narrow.

一般に、原素材である磁石粉末の成形体を大きな減面率(加工量)で加工すれば、得られたリング状磁石素材の磁気特性も向上する。
しかしながら、この装置を使用した場合、目標製品の仕様(外径と内径)が決まれば、ダイの貫通孔の径、マンドレルの直径は一義的に決まる。したがって減面率も一義的に決まる。そのため目標とする寸法形状が決められた場合、原素材に対する減面率を上げて磁気特性の向上を設計することは、そもそもできないことになる。
Generally, if a compact of magnet powder as a raw material is processed with a large area reduction rate (processing amount), the magnetic properties of the obtained ring-shaped magnet material are also improved.
However, when this apparatus is used, if the specifications (outer diameter and inner diameter) of the target product are determined, the diameter of the through hole of the die and the diameter of the mandrel are uniquely determined. Therefore, the area reduction rate is also uniquely determined. Therefore, when the target dimension and shape are determined, it is impossible to increase the surface area reduction ratio of the raw material and design the improvement of the magnetic characteristics in the first place.

第3の問題は、製造されたリング状磁石素材が芯ずれを起こしやすいことである。
これは、ダイの貫通孔内に配置されるマンドレルは比較的長く、しかも、その基端部が図示していないマンドレルバックアップ手段で1点支持された状態でのみ使用されているからである。すなわち、マンドレルは1点支持状態であるため、マンドレル先端部への粉末成形体の装填やそれに続く押圧パンチ13による押圧などの過程で、マンドレル12の先端部が微妙に揺動することがある。その結果、芯ずれを起こして、製品の寸法精度を低めることになるものと考えられる。
The third problem is that the manufactured ring-shaped magnet material is likely to be misaligned.
This is because the mandrel disposed in the through hole of the die is relatively long and is used only in a state where the base end portion is supported at one point by a mandrel backup means (not shown). That is, since the mandrel is in a single-point support state, the tip of the mandrel 12 may slightly swing during the process of loading the powder compact onto the tip of the mandrel and the subsequent pressing by the pressing punch 13. As a result, it is considered that misalignment occurs and the dimensional accuracy of the product is lowered.

第4の問題は、製造されたリング状磁石の磁気特性が必ずしも高くないことである。
最近の電気・電子機器における小型化・高機能化の要求は非常に強まっているが、それに伴って、それら機器に組み込まれるリング状磁石に対しては、例えば、(BH)maxで400kJ/m3、Brで1.45T、iHcで1220kA/m程度の磁気特性が要求されている。
The fourth problem is that the magnetic characteristics of the manufactured ring magnet are not necessarily high.
Recently, demands for miniaturization and high functionality in electric and electronic devices are increasing, and along with this, for ring magnets incorporated in such devices, for example, (BH) max is 400 kJ / m. 3. Magnetic characteristics of 1.45T for Br and about 1220 kA / m for iHc are required.

しかしながら、上記した先行技術の方法では、そのような高い磁気特性を有するリング状磁石の製造が困難である。そのため、より一層、磁気特性を高める新たなリング状磁石の製造方法が求められている。
本発明は、上記した第1から第3の問題をすべて解決することができると同時に、ダイやマンドレル間の寸法形状の関係を適正化することにより、成形体に効果的な塑性加工を行い、従来に比べて磁気特性に優れていて、上記した第4の問題も解決することができるリング状磁石素材を製造する方法と、その方法で得られたリング状磁石素材の提供を目的とする。
However, it is difficult to manufacture a ring-shaped magnet having such high magnetic properties by the above-described prior art methods. Therefore, there is a need for a new method for manufacturing a ring magnet that further improves the magnetic properties.
The present invention can solve all of the first to third problems described above, and at the same time, by optimizing the dimensional shape relationship between the die and mandrel, it performs effective plastic working on the molded body, An object is to provide a method for producing a ring-shaped magnet material that is superior in magnetic properties compared to the prior art and can solve the above-mentioned fourth problem, and to provide a ring-shaped magnet material obtained by the method.

上記した目的を達成するために、本発明においては、孔径D1の第1貫通孔、孔径D2(ただし、D<Dである)の第2貫通孔、および前記第1貫通孔と前記第2貫通孔の間に位置するテーパ孔から成る貫通孔を有するダイの前記第2貫通孔から、
直径d1の円柱先端部、直径d2(ただし、d<d2<Dである)の円柱基端部、および前記円柱先端部と前記円柱基端部の間に位置するテーパ部とを有するマンドレルを挿入し、
前記第1貫通孔から、リング状磁石の予備成形体を挿入して前記マンドレルの円柱先端部に装着したのち、外径D1、内径d1の押圧パンチで前記予備成形体の塑性加工を行なって前記ダイの貫通孔と前記マンドレルとが形成する間隙でリング状磁石素材を製造する際に、
1、D2、d1、d2の値を、次式:
0<(1−D1/D2)×100≦70 ・・・(1)、および、
30≦{1−(D2 2−d2 2)/(D1 2−d1 2)}×100≦94 ・・・(2)
の関係を同時に満足する値に設定することを特徴とするリング状磁石素材の製造方法が提供される。
In order to achieve the above-described object, in the present invention, a first through hole having a hole diameter D 1, a second through hole having a hole diameter D 2 (where D 1 <D 2 ), and the first through hole, From the second through hole of the die having a through hole consisting of a tapered hole located between the second through holes,
Cylindrical tip having a diameter d 1, the diameter d 2 (however, d 1 <d 2 <D 2 is a) a cylindrical base portion, and a tapered portion located between said cylindrical distal end portion of the cylindrical proximal portion Insert a mandrel with
After inserting the ring-shaped magnet preform from the first through hole and mounting it on the cylindrical tip of the mandrel, the preform is subjected to plastic working with a press punch having an outer diameter D 1 and an inner diameter d 1. When manufacturing a ring-shaped magnet material in the gap formed by the through hole of the die and the mandrel,
The values of D 1 , D 2 , d 1 , d 2 are expressed by the following formula:
0 <(1-D 1 / D 2 ) × 100 ≦ 70 (1) and
30 ≦ {1- (D 2 2 −d 2 2 ) / (D 1 2 −d 1 2 )} × 100 ≦ 94 (2)
A method for manufacturing a ring-shaped magnet material is provided, in which the relationship is set to a value that satisfies the above relationship.

また、本発明においては、円筒体形状をした予備成形体の外径と内径の双方を拡大して塑性加工されたリング状磁石素材であって、
前記予備成形体に対し、外径の拡大率が70%以下(ただし、0%は含まない)、減面率が30〜94%になっていることを特徴とするリング状磁石素材が提供される。
Further, in the present invention, a ring-shaped magnet material that is plastically processed by enlarging both the outer diameter and the inner diameter of a cylindrical preform.
Provided is a ring-shaped magnet material characterized in that the outer diameter enlargement ratio is 70% or less (excluding 0%) and the area reduction ratio is 30 to 94% with respect to the preform. The

本発明によれば、予備成形体の塑性加工時にマンドレルは2点支持状態となっているので、芯ぶれを起こすことはない。そのため、寸法精度の高いリング状磁石素材を製造することができる。
また、ダイとマンドレルの間にはラッパ形状をした間隙が形成されているので、装填された予備成形体は押圧パンチによる押圧開始と同時にこの間隙に絞り込まれる塑性加工を受け、圧縮歪みや伸び歪みが与えられる。そのため、得られたリング状磁石素材の磁気特性は向上する。
According to the present invention, since the mandrel is in a two-point support state during the plastic working of the preform, no runout occurs. Therefore, a ring-shaped magnet material with high dimensional accuracy can be manufactured.
In addition, since a trumpet-shaped gap is formed between the die and the mandrel, the loaded preform is subjected to plastic processing that is squeezed into this gap at the same time as pressing by the pressing punch, and compressive strain and elongation strain Is given. Therefore, the magnetic properties of the obtained ring-shaped magnet material are improved.

その場合、ダイにおける第1貫通孔の径(D1)、第2貫通孔の径(D2)、マンドレルの円柱先端部の径(d1)、円柱基端部の径(d2)をそれぞれ変化させることにより、ラッパ形状の間隙における幅やテーパ角を変化させることができるので、得られた磁石素材の外径(D2)が一定であったとしても、磁気特性を変化させることができ、磁気特性に関する設計自由度が大きくなる。 In that case, the diameter (D 1 ) of the first through hole in the die, the diameter (D 2 ) of the second through hole, the diameter (d 1 ) of the cylinder tip of the mandrel, and the diameter (d 2 ) of the cylinder base end By changing each, the width and taper angle in the trumpet-shaped gap can be changed, so that the magnetic characteristics can be changed even if the outer diameter (D 2 ) of the obtained magnet material is constant. This increases the degree of freedom in designing the magnetic characteristics.

そして、D1、D2、d1、d2の値を(1)式と(2)式を同時に満足する値に設定することにより、例えば(BH)maxが、400kJ/m3、Brで1.45T、iHcで1220kA/m程度の優れた磁気特性を備えたリング状磁石の素材を製造することができる。
また、予備成形体は円筒形状になっているので、次の成形体との連結部において従来のような材料の相互回り込み現象は起こりづらくなり、その結果、先端部の切除部分は少なくなって歩留りは高くなる。
Then, by setting the values of D 1 , D 2 , d 1 , and d 2 to values that simultaneously satisfy the expressions (1) and (2), for example, (BH) max is 400 kJ / m 3 , Br A ring-shaped magnet material having excellent magnetic properties of about 1.20 T / iHc and about 1220 kA / m can be manufactured.
In addition, since the preformed body has a cylindrical shape, it is difficult for the conventional material to wrap around at the connecting portion with the next molded body, and as a result, the cutting portion at the tip portion is reduced and the yield is reduced. Becomes higher.

図1に、本発明方法で用いる製造装置の1例を概念的模式図として示す。
図1の装置は、後述する貫通孔1を有するダイ2と、貫通孔1に同軸的に挿入されてそこに配置されるマンドレル3と、予備成形体を押圧プレスするための押圧パンチ4とをもって基本構成としている。
図1において、ダイ2には上下方向に貫通孔1が形成されているが、この貫通孔1は、直径D1の第1貫通孔1Aと、直径D2(ただし、D<D)の第2貫通孔1Bと、この両貫通孔の間に位置するテーパ孔1Cで構成されている。したがって、テーパ孔1Cにおける上端の孔径はD1であり、下端の孔径はD2になっている。
FIG. 1 shows an example of a manufacturing apparatus used in the method of the present invention as a conceptual schematic diagram.
The apparatus of FIG. 1 has a die 2 having a through-hole 1 to be described later, a mandrel 3 that is coaxially inserted into the through-hole 1 and arranged there, and a pressing punch 4 for pressing and pressing the preform. Basic configuration.
In Figure 1, although the second through-hole 1 in the vertical direction is formed, the through-hole 1 is provided with a first through-hole 1A of the diameter D 1, the diameter D 2 (However, D 1 <D 2) The second through hole 1B and a tapered hole 1C positioned between the two through holes. Accordingly, the diameter of the upper end of the tapered hole 1C is D 1, the diameter of the lower end has a D 2.

なお、このダイ2は、第1貫通孔1Aが形成されているダイ部分2Aと第2貫通孔1Bが形成されている別のダイ部分2Bと、両方のダイ部分の間にテーパ孔1Cが形成されているダイ部分2Cを介装して構成されていることが好ましい。
ここで、図1で示したように、テーパ孔1Cのテーパ角をθ1(°)、テーパ部3Cのテーパ角をθ2(°)としたとき、θ1とθ2の値は、θ1<θ2の関係を満たすように設計されている。
The die 2 has a die portion 2A in which the first through-hole 1A is formed, another die portion 2B in which the second through-hole 1B is formed, and a tapered hole 1C formed between both die portions. It is preferable that the die part 2C is interposed.
Here, as shown in FIG. 1, when the taper angle of the tapered hole 1C is θ 1 (°) and the taper angle of the tapered portion 3C is θ 2 (°), the values of θ 1 and θ 2 are θ It is designed to meet the 1 <theta 2 relationship.

ダイ2の第2貫通孔1Bから同軸的にマンドレル3が挿入されている。マンドレル3は、直径d1の円柱先端部3Aと、直径d2(ただし、D2>d2>d1)の円柱基端部3Bと、両者の間に位置するテーパ部3Cで構成されている。したがって、テーパ部3Cにおける上端の直径はd1、下端の直径はd2になっている。
なお、マンドレルのテーパ部3Cの高さ寸法は、前記したダイのテーパ孔1Cの厚み寸法と同じに設定されている。
A mandrel 3 is inserted coaxially from the second through hole 1B of the die 2. The mandrel 3 has a cylindrical distal end portion 3A of the diameter d 1, the diameter d 2 (However, D 2> d 2> d 1) and the cylindrical base portion 3B of, consists of a tapered portion 3C located therebetween Yes. Therefore, the diameter of the upper end of the tapered portion 3C is d 1 and the diameter of the lower end is d 2 .
The height dimension of the tapered portion 3C of the mandrel is set to be the same as the thickness dimension of the tapered hole 1C of the die described above.

上記した円柱先端部3Aの直径d1は、後述する予備成形体の面内中心部に形成される貫通孔の直径と同じであるかそれよりも若干小さくなっていて、この予備成形体の貫通孔に円柱先端部3Aが嵌入できるようになっている。
このマンドレル3は、その円柱基端部3Bが図示しないマンドレル駆動機構と連結されていて、第2貫通孔1Bを介して貫通孔1に挿抜自在になっている。
The diameter d 1 of the above-mentioned cylindrical tip 3A is the same as or slightly smaller than the diameter of a through-hole formed in the center of the in-plane of the preform described later. The cylindrical tip 3A can be fitted into the hole.
The mandrel 3 has a cylindrical base end portion 3B connected to a mandrel driving mechanism (not shown), and can be inserted into and removed from the through hole 1 through the second through hole 1B.

また、押圧パンチ4は、外径が第1貫通孔1Aの径(D1)と略同径で、内径がマンドレルの円柱先端部3Aの直径(d1)と略同径の円筒体であって、その基端部は図示しない加圧装置と連結していて、ダイの第1貫通孔1Aを介して貫通孔1に挿抜自在になっている。
本発明では、この装置を用いてリング状磁石素材が次のようにして製造される。
The pressing punch 4 is a cylindrical body having an outer diameter that is substantially the same as the diameter (D 1 ) of the first through hole 1A and an inner diameter that is substantially the same as the diameter (d 1 ) of the cylindrical tip 3A of the mandrel. The base end portion is connected to a pressure device (not shown), and can be inserted into and removed from the through hole 1 via the first through hole 1A of the die.
In the present invention, a ring-shaped magnet material is manufactured as follows using this apparatus.

まず、例えば、常法によりNd−Fe−B系の磁石粉末を圧粉体にし、更に温間プレスして高密度化した円筒状の予備成形体を製造する。
この予備成形体は、外径が第1貫通孔1Aの径(D1)と略同じか若干小さく、また内径はマンドレルの円柱先端部3Aの径(d1)と略同じか若干大きい円筒体として成形される。
First, for example, an Nd—Fe—B-based magnet powder is formed into a green compact by a conventional method, and further subjected to warm pressing to produce a cylindrical preform having a high density.
This preform has a cylindrical body whose outer diameter is substantially the same as or slightly smaller than the diameter (D 1 ) of the first through hole 1A, and whose inner diameter is substantially the same as or slightly larger than the diameter (d 1 ) of the cylindrical tip 3A of the mandrel. As molded.

用いる磁性粉末としては、格別限定されるものではないが、例えば、Nd:20〜40質量%、Fe:40〜70質量%、Co:30質量%以下、B:0.3〜3.0質量%の組成を有するNb−Fe−B系のものが好適である。
ついで、図示しないマンドレル駆動機構を駆動してダイ2の第2貫通孔1Bの中に、マンドレル3を同軸的に挿入し、テーパ部3Cの上端と下端が、それぞれテーパ孔1Cの上端と下端に合致した位置でマンドレル3の挿入を停止し、その位置にマンドレル3を配置・固定する。
Although it does not specifically limit as magnetic powder to be used, For example, Nd: 20-40 mass%, Fe: 40-70 mass%, Co: 30 mass% or less, B: 0.3-3.0 mass Nb-Fe-B-based ones having a composition of% are preferred.
Next, a mandrel driving mechanism (not shown) is driven to insert the mandrel 3 coaxially into the second through hole 1B of the die 2, and the upper end and lower end of the tapered portion 3C are respectively connected to the upper end and lower end of the tapered hole 1C. The insertion of the mandrel 3 is stopped at the matching position, and the mandrel 3 is placed and fixed at that position.

このようにして、第1貫通孔1Aの中には、円柱先端部3Aと第1貫通孔1Aの壁面との間で、幅が(D1−d1)/2であり、断面積が(D1 2−d1 2)π/4である円環状の間隙が形成される。また第2貫通孔1Bの中には、円柱基端部3Bと第2貫通穴1Bの壁面との間で、幅が(D−d)/2で、断面積が(D 2−d 2)π/4である円環状の間隙が形成される。 In this way, in the first through hole 1A, the width is (D 1 −d 1 ) / 2 between the cylindrical tip 3A and the wall surface of the first through hole 1A, and the cross-sectional area is ( D 1 2 −d 1 2 ) π / 4 annular spaces are formed. Further, in the second through hole 1B, the width is (D 2 −d 2 ) / 2 and the cross-sectional area is (D 2 2 − between the column base end 3B and the wall surface of the second through hole 1B. An annular gap of d 2 2 ) / 4 is formed.

そして、テーパ部3Cとテーパ孔1Cの間には、テーパ部3Cの上端では幅が(D1−d1)/2で、断面積が(D1 2−d1 2)π/4であり、テーパ部3Cの下端では幅が(D2−d2)/2で、断面積が(D2 2−d2 2)π/4であるラッパ形状の間隙が形成される。
なお、D1、d1、D2、d2の間では、前記したD<D、d<d2<Dの関係が成立することと並んで、θ<θとすることにより、(D−d)<(D−d)の関係も成立するように、D1、d1、D2、d2の値が設計されている。
Between the tapered portion 3C and the tapered hole 1C, the width at the upper end of the tapered portion 3C is (D 1 -d 1 ) / 2 and the cross-sectional area is (D 1 2 -d 1 2 ) π / 4. A trumpet-shaped gap having a width of (D 2 −d 2 ) / 2 and a cross-sectional area of (D 2 2 −d 2 2 ) π / 4 is formed at the lower end of the tapered portion 3C.
It should be noted that between D 1 , d 1 , D 2 , and d 2 , θ 12 along with the above-described relationship of D 1 <D 2 , d 1 <d 2 <D 2. Accordingly, the values of D 1 , d 1 , D 2 , and d 2 are designed so that the relationship of (D 2 −d 2 ) <(D 1 −d 1 ) is also established.

したがって、上記したテーパ部3Cとテーパ孔1Cの間に形成されたラッパ形状の間隙においては、テーパ部3Cの上端の断面積の方が下端の断面積よりも大きくなっている。
この(D−d)<(D−d)の関係を成立させることにより、予備成形体の塑性加工時に歪みを付与することができる。
ついで、第1貫通孔1Aに予備成形体を挿入してマンドレル3の円柱先端部3Aに装填する。このとき、予備成形体5の内径と外径はそれぞれ、円柱先端部3Aの径と第1貫通孔1Aの径と略同じであるので、予備成形体5は、図2の仮想線で示したように、マンドレルのテーパ部3Cの上端で保持された状態で第1貫通孔1Aの中に配置される。
Therefore, in the trumpet-shaped gap formed between the tapered portion 3C and the tapered hole 1C, the cross-sectional area at the upper end of the tapered portion 3C is larger than the cross-sectional area at the lower end.
By establishing this relationship (D 2 -d 2 ) <(D 1 -d 1 ), strain can be imparted during plastic working of the preform.
Next, the preform is inserted into the first through hole 1 </ b> A and loaded into the cylindrical tip 3 </ b> A of the mandrel 3. At this time, since the inner diameter and the outer diameter of the preform 5 are substantially the same as the diameter of the cylindrical tip 3A and the diameter of the first through hole 1A, the preform 5 is indicated by a virtual line in FIG. Thus, it is arranged in the first through hole 1A while being held at the upper end of the tapered portion 3C of the mandrel.

ついで、図示しない加圧装置を駆動して、押圧パンチ4で矢印で示したように予備成形体5を押圧して塑性加工を行う。
そのとき、押圧パンチ4の内径部には、マンドレルの円柱先端部3Aが挿入された状態で、当該押圧パンチによる予備成形体5の塑性加工が進む。
押圧パンチ4は第1貫通孔1Aの中をマンドレルの円柱先端部3Aをガイドにして下降していき、最終的には、テーパ部3Cの上端で停止する。
Next, a pressing device (not shown) is driven, and the preform 5 is pressed by the pressing punch 4 as indicated by an arrow to perform plastic working.
At that time, plastic working of the preform 5 with the pressing punch proceeds with the cylindrical tip 3A of the mandrel inserted into the inner diameter portion of the pressing punch 4.
The pressing punch 4 descends in the first through hole 1A with the cylindrical tip 3A of the mandrel as a guide, and finally stops at the upper end of the tapered portion 3C.

そして、その過程で、予備成形体5はダイ2のテーパ孔1Cとマンドレルのテーパ部3Cが形成するラッパ形状の間隙内を経由して、ダイの第2貫通孔1Bとマンドレルの円柱基端部3Bが形成する円環状の間隙に向かって押し出されていき、図3で示したような成形体51に塑性加工される。
このとき、上記したラッパ形状の間隙は、上端の断面積が最大で下端の断面積が最小になっているので、予備成形体5は減面する円環形状に絞り込まれていく。すなわち、確実に変形加工が実現する。
In the process, the preform 5 passes through the trumpet-shaped gap formed by the tapered hole 1C of the die 2 and the tapered portion 3C of the mandrel, and the cylindrical base end of the second through-hole 1B of the die and the mandrel. 3B is gradually pushed towards the annular gap to be formed and plastic working in the molded body 5 1 as shown in FIG.
At this time, the trumpet-shaped gap described above has the largest cross-sectional area at the upper end and the smallest cross-sectional area at the lower end, so that the preform 5 is narrowed down to an annular shape with a reduced surface area. That is, the deformation process is reliably realized.

なお、この過程で、マンドレル3は、円柱基端部3B側のマンドレル駆動装置(図示しない)と押圧パンチ4で2点支持された状態にあるので、芯ぶれは起こさない。
ついで、押圧パンチ4を後退させ、図4の仮想線で示したように、ダイの第1貫通孔1Aの中に新たな予備成形体5を装填する。そして、再び、押圧パンチ4を作動して成形体5を押圧する。
In this process, since the mandrel 3 is supported at two points by the mandrel driving device (not shown) on the cylinder base end 3B side and the pressing punch 4, the runout does not occur.
Next, the pressing punch 4 is retracted, and a new preform 5 is loaded into the first through hole 1A of the die, as indicated by the phantom line in FIG. Then, the pressing punch 4 is actuated again to press the molded body 5.

その結果、押圧パンチ4がテーパ部3Cの上端にまで下降した時点で、図5で示したように、先の成形体51は更に下方に押し出されて完全な円筒形状になり、予備成形体5は図5で示した形状の成形体52に塑性加工される。
このように、押圧パンチの後退−新たな予備成形体の装填−押圧パンチによる押圧プレスの操作を反復することにより、リング状の磁石素材が連続的に製造される。
As a result, when the pressing punch 4 is lowered until the upper end of the tapered portion 3C, as shown in FIG. 5, the molded body 5 1 of previously been further pushed downward becomes perfectly cylindrical shape, the preform 5 is plastically processed into moldings 5 2 having the shape shown in FIG.
In this way, the ring-shaped magnet material is continuously manufactured by repeating the operation of the press punch retreat-loading of a new preform-press press punch.

本発明の場合、D<D、d<d、そして(D−d)<(D−d)の関係が成立しているので、装填された予備成形体5は、テーパ部3Cとテーパ孔1Cが形成する間隙を押し出されている過程で確実に絞り込まれて歪みが蓄積され、当該予備成形体の外径と内径のいずれもが拡径する変形加工を受ける。そして、その間隙を通過して円柱基端部3Bと第2貫通孔1Bが形成する間隙を通過する過程では、常にその変形加工を受けた状態が維持されることになる。 In the case of the present invention, since the relationship of D 1 <D 2 , d 1 <d 2 , and (D 2 -d 2 ) <(D 1 -d 1 ) is established, the loaded preform 5 is In the process in which the gap formed by the taper portion 3C and the taper hole 1C is being pushed out, it is reliably squeezed to accumulate distortion, and undergoes deformation processing in which both the outer diameter and the inner diameter of the preform are expanded. In the process of passing through the gap and passing through the gap formed by the cylindrical base end portion 3B and the second through hole 1B, the state subjected to the deformation processing is always maintained.

そのため、成形された成形体(リング状磁石素材)51の磁気特性は向上し、また、その先端部も充分な変形加工を受けているので、磁気特性の低下も抑制されていて、従来のように先端部を切除することが不要になる。
また、装填される予備成形体は、マンドレルの円柱先端部3Aの直径(d1)と略同径の貫通孔を有する円筒形状になっているので、押圧パンチ4による押圧プレスの過程で材料が略真っ直ぐに下方に押出されていく。
Therefore, the magnetic properties of the molded shaped body (ring-shaped magnetic material) 5 1 is improved, and since has received also sufficient deformation thereof tip, be suppressed deterioration of the magnetic properties, the prior art Thus, it becomes unnecessary to excise the tip.
Further, since the pre-formed body to be loaded has a cylindrical shape having a through-hole having substantially the same diameter as the diameter (d 1 ) of the cylindrical tip portion 3A of the mandrel, the material is processed in the process of pressing by the pressing punch 4. It is pushed downwards almost straight.

その結果、成形体51と次の成形体52の連結部においては、図9で示したような材料相互の回り込み現象は起こらなくなり、互いの端面は長手方向と直交する状態で連結するようになる。
このような磁性特性の向上効果や連結部における回り込み現象の抑制効果は、図1で示したように、マンドレルのテーパ部3Cのテーパ角(θ2)とダイのテーパ孔1Cのテーパ角(θ1)の大小によって影響を受ける。このθ1、θ2は、磁気特性との関係では、D1、D2,d1、d2との関係で設計されるが、連結部の回り込み現象との関係では、一般に、テーパ角θ1、θ2を小さくすると顕著にその効果が発現する。例えば、テーパ部3Cのテーパ角θ2を1°程度にすると各成形体の連結部の端面が互いに略完全にフラットな状態(互いに直交する状態)で連結する。
As a result, in the connecting portion of the molded body 5 1 and the next molded body 5 2, material mutual wraparound phenomenon as shown in FIG. 9 is no longer occur, the end face of each other for coupling in a state orthogonal to the longitudinal direction become.
As shown in FIG. 1, the effect of improving the magnetic characteristics and the effect of suppressing the wraparound phenomenon at the connecting portion are as follows. The taper angle (θ 2 ) of the taper portion 3C of the mandrel and the taper angle (θ of the taper hole 1C of the die) 1 ) It is affected by the size. These θ 1 and θ 2 are designed in relation to D 1 , D 2 , d 1 , and d 2 in relation to the magnetic characteristics, but in general in relation to the wraparound phenomenon of the connecting portion, the taper angle θ 1, significantly its effective to reduce the theta 2 is expressed. For example, when the taper angle θ 2 of the taper portion 3C is set to about 1 °, the end surfaces of the connecting portions of the molded bodies are connected in a substantially completely flat state (a state orthogonal to each other).

しかしながら、テーパ角θ2を小さくすることは、マンドレル3が非常に長くなり、それに対応してダイ2も非常に厚くなることであるので、本発明においては、磁気特性の向上効果との関係を含めると、テーパ部3Cのテーパ角θ2を20〜80°の範囲内に設定することが好ましい。このテーパ角θ2が80°より大きくなると、製品先端の部分の(BH)maxの低下が大きくなるとともに、図9で示したような回り込み現象が無視できなくなる。その結果、切除する部分が多くなり、歩留まりの低下を招くので好ましくない。 However, reducing the taper angle θ 2 means that the mandrel 3 becomes very long and the die 2 becomes very thick correspondingly, so in the present invention, the relationship with the effect of improving the magnetic characteristics is shown. Including, it is preferable to set the taper angle θ 2 of the tapered portion 3C within a range of 20 to 80 °. When this taper angle θ 2 is greater than 80 °, the decrease in (BH) max at the tip of the product increases, and the wraparound phenomenon as shown in FIG. 9 cannot be ignored. As a result, the number of parts to be excised increases, resulting in a decrease in yield, which is not preferable.

本発明の場合は、予備成形体5の外径D1と内径d1のいずれもが拡径されて、外径D2と内径d2の成形体51(52)が得られている。しかし、肉厚は(D1−d1)/2から(D2−d2)/2へと薄くなる。
また、断面積は、予備成形体5の(D1 2−d1 2)π/4から、成形体51の(D 2−d 2)π/4へと減少している。
In the case of the present invention, both the outer diameter D 1 and the inner diameter d 1 of the preform 5 are expanded, and a molded body 5 1 (5 2 ) having an outer diameter D 2 and an inner diameter d 2 is obtained. . However, the thickness decreases from (D 1 -d 1 ) / 2 to (D 2 -d 2 ) / 2.
Further, the cross-sectional area decreases from (D 1 2 -d 1 2 ) π / 4 of the preform 5 to (D 2 2 -d 2 2 ) / 4 of the compact 5 1 .

このとき、本発明では、(1−D1/D2)×100で表される予備成形体の外径を基準にしたときの成形体の外径拡大率(%)が0〜70%(0%は除く)の範囲内にあり、かつ、{1−(D2 2−d2 2)/(D1 2−d1 2)}×100で表される減面率(%)が30〜94%の範囲内にあるように、D1、d1、D2、d2、したがってθ1、θ2の値が設定される。 At this time, in the present invention, the outer diameter enlargement ratio (%) of the molded body based on the outer diameter of the preform represented by (1-D 1 / D 2 ) × 100 is 0 to 70% ( The area reduction rate (%) represented by {1- (D 2 2 -d 2 2 ) / (D 1 2 -d 1 2 )} × 100 is 30. The values of D 1 , d 1 , D 2 , d 2 , and hence θ 1 , θ 2 are set to be in the range of ˜94%.

外径拡大率と減面率のいずれか一方でも、上記した値を満足していない場合は、得られたリング状磁石素材の磁気特性を向上させることが困難になるからである。
とくに、外径拡大率が70%より大きくなったり、減面率が94%より大きくなるようにダイ2やマンドレル3の寸法を設計すると、磁気特性の問題だけではなく、予備成形体5の押圧時に、例えば押圧パンチの破損やマンドレルの焼き付きなどの発生して不都合である。
This is because it is difficult to improve the magnetic properties of the obtained ring-shaped magnet material when either the outer diameter enlargement ratio or the area reduction ratio does not satisfy the above-described value.
In particular, when the dimensions of the die 2 and the mandrel 3 are designed so that the outer diameter enlargement ratio is greater than 70% and the area reduction ratio is greater than 94%, not only the problem of magnetic properties but also the pressing of the preform 5 Occasionally, for example, the press punch is broken or the mandrel is burned out.

なお、図6で示したように、既に押圧パンチ4による塑性加工が終了した成形体5に次の予備成形体5を装填するときに、成形体5と予備成形体5の間に、例えば鉄製の円環板6を介装することが好ましい。
この円環板6は受圧ダミーとして機能し、成形体5、5に背圧を付加して微小クラックの発生を防止するとともに、成形体5と成形体5の分離性を高める。
Incidentally, as shown in FIG. 6, already molded body 5 1 plastic working is finished by the pressing punch 4 when loading the next preform 5, during the molding body 5 1 a preform 5, For example, it is preferable to interpose an iron annular plate 6.
The annular plate 6 functions as a pressure receiving dummy, thereby preventing the occurrence of fine cracks by adding a back pressure to the molding member 5 1, 5 2, increasing the separation of the molded body 5 1 and the molded body 5 2.

とくに1個取りを目的としてリング状磁石素材を製造する場合には、この受圧ダミーの介装は好適である。なお、連続的に製造する場合、3個目以降の製造時にはこの受圧ダミーは介装してもしなくてもよい。
また、図7で示したように、既に押圧パンチによる塑性加工が終了した成形体5の上に次の予備成形体5を装填する場合、その予備成形体5の下部の外周角部を面取りしておくことが好ましい。押圧パンチ4で塑性加工したときに、成形体5と予備成形体5の連結部における相互の回り込み現象を確実に防止することができるからである。
In particular, when a ring-shaped magnet material is manufactured for the purpose of picking one piece, this pressure-receiving dummy is suitable. In addition, when manufacturing continuously, this pressure receiving dummy does not need to be interposed at the time of the 3rd and subsequent manufacture.
Further, as shown in FIG. 7, already if plastic working by the press punch charges the next preform 5 on the molded body 5 1 ended, chamfered outer peripheral corners of the lower portion of the preform 5 It is preferable to keep it. When plastic working by pressing a punch 4, because the mutual wraparound phenomenon at the junction of the molded body 5 1 a preform 5 can be reliably prevented.

更には、図8で示したように、図7で示した予備成形体5と成形体5の間に、やはり外周の角部が面取りされている前記した受圧ダミー6を介装すると、連結部における相互の回り込み現象を防止できるだけではなく、相互の分離作業が非常に行いやすくなって好適である。 Furthermore, as shown in FIG. 8, while the preform 5 and the molded body 5 1 shown in FIG. 7, when the still corners of the outer periphery is interposed receiving dummy 6 described above which are chamfered, the connecting This not only prevents the mutual wraparound phenomenon in the part, but also facilitates the mutual separation work.

1、d1、D2、d2を表1で示したように変化させて図1で示した構造の装置を複数組み立てた。なお、これらの装置におけるテーパ部3Cのテーパ角θ2とテーパ孔1Cのテーパ角θ1も表1に示した。
一方、Nd:29.5質量%、Co:5.0質量%、B:0.9質量%、Ga:0.6質量%、残部が実質的にFeから成る磁性合金を溶製し、単ロール法で急冷してフレーク化したのち粉砕して、粒径300μm以下の磁性粉末を得た。これを磁性粉末Aとする。
A plurality of devices having the structure shown in FIG. 1 were assembled by changing D 1 , d 1 , D 2 , and d 2 as shown in Table 1. Also shown in Table 1 taper angle theta 1 of the taper angle theta 2 and the tapered hole 1C of the tapered portion 3C in these devices.
On the other hand, a magnetic alloy consisting of Nd: 29.5% by mass, Co: 5.0% by mass, B: 0.9% by mass, Ga: 0.6% by mass, and the balance substantially consisting of Fe is melted. A magnetic powder having a particle size of 300 μm or less was obtained by rapidly cooling with a roll method to form flakes and then pulverizing. This is designated as magnetic powder A.

また、Nd:30.6質量%、Co:6.0質量%、B:0.89質量%、Ga:0.57質量%、残部が実質的にFeから成る磁性合金を溶製し、磁性粉末Aの場合と同様にして粒径300μm以下の磁性粉末を得た。これを磁性粉末Bとする。
なお、磁性粉末Aは残留磁化(Br)が高い磁石の原料粉末であり、磁性粉末Bは保磁力(iHc)が高い磁石の原料粉末である。
In addition, a magnetic alloy consisting of Nd: 30.6% by mass, Co: 6.0% by mass, B: 0.89% by mass, Ga: 0.57% by mass, and the balance substantially consisting of Fe is melted to obtain magnetic properties. In the same manner as for powder A, a magnetic powder having a particle size of 300 μm or less was obtained. This is designated as magnetic powder B.
Magnetic powder A is a raw material powder for a magnet having a high residual magnetization (Br), and magnetic powder B is a raw material powder for a magnet having a high coercive force (iHc).

まず、表1で示した寸法仕様を有する図1で示した構造の製造装置を組み立てた。
一方、上記した磁性粉末をそれぞれ冷間で圧粉成形し、更にAr雰囲気下において温度800℃、圧力196MPaでホットプレスを行い、表1で示した寸法形状を有し、それぞれの製造装置で使用する予備成形体を製造した。
First, a manufacturing apparatus having the structure shown in FIG. 1 having the dimensional specifications shown in Table 1 was assembled.
On the other hand, each of the magnetic powders described above is compacted in a cold state, and further hot-pressed at a temperature of 800 ° C. and a pressure of 196 MPa in an Ar atmosphere. The dimensions and shapes shown in Table 1 are used in each manufacturing apparatus. A preform was produced.

Figure 2007059445
Figure 2007059445

ついで、各予備成形体を、温度800℃で、それぞれの製造装置に装填し、押圧パンチを作動して連続的に表2で示した寸法形状のリング状磁石素材を成形した。得られた各リング状磁石素材につき、最大エネルギー積((BH)max:kJ/m3)、残留磁化(Br:T)、IH曲線の保持力(iHc:kA/m)を測定した。
その結果を、成形時における外径拡大率(%)、減面率(%)とともに表2に示した。
Subsequently, each preform was loaded into each manufacturing apparatus at a temperature of 800 ° C., and the press punch was operated to continuously form ring-shaped magnet materials having the dimensions shown in Table 2. For each of the obtained ring-shaped magnet materials, the maximum energy product ((BH) max: kJ / m 3 ), residual magnetization (Br: T), and coercive force of the IH curve (iHc: kA / m) were measured.
The results are shown in Table 2 together with the outer diameter expansion rate (%) and the area reduction rate (%) at the time of molding.

Figure 2007059445
Figure 2007059445

表1と表2から次のことが明らかである。
同じ磁性粉末Aを用いた実施例1と比較例1を対比すると、実施例1は予備成形体の外径を拡径し、比較例1は拡径することなく互いに同一寸法形状のリング状磁石素材を成形しているが、実施例1の減面率は比較例1の減面率よりも小さいにもかかわらず、得られたリング状磁石素材の(BH)maxは大幅に向上し、またBrも高い値になっている。磁性粉末Bを用いた実施例2と比較例2の場合も同様に、実施例2は比較例2と対比して、iHcとBrがいずれも高い値で両立している。
From Tables 1 and 2, the following is clear.
Comparing Example 1 and Comparative Example 1 using the same magnetic powder A, Example 1 expands the outer diameter of the preform, and Comparative Example 1 does not increase the diameter of the ring-shaped magnets having the same size and shape. Although the material is molded, the (BH) max of the obtained ring-shaped magnet material is greatly improved although the area reduction rate of Example 1 is smaller than the area reduction rate of Comparative Example 1. Br is also a high value. Similarly, in Example 2 and Comparative Example 2 using magnetic powder B, Example 2 is compatible with Comparative Example 2 in which both iHc and Br are both high.

このように、本発明によれば、高い(BH)maxから高いiHcの領域まで広い範囲で優れた磁気特性を有する磁石の製造が可能となる。
実施例1、比較例1および比較例3を対比して明らかなように、成形したリング状磁石素材の寸法形状が同じであっても、予備成形体の外径を縮径して製造した比較例3は大きな減面率で製造されているにもかかわらず、その磁気特性、とりわけ(BH)maxは、比較例1に比べて劣っている。
Thus, according to the present invention, it is possible to manufacture a magnet having excellent magnetic properties in a wide range from a high (BH) max to a high iHc region.
As is clear by comparing Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 3, even when the dimensional shape of the molded ring-shaped magnet material is the same, the comparison was made by reducing the outer diameter of the preform. Although Example 3 is manufactured with a large reduction in area, its magnetic properties, particularly (BH) max, are inferior to those of Comparative Example 1.

また比較例4は、小さい減面率で塑性加工した事例であるが、この場合には、iHcは加工前の予備成形体の保磁力に近い値を保持しているが、Brと(BH)maxは低く、製品に要求される値にまで到達していない。
実施例3は大型品、実施例4は小型品に本発明を適用した事例であるが、いずれの場合においても、優れた磁気特性が得られている。このことから、本発明は寸法的にも広い範囲で優れた磁気特性の磁石素材を製造する方法として有用であることがわかる。
Comparative Example 4 is an example of plastic working with a small area reduction ratio. In this case, iHc holds a value close to the coercive force of the preform before processing, but Br and (BH) max is low and does not reach the value required for the product.
Example 3 is an example in which the present invention is applied to a large product and Example 4 is a small product. In any case, excellent magnetic characteristics are obtained. From this, it can be seen that the present invention is useful as a method for producing a magnet material having excellent magnetic properties in a wide range of dimensions.

実施例5、比較例5、および比較例6は、いずれも押出しが困難な薄肉品を製造する事例である。
比較例5の場合は、減面率10%、外径拡大率73%で押出しを行った事例であるが、押出し荷重に押圧パンチが耐えきれずに破損して押出しが不可能であった。
また比較例6の場合は、減面率95%、外径拡大率0%で押出しを行った事例であるが、内径側の拡径が大きすぎて塗布されている潤滑皮膜が表面積の拡大に追随できず、マンドレルの焼き付きが発生し、やはり押出しが不可能であった。
Example 5, Comparative Example 5, and Comparative Example 6 are all examples of producing a thin product that is difficult to extrude.
In the case of Comparative Example 5, the extrusion was performed with a surface area reduction ratio of 10% and an outer diameter enlargement ratio of 73%. However, the pressing punch could not withstand the extrusion load, and the extrusion was impossible and the extrusion was impossible.
In the case of Comparative Example 6, the extrusion was performed with a reduction in area of 95% and an outer diameter enlargement ratio of 0%. Unable to follow, mandrel seizure occurred, and extrusion was impossible.

これに対し、実施例5の場合は、減面率90%、外径拡大率23%で押出しており、内径と外径の加工度が分散されるため、押圧パンチの破損もマンドレルの焼き付きも発生することなく押出しが可能であり、しかも優れた磁気特性の磁石素材を製造することができる。
このようなことから、リング状磁石素材の磁気特性、とりわけ(BH)maxを高めるためには、用いる予備成形体の内径と外径を拡径するような成形を行うことが有効であることがわかる。
On the other hand, in the case of Example 5, extrusion is performed with a surface area reduction rate of 90% and an outer diameter enlargement ratio of 23%, and the degree of processing of the inner diameter and the outer diameter is dispersed. Extrusion is possible without occurrence, and a magnet material with excellent magnetic properties can be produced.
For this reason, in order to increase the magnetic properties of the ring-shaped magnet material, in particular (BH) max, it is effective to perform molding to increase the inner diameter and outer diameter of the preform used. Recognize.

なお、得られた連続成形体につき、個々の成形体の連結部の状態を目視観察した。実施例、比較例いずれの場合も、各成形体の連結端面は互いに略面接続しており、相互の分離も容易であった。また、押出し先端部の(BH)maxの低下も小さく、実用上問題のない範囲内であった。   In addition, about the obtained continuous molded object, the state of the connection part of each molded object was visually observed. In both the examples and the comparative examples, the connecting end surfaces of the molded bodies were substantially connected to each other, and separation from each other was easy. In addition, the decrease in (BH) max at the extrusion tip was small and was in a range where there was no practical problem.

本発明によれば、従来の連続成型法に対比すると、高い歩留まりで、磁気特性に関する設計自由度が大きく、高い寸法精度を有する優れた磁気特性のリング状磁石素材を連続的に製造することができる。したがって、本発明によれば、優れた磁気特性を有するリング磁石を低コストで製造することができる。   According to the present invention, compared with the conventional continuous molding method, it is possible to continuously manufacture a ring-shaped magnet material having excellent magnetic properties and high dimensional accuracy with a high yield, a large degree of design freedom regarding magnetic properties. it can. Therefore, according to this invention, the ring magnet which has the outstanding magnetic characteristic can be manufactured at low cost.

本発明装置例の要部を示す概略図である。It is the schematic which shows the principal part of this invention apparatus example. 本発明装置に磁性粉末の予備成形体を装填した状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which loaded the preform of the magnetic powder in the apparatus of this invention. 押圧パンチで予備成形体を押圧した状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which pressed the preform with the press punch. 次の新たな予備成形体を装填した状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which loaded the next new preforming body. 新たな予備成形体を押圧した状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which pressed the new preforming body. 既に塑性加工した成形体と次の新たな成形体の間に受圧ダミーを介装した状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which interposed the pressure receiving dummy between the molded object already plastic-processed, and the next new molded object. 外周の角部を面取りした新たな予備成形体を装填した状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which loaded the new preforming body which chamfered the corner | angular part of the outer periphery. 既に塑性加工した成形体と図7で示した次の新たな予備成形体の間に受圧ダミーを介装した状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which interposed the pressure-receiving dummy between the molded object already plastic-processed, and the next new preforming body shown in FIG. 従来の連続成形法を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the conventional continuous shaping | molding method.

符号の説明Explanation of symbols

1 貫通孔
1A 第1貫通孔
1B 第2貫通孔
1C テーパ孔
2 ダイ
2A、2B、2C ダイの部分
3 マンドレル
3A 円柱先端部
3B 円柱基端部
3C テーパ部
4 押圧パンチ
5 予備成形体
1,52 成形体
6 円環板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Through-hole 1A 1st through-hole 1B 2nd through-hole 1C Tapered hole 2 Die 2A, 2B, 2C Die part 3 Mandrel 3A Cylindrical tip part 3B Cylindrical base end part 3C Tapered part 4 Press punch 5 Pre-formed body 5 1 , 5 2 Molded body 6 Ring plate

Claims (6)

孔径D1の第1貫通孔、孔径D2(ただし、D<Dである)の第2貫通孔、および前記第1貫通孔と前記第2貫通孔の間に位置するテーパ孔から成る貫通孔を有するダイの前記第2貫通孔から、
直径d1の円柱先端部、直径d2(ただし、d<d2<Dである)の円柱基端部、および前記円柱先端部と前記円柱基端部の間に位置するテーパ部とを有するマンドレルを挿入し、
前記第1貫通孔から、リング状磁石の予備成形体を挿入して前記マンドレルの円柱先端部に装着したのち、外径D1、内径d1の押圧パンチで前記予備成形体の塑性加工を行なって前記ダイの貫通孔と前記マンドレルとが形成する間隙でリング状磁石素材を製造する際に、
1、D2、d1、d2の値を、次式:
0<(1−D1/D2)×100≦70、および、
30≦{1−(D2 2−d2 2)/(D1 2−d1 2)}×100≦94
の関係を同時に満足する値に設定することを特徴とするリング状磁石素材の製造方法。
A first through hole having a hole diameter D 1, a second through hole having a hole diameter D 2 (where D 1 <D 2 is satisfied), and a tapered hole located between the first through hole and the second through hole. From the second through hole of the die having the through hole,
Cylindrical tip having a diameter d 1, the diameter d 2 (however, d 1 <d 2 <D 2 is a) a cylindrical base portion, and a tapered portion located between said cylindrical distal end portion of the cylindrical proximal portion Insert a mandrel with
After inserting the ring-shaped magnet preform from the first through hole and mounting it on the cylindrical tip of the mandrel, the preform is subjected to plastic working with a press punch having an outer diameter D 1 and an inner diameter d 1. When manufacturing a ring-shaped magnet material in the gap formed by the through hole of the die and the mandrel,
The values of D 1 , D 2 , d 1 , d 2 are expressed by the following formula:
0 <(1-D 1 / D 2 ) × 100 ≦ 70, and
30 ≦ {1- (D 2 2 −d 2 2 ) / (D 1 2 −d 1 2 )} × 100 ≦ 94
A method for manufacturing a ring-shaped magnet material, wherein the relationship is set to a value that satisfies the above relationship simultaneously.
前記テーパ孔のテーパ角をθ1、前記テーパ部のテーパ角をθ2としたとき、θ1、θ2は次式:θ1<θ2、20°≦θ2≦80°を満たしている請求項1のリング状磁石素材の製造方法。 When the taper angle of the taper hole is θ 1 and the taper angle of the taper portion is θ 2 , θ 1 and θ 2 satisfy the following expressions: θ 12 and 20 ° ≦ θ 2 ≦ 80 °. The manufacturing method of the ring-shaped magnet raw material of Claim 1. 前記ダイと前記マンドレルとが形成する間隙でリング状磁石素材を連続的に製造する請求項1または2のリング状磁石素材の製造方法。   The manufacturing method of the ring-shaped magnet raw material of Claim 1 or 2 which manufactures a ring-shaped magnet raw material continuously in the gap | interval which the said die | dye and the said mandrel form. 前記押圧パンチと前記予備成形体の間に円環形状の受圧ダミーを装入して背圧を与えながら前記予備成形体に塑性加工を行う請求項1〜3のいずれかのリング状磁石素材の製造方法。   The ring-shaped magnet material according to any one of claims 1 to 3, wherein an annular pressure-receiving dummy is inserted between the pressing punch and the preform and plastic processing is performed on the preform while applying back pressure. Production method. 前記予備成形体の外周角部が面取りされている請求項1〜4のいずれかのリング状磁石素材の製造方法。   The manufacturing method of the ring-shaped magnet raw material in any one of Claims 1-4 by which the outer peripheral corner | angular part of the said preform is chamfered. 円筒体形状をした予備成形体の外径と内径の双方を拡大して塑性加工されたリング状磁石素材であって、
前記予備成形体に対し、外径拡大率が0〜70%、減面率が30〜94%になっていることを特徴とするリング状磁石素材。
A ring-shaped magnet material that is plastically processed by enlarging both the outer diameter and the inner diameter of a cylindrical preform.
A ring-shaped magnet material having an outer diameter enlargement ratio of 0 to 70% and an area reduction ratio of 30 to 94% with respect to the preform.
JP2005239699A 2004-09-01 2005-08-22 Manufacturing method of annular magnetic material, and the annular magnetic material manufactured by the method Pending JP2007059445A (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005239699A JP2007059445A (en) 2005-08-22 2005-08-22 Manufacturing method of annular magnetic material, and the annular magnetic material manufactured by the method
CN 200510099127 CN1758390B (en) 2004-09-01 2005-08-31 Method for manufacturing ring-shaped magnet material and manufacturing apparatus used therefor
US11/216,927 US7325434B2 (en) 2004-09-01 2005-08-31 Method for manufacturing ring-shaped magnet material and manufacturing apparatus used therefor
KR1020050081457A KR101141999B1 (en) 2004-09-01 2005-09-01 Method for manufacturing ring-shaped magnetic materials and manufacturing device used for it
EP05108026A EP1632965B1 (en) 2004-09-01 2005-09-01 Method for manufacturing ring-shaped magnet and manufacturing apparatus used therefor
DE602005015399T DE602005015399D1 (en) 2004-09-01 2005-09-01 Method for producing an annular magnet and apparatus for producing same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005239699A JP2007059445A (en) 2005-08-22 2005-08-22 Manufacturing method of annular magnetic material, and the annular magnetic material manufactured by the method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007059445A true JP2007059445A (en) 2007-03-08

Family

ID=37922700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005239699A Pending JP2007059445A (en) 2004-09-01 2005-08-22 Manufacturing method of annular magnetic material, and the annular magnetic material manufactured by the method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007059445A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015015381A (en) * 2013-07-05 2015-01-22 大同特殊鋼株式会社 Method for manufacturing permanent magnet

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6210255A (en) * 1985-07-05 1987-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of manganese-aluminum-carbon alloy magnet
JPH0347617A (en) * 1989-07-17 1991-02-28 Nippon Mining Co Ltd Auxiliary extruding method for hardly workable combined billet
JPH1110222A (en) * 1997-06-18 1999-01-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Glass pad for hot extrusion

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6210255A (en) * 1985-07-05 1987-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of manganese-aluminum-carbon alloy magnet
JPH0347617A (en) * 1989-07-17 1991-02-28 Nippon Mining Co Ltd Auxiliary extruding method for hardly workable combined billet
JPH1110222A (en) * 1997-06-18 1999-01-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Glass pad for hot extrusion

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015015381A (en) * 2013-07-05 2015-01-22 大同特殊鋼株式会社 Method for manufacturing permanent magnet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101141999B1 (en) Method for manufacturing ring-shaped magnetic materials and manufacturing device used for it
JP4957415B2 (en) Method for manufacturing permanent magnet and permanent magnet
TWI466141B (en) Manufacture of rare earth magnets
KR101313521B1 (en) Substantially cylindrical powder compact and powder die device
JPWO2007069454A1 (en) Manufacturing method of radial anisotropic magnet
JP6322911B2 (en) Method for producing non-cylindrical permanent magnet
CN1758390B (en) Method for manufacturing ring-shaped magnet material and manufacturing apparatus used therefor
JP2007059445A (en) Manufacturing method of annular magnetic material, and the annular magnetic material manufactured by the method
JP2013143455A (en) Method for manufacturing permanent magnet
US5516371A (en) Method of manufacturing magnets
US9847169B2 (en) Method of production rare-earth magnet
JP7155971B2 (en) Arc-shaped permanent magnet and manufacturing method thereof
JPH03155107A (en) Manufacture of radial anisotropic ndfeb magnet
CN102873326B (en) The powder compact form metal die device of bending plate part
JPH0628215B2 (en) Manufacturing method of radial oriented magnet
JP6354684B2 (en) Plastic working method
CN114951661B (en) Preparation method of large tungsten alloy product with through holes or blind holes
JP2000012359A (en) Magnet and its manufacture
TWI594824B (en) Mold for manufacturing ring-shaped nd-fe-b magnet and manufacturing method thereof
JP2800249B2 (en) Manufacturing method of rare earth anisotropic magnet
JPH0362507A (en) Manufacture of anisotropic rare earth magnet
JPH02263415A (en) Manufacture of radial anisotropic permanent magnet
JP2004107702A (en) Sintered article and manufacturing method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080626

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101021

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101027

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101217

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110119