專利名稱：徑向取向電機(jī)用釹鐵硼磁瓦的制作工藝及其成型模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電機(jī)配件制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種徑向取向電機(jī)用釹鐵硼磁瓦的 制作工藝及其成型模具。
背景技術(shù)：
釹鐵硼產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，其產(chǎn)品形狀也逐漸多樣化、復(fù)雜化。目前釹鐵硼 產(chǎn)品的成型方法普遍采用粉末壓型而成，為節(jié)約配方成本，同時(shí)追求磁性能最大化，避免充 磁取向不充分，一般采用壓制方向與充磁取向方向垂直的壓機(jī)來完成。由于此成型方法的 壓制密度不能設(shè)置過高，一般處于4-5g/cm3，故造成生坯強(qiáng)度很差。而當(dāng)產(chǎn)品是異形時(shí)，產(chǎn) 品就很難直接成型為所需形狀的毛坯，特別是偏薄、偏大的產(chǎn)品，若直接成型，其成品率很 低，例如厚度< 8mm、弧面積> 400mm2的電機(jī)用大磁瓦。目前，大部分此類產(chǎn)品都是先壓制 成大塊的方形毛坯，完成后由線切割加工出所需形狀，此方法存在的缺陷是加工成本高， 且材料浪費(fèi)大、收得率低、一致性差。目前也有在壓制時(shí)一次成型瓦型磁體的方法，而此類 一次成型的方式由于磁瓦較薄、燒結(jié)溫度過高，導(dǎo)致磁瓦弧度難以控制，達(dá)不到既定要求， 如中國專利號(hào)或申請(qǐng)?zhí)?0125615. 7,200820222089. 6,200810061099. 0公開的內(nèi)容。另外，目前充磁取向技術(shù)也存在明顯缺陷，其實(shí)現(xiàn)徑向充磁取向難度很大，一般都 是采用平行充磁取向，這就局限了釹鐵硼的應(yīng)用范圍，且降低了產(chǎn)品的應(yīng)用效果。鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述現(xiàn)狀，研究一套超薄異形大磁瓦的成型方案，尋找一種簡(jiǎn)單 的徑向充磁取向方法，是釹鐵硼生產(chǎn)工藝的兩個(gè)重要課題，若得到有效解決，將大幅度降低 很多釹鐵硼產(chǎn)品的加工成本，提高釹鐵硼產(chǎn)品的質(zhì)量，甚至拓寬釹鐵硼產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的狀況，提供一種工藝簡(jiǎn)單、一致性 好、收得率高、材料浪費(fèi)少的燒結(jié)成型的徑向取向電機(jī)用釹鐵硼磁瓦的制作工藝。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下徑向取向電機(jī)用釹鐵硼磁瓦的制作 工藝，其按以下步驟進(jìn)行a、將粉料倒入方形磁體成型模具的陰模的方形腔內(nèi)；b、驅(qū)動(dòng)上沖頭向下滑動(dòng)，伸入所述的方形腔中，當(dāng)上沖頭接觸到粉料后停止向下 滑動(dòng)；C、陰模的兩電磁鐵同時(shí)對(duì)方形腔中的粉料進(jìn)行充磁取向；d、當(dāng)充磁的磁場(chǎng)強(qiáng)度到達(dá)設(shè)定值時(shí)，上沖頭繼續(xù)向下滑動(dòng)，同時(shí)下沖頭也開始向 上滑動(dòng)，上沖頭、下沖頭對(duì)粉料進(jìn)行雙向壓制而形成方形磁體；e、將兩電磁鐵反向退磁；f、上沖頭向上滑動(dòng)，同時(shí)下沖頭向上滑動(dòng)將成型的方形磁體頂出所述的方形腔；g、將成型的方形磁體放置于磁瓦成型模具的燒結(jié)陶瓷板的凹陷部?jī)?nèi)進(jìn)行燒結(jié)，所 述的凹陷部底面呈凸弧形或凹弧形，燒結(jié)形成磁瓦。
優(yōu)選的，所述方形磁體的成型模具包括陰模、上沖頭、下沖頭，陰模包括兩塊電磁 鐵，兩電磁鐵的相對(duì)面相平行且之間留有空隙，兩電磁鐵的相對(duì)內(nèi)側(cè)面通過兩根方條固定 相連，兩電磁鐵的內(nèi)側(cè)面與兩方條的內(nèi)側(cè)面形成一方形腔，方形腔用于盛裝粉料；上沖頭對(duì) 應(yīng)于方形腔的上開口，上沖頭可沿方形腔滑動(dòng)；下沖頭對(duì)應(yīng)于方形腔的下開口，下沖頭可沿 方形腔滑動(dòng)。優(yōu)選的，燒結(jié)陶瓷板凹陷部的長(zhǎng)、寬與方形磁體相適配。優(yōu)選的，f步驟后，將成型的方形磁體進(jìn)行真空封裝，將真空封裝好的方形磁體放 入等靜壓機(jī)中進(jìn)行等靜壓處理。優(yōu)選的，g步驟中，方形磁體放置于燒結(jié)陶瓷板的凹陷部燒結(jié)時(shí)，方形磁體的上部 加壓一陶瓷蓋板。優(yōu)選的，對(duì)g步驟后成型的磁瓦進(jìn)行修整。優(yōu)選的，d步驟當(dāng)充磁的磁場(chǎng)強(qiáng)度到達(dá)15-20T時(shí)，上沖頭繼續(xù)向下滑動(dòng)，下沖頭 開始向上滑動(dòng)，上沖頭、下沖頭對(duì)粉料進(jìn)行雙向壓制而形成成型的方形磁體，當(dāng)壓力達(dá)到 5-8MPa時(shí)，保持壓力l_3s后卸壓。本發(fā)明還提供了一種徑向取向電機(jī)用釹鐵硼方形磁體的成型模具，包括陰模、上 沖頭、下沖頭，陰模包括兩塊電磁鐵，兩電磁鐵的相對(duì)面相平行且之間留有空隙，兩電磁鐵 的相對(duì)內(nèi)側(cè)面通過兩根方條固定相連，兩電磁鐵的內(nèi)側(cè)面與兩方條的內(nèi)側(cè)面形成一方形 腔，方形腔用于盛裝粉料；上沖頭對(duì)應(yīng)于方形腔的上開口，上沖頭可沿方形腔滑動(dòng)；下沖頭 對(duì)應(yīng)于方形腔的下開口，下沖頭可沿方形腔滑動(dòng)。優(yōu)選的，所述的兩塊電磁鐵的內(nèi)側(cè)面各形成兩條縱向方槽，兩電磁鐵的方槽一一 相對(duì)應(yīng)，方槽與所述的方條相適配，兩方條分別插入兩電磁鐵相對(duì)應(yīng)的方槽中，并與兩電磁 鐵通過螺栓固定相連。本發(fā)明還提供了一種徑向取向電機(jī)用釹鐵硼磁瓦的成型模具，其包括燒結(jié)陶瓷 板，燒結(jié)陶瓷板形成凹陷部，該凹陷部的底面呈凸弧形或凹弧形。本發(fā)明徑向取向電機(jī)用釹鐵硼磁瓦的制作工藝可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)超薄異形大磁瓦的 成型，其節(jié)約了機(jī)加工成本、減少了材料用量、提高了產(chǎn)品質(zhì)量；而且為徑向取向效果的實(shí) 現(xiàn)提供了一種可行方法，有利于進(jìn)一步拓寬釹鐵硼產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例方形磁體成型模具的俯視圖。圖2是圖1 (無上下沖頭時(shí))的A向視圖。圖3是圖1 (帶上下沖頭時(shí))的A向視圖。圖4是圖3的縱向剖視圖。圖5是方形磁體成型模具的立體結(jié)構(gòu)分解圖。圖6是燒結(jié)前磁體在陶瓷板上的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是燒結(jié)后磁體在陶瓷板上的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是磁體垂直取向結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是磁體徑向取向結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是另一實(shí)施例陶瓷板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)發(fā)明做詳細(xì)描述。本發(fā)明徑向取向電機(jī)用釹鐵硼磁瓦的制作工藝采用方形磁體的成型模具和磁瓦 的成型模具。如圖1-5所示，方形磁體的成型模具包括陰模1、上沖頭3、下沖頭4，陰模1包 括兩塊電磁鐵91、92及兩方條101、102，兩電磁鐵91、92的相對(duì)內(nèi)側(cè)面相平行且兩者之間留 有空隙，電磁鐵91、92的內(nèi)側(cè)面形成兩條縱向方槽，方槽與方條101、102相適配，兩電磁鐵 的方槽一一相對(duì)應(yīng)。兩方條101、102分別插入兩電磁鐵相對(duì)應(yīng)的方槽中，并與兩電磁鐵固 定(如通過螺栓)相連。由兩電磁鐵91、92、兩方條101、102圍成一方形腔2，方形腔2用 于盛裝粉料5。上沖頭3位于方形腔2上開口的正上方，其滑動(dòng)式地適配于方形腔2的上 開口，在外力(如液壓機(jī))的驅(qū)動(dòng)下，上沖頭3可沿方形腔2作上下滑動(dòng)，且其下端面與成 型方形磁體7的上表面形狀相同；下沖頭4位于方形腔2下開口的正下方，其滑動(dòng)式地適配 于方形腔2的下開口，在外力(如液壓機(jī))的驅(qū)動(dòng)下，可沿方形腔2作上下滑動(dòng)，且下沖頭 4的上端面與成型方形磁體7的下表面形狀相同。如圖6-7所示，磁瓦的成型模具包括燒結(jié)陶瓷板6，燒結(jié)陶瓷板6形成凹陷部，該凹 陷部的底面呈凸弧形，且該凹陷部的長(zhǎng)、寬規(guī)格與成型的方形磁體7相適配。下面以制作某一具體的電機(jī)用釹鐵硼磁瓦產(chǎn)品的工藝作詳細(xì)說明，其步驟如下 (可參考圖1-9)a、稱取含有釹、鐵、鏑、鈮、硼、銅、鈷、鋁等元素的粉料重量215 225g，粉料的粒 度3. 6 4. 2 μ m，然后將稱好的粉料5倒入方形磁體成型模具的陰模1的方形腔2內(nèi)，方形 腔2的下開口由下沖頭4封住；b、通過液壓機(jī)驅(qū)動(dòng)上沖頭3向下滑動(dòng)，上沖頭3以速度0. 2-0. 3m/s向下滑動(dòng)，伸 入陰模1的方形腔2中，當(dāng)上沖頭3接觸到粉料5后停止向下滑動(dòng)；c、陰模1的兩塊電磁鐵91、92同時(shí)對(duì)方形腔2中的粉料5進(jìn)行充磁取向，充磁時(shí) 間 l"3s ；d、當(dāng)充磁的磁場(chǎng)強(qiáng)度到達(dá)15-20T(如17T)時(shí)，上沖頭3繼續(xù)向下滑動(dòng)，同時(shí)下沖 頭4也開始向上滑動(dòng)，上下沖頭對(duì)粉料5進(jìn)行雙向壓制，當(dāng)壓力達(dá)到5-8MPa時(shí)(如6MPa)， 保持壓力l_3s后卸壓；從而壓制形成方形磁體7 ；e、將兩塊電磁鐵91、92反向退磁；f、將上沖頭3向上滑動(dòng)，同時(shí)下沖頭4向上滑動(dòng)逐步將方形磁體7頂出方形腔2 ；g、將成型的方形磁體7采用復(fù)合白袋進(jìn)行真空封裝，將真空封裝好的方形磁體7 放入等靜壓機(jī)中，壓機(jī)中有液壓油，采用此方式可以使方形磁體7的各個(gè)面受到相同壓力。 經(jīng)過等靜壓處理后，方形磁體7的密度便會(huì)提高；h、方形磁體7放置于燒結(jié)陶瓷板6的凹陷部?jī)?nèi)，該凹陷部的底面呈凸弧形，于方形 磁體7之上加壓一定重量的陶瓷蓋板，此舉作用是對(duì)方形磁體7有一個(gè)向下塌陷的力，并進(jìn) 行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為40 1080°C，時(shí)間為25-28h。由于方形磁體7是毛坯，在此燒結(jié)過程 中，其自然收縮塌陷，從而逐步形成瓦形磁體即磁瓦8，而且在自然塌陷過程中，實(shí)現(xiàn)了垂直 取向(參見圖8)轉(zhuǎn)變?yōu)閺较蛉∠?參見圖9)，從而垂直磁場(chǎng)取向壓制的方形磁體7經(jīng)燒結(jié) 后變?yōu)閺较蛉∠虻拇磐? ；
i、對(duì)成型的磁瓦8進(jìn)行修整。上述只是對(duì)本發(fā)明制作某一具體的電機(jī)用釹鐵硼磁瓦產(chǎn)品的工藝進(jìn)行說明，制作 釹鐵硼磁瓦的其它具體產(chǎn)品時(shí)，各參數(shù)均會(huì)有改變之處，而這些改變也應(yīng)視為本發(fā)明的保 護(hù)范圍。當(dāng)然，上述實(shí)施例燒結(jié)陶瓷板6的凹陷部底面也可以是凹弧形，參見圖10，其也可 以達(dá)到相同或相近的技術(shù)效果，在此不再詳述。本發(fā)明將壓制后垂直取向的方形磁體(生坯)放于陶瓷板的凹陷內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)，而 生坯具有較疏松、密度低等特點(diǎn)，經(jīng)過燒結(jié)，其自然收縮塌陷，與此同時(shí)，垂直取向變?yōu)閺较?取向，最終形成瓦形磁體。本發(fā)明通過燒結(jié)時(shí)在模具上控制磁瓦弧度，即通過燒結(jié)模具的調(diào) 整便可控制磁瓦的弧度，其形狀可控度高，而且采用徑向取向磁瓦可以大大提高電機(jī)在氣 隙場(chǎng)中產(chǎn)生的能量。此外，前述方形磁體的成型模具、磁瓦的成型模具可單獨(dú)運(yùn)用于其它電機(jī)用釹鐵 硼的制作工藝中，這也是本發(fā)明要求保護(hù)的內(nèi)容。 以上對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，對(duì)應(yīng)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依 據(jù)本發(fā)明提供的思想，在本發(fā)明具體的實(shí)施方式和應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，這些改變 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限 制。
權(quán)利要求
徑向取向電機(jī)用釹鐵硼磁瓦的制作工藝，其特征是按以下步驟進(jìn)行a、將粉料倒入方形磁體成型模具的陰模的方形腔內(nèi)；b、驅(qū)動(dòng)上沖頭向下滑動(dòng)，伸入所述的方形腔中，當(dāng)上沖頭接觸到粉料后停止向下滑動(dòng)；c、陰模的兩電磁鐵同時(shí)對(duì)方形腔中的粉料進(jìn)行充磁取向；d、當(dāng)充磁的磁場(chǎng)強(qiáng)度到達(dá)設(shè)定值時(shí)，上沖頭繼續(xù)向下滑動(dòng)，同時(shí)下沖頭也開始向上滑動(dòng)，上沖頭、下沖頭對(duì)粉料進(jìn)行雙向壓制而形成方形磁體；e、將兩電磁鐵反向退磁；f、上沖頭向上滑動(dòng)，同時(shí)下沖頭向上滑動(dòng)將成型的方形磁體頂出所述的方形腔；g、將成型的方形磁體放置于磁瓦成型模具的燒結(jié)陶瓷板的凹陷部?jī)?nèi)進(jìn)行燒結(jié)，所述凹陷部的底面呈凸弧形或凹弧形，通過燒結(jié)形成磁瓦。
2.如權(quán)利要求1所述的徑向取向電機(jī)用釹鐵硼磁瓦的制作工藝，其特征在于所述方 形磁體的成型模具包括陰模、上沖頭、下沖頭，陰模包括兩塊電磁鐵，兩電磁鐵的相對(duì)面相 平行且之間留有空隙，兩電磁鐵的相對(duì)內(nèi)側(cè)面通過兩根方條固定相連，兩電磁鐵的內(nèi)側(cè)面 與兩方條的內(nèi)側(cè)面形成一方形腔，方形腔用于盛裝粉料；上沖頭對(duì)應(yīng)于方形腔的上開口，上 沖頭可沿方形腔滑動(dòng)；下沖頭對(duì)應(yīng)于方形腔的下開口，下沖頭可沿方形腔滑動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的徑向取向電機(jī)用釹鐵硼磁瓦的制作工藝，其特征在于所述燒 結(jié)陶瓷板凹陷部的長(zhǎng)、寬與方形磁體相適配。
4.如權(quán)利要求1所述的徑向取向電機(jī)用釹鐵硼磁瓦的制作工藝，其特征在于f步驟 后，將成型的方形磁體進(jìn)行真空封裝，將真空封裝好的方形磁體放入等靜壓機(jī)中進(jìn)行等靜 壓處理。
5.如權(quán)利要求1所述的徑向取向電機(jī)用釹鐵硼磁瓦的制作工藝，其特征在于g步驟 中，方形磁體放置于燒結(jié)陶瓷板的凹陷部燒結(jié)時(shí)，方形磁體的上部加壓一陶瓷蓋板。
6.如權(quán)利要求1所述的徑向取向電機(jī)用釹鐵硼磁瓦的制作工藝，其特征在于對(duì)g步 驟后成型的磁瓦進(jìn)行修整。
7.如權(quán)利要求1所述的徑向取向電機(jī)用釹鐵硼磁瓦的制作工藝，其特征在于d步驟 當(dāng)充磁的磁場(chǎng)強(qiáng)度到達(dá)15-20T時(shí)，上沖頭繼續(xù)向下滑動(dòng)，下沖頭開始向上滑動(dòng)，上沖頭、下 沖頭對(duì)粉料進(jìn)行雙向壓制而形成成型的方形磁體，當(dāng)壓力達(dá)到5_8MPa時(shí)，保持壓力卜3s后 卸壓。
8.徑向取向電機(jī)用釹鐵硼方形磁體的成型模具，其特征在于包括陰模、上沖頭、下沖 頭，陰模包括兩塊電磁鐵，兩電磁鐵的相對(duì)面相平行且之間留有空隙，兩電磁鐵的相對(duì)內(nèi)側(cè) 面通過兩根方條固定相連，兩電磁鐵的內(nèi)側(cè)面與兩方條的內(nèi)側(cè)面形成一方形腔，方形腔用 于盛裝粉料；上沖頭對(duì)應(yīng)于方形腔的上開口，上沖頭可沿方形腔滑動(dòng)；下沖頭對(duì)應(yīng)于方形 腔的下開口，下沖頭可沿方形腔滑動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的徑向取向電機(jī)用釹鐵硼方形磁體的成型模具，其特征在于所 述的兩塊電磁鐵的內(nèi)側(cè)面各形成兩條縱向方槽，兩電磁鐵的方槽一一相對(duì)應(yīng)，方槽與所述 的方條相適配，兩方條分別插入兩電磁鐵相對(duì)應(yīng)的方槽中，并與兩電磁鐵通過螺栓固定相 連。
10.徑向取向電機(jī)用錢鐵硼磁瓦的成型模具，其特征在于包括燒結(jié)陶瓷板，燒結(jié)陶瓷2板形成凹陷部，該凹陷部的底面呈凸弧形或凹弧形。
全文摘要
本發(fā)明公開了徑向取向電機(jī)用釹鐵硼磁瓦的制作工藝及其成型模具。該工藝步驟如下a、將粉料倒入方形磁體成型模具的陰模的方形腔；b、驅(qū)動(dòng)上沖頭向下滑動(dòng)，當(dāng)接觸到粉料后停止滑動(dòng)；c、兩電磁鐵同時(shí)粉料進(jìn)行充磁取向；d、當(dāng)充磁到達(dá)設(shè)定值時(shí)，上沖頭繼續(xù)向下滑動(dòng)，同時(shí)下沖頭向上滑動(dòng)，上下沖頭對(duì)粉料進(jìn)行雙向壓制而成方形磁體；e、兩電磁鐵反向退磁；f、上沖頭向上滑動(dòng)，下沖頭向上滑動(dòng)將成型的方形磁體頂出方形腔；g、將方形磁體置于磁瓦成型模具的燒結(jié)陶瓷板的凹陷部?jī)?nèi)進(jìn)行燒結(jié)，凹陷部的底面呈凸弧形或凹弧形，燒結(jié)形成磁瓦。本發(fā)明制作工藝可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)超薄異形大磁瓦的成型，節(jié)約了加工成本、減少了材料用量、提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號(hào)H02K15/03GK101867267SQ201010181900
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者俞軍英, 劉新華, 李義昌, 楊萬坤, 趙小娟, 陸曉輝, 陳思恩, 陳春輝, 韓君己 申請(qǐng)人:浙江西子富沃德電機(jī)有限公司