[發明專利]一種磁性材料粉末成型裝置及方法

無效

• 申請號: 201210479907.1
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN102962449A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 蔡報貴;周鐵夫;毛華云
• 申請（專利權）人: 江西金力永磁科技有限公司
• 主分類號: B22F3/03
• 分類號: B22F3/03;B22F3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于材料成型領域，具體涉及一種磁性材料粉末成型裝置及方法。

背景技術

磁性材料，如燒結釹鐵硼，作為一種重要的功能性材料，近年來得到了迅速的發展，大量應用于永磁電機領域。

許多磁性材料都具有單軸各向異性，所以在磁性材料粉末壓制成型時，需要施加一定強度的磁場以提高磁體粉粒的取向程度，這一磁場被稱為取向磁場，一般認為取向磁場越強，磁體的永磁性能越好。

永磁電機的制造需要大量成品為瓦形的磁鋼，即瓦形磁鋼；目前，在瓦形磁鋼的成型過程中，大部分的取向磁場方向平行于兩端面，如圖1或圖3的箭頭方向所示，瓦形磁鋼的主要成型方式有以下幾種：

（1）方塊毛坯加工法。成型時制成方塊，燒結后通過后道工序再加工成為瓦形，其優點是成型工藝簡單，缺點是加工量大，材料利用率低，并且瓦形的表面磁場分布只能為正弦波。

（2）平行壓機成型法。燒結后只需要對表面進行磨削即可，其優點是加工量小，材料利用率高，缺點是對于燒結釹鐵硼，平行壓會降低磁性能。

（3）兩端面壓制法。瓦形磁鋼可看成一個瓦形的柱體，考慮到壓制成型時陰模對粉體的摩擦力的影響，若瓦形柱體的端面面積與其側面面積之比不小于1/6時，如圖1或圖7中前端面31和右側面35的比值，再如圖3或圖4中前端面21和右側面25的比值，則可以將壓頭做成瓦形端面的形狀，從兩端進行壓制。此種方法的優點是加工量小，材料利用率高，并且不會降低磁性能，缺點是對瓦形的形狀要求較高，須是瓦形柱體，并且瓦形柱體的端面面積與其側面面積之比不小于1/6，否則存在脫模困難的問題。

有些電機還需要使用斜瓦形磁鋼，這種磁鋼如果采用方塊毛坯加工法，存在加工難度大，材料利用率低的問題；而采用平行壓機成型的方法，得到的磁鋼性能過低；采用兩端面壓制法，則存在脫模困難的問題。

目前對磁性材料粉末壓制毛坯主要是采用液壓機和模具壓制成型。現有技術的工藝是先將粉料放置在模腔內，然后上壓頭、下壓頭對粉末進行壓制，使其成型；成型后，上壓頭退出模腔，下壓頭將成型后的毛坯頂出模腔。這種方法毛坯很容易產生裂紋，毛坯合格率低。

毛坯的裂紋主要是在脫模環節產生的。毛坯在脫模過程中受力較大且比較復雜，當成型毛坯在陰模中尚未脫出時，受到陰模內壁的壓力、與陰模的相對移動導致的摩擦力及為了克服摩擦力而產生的下壓頭對毛坯的頂出力。當成型毛坯逐漸從陰模中脫出時，陰模的壓力和摩擦力逐漸消失，下沖頂出力隨著摩擦力的減小而減小，所以在整個脫模過程中，施加在成型毛坯上的力較大而且是變化的，故在脫模過程中非常容易產生裂紋等缺陷。

瓦形磁鋼的毛坯，簡稱為瓦形毛坯，如圖3或圖4所示，其外表面可分解為兩個端面——前端面21和后端面，一個在沿向上方向設有拔模斜度的外凸柱面22，一個在沿向下方向設有拔模斜度的內凹柱面或平面23，以及兩個在水平方向上分別向左和向右設有拔模斜度的曲面-左側曲面24和右側曲面25。

斜瓦形毛坯，如圖1、圖2或圖7所示，其外表面可分解為兩個端面——前端面31和后端面41，一個在沿向上方向設有拔模斜度的外凸柱面32，一個在沿向下方向設有拔模斜度的內凹柱面或平面33，以及兩個在水平方向上分別向左和向右設有拔模斜度的左側曲面34和右側曲面35。

發明內容

本發明的目的是提供一種磁性材料粉末成型裝置及方法，使其能夠克服上述現有技術的不足。

本發明的目的是這樣實現的：

一種磁性材料粉末成型裝置，包括成型壓機及成型模具。

所述成型模具包括有陰模，所述陰模包括有前側板、后側板、左壓頭和右壓頭，所述前側板、所述后側板、所述左壓頭、所述右壓頭與上蓋板、頂出塊、底板圍成模腔，所述模腔的形狀為瓦形，所述上蓋板的成形面形狀與瓦形毛坯的外凸柱面形狀相同，頂出塊的成形面形狀與瓦形毛坯的內凹柱面或平面形狀相同，所述左壓頭的成形面形狀與瓦形毛坯的左側曲面形狀相同，所述右壓頭的成形面形狀與瓦形毛坯的右側曲面形狀相同，所述前側板和所述后側板為平面形狀。

作為本發明的優選實施方式，所述上蓋板的成形面形狀與瓦形毛坯的外凸柱面形狀部分相同，所述左壓頭的成形面形狀與瓦形毛坯的左側曲面和部分相鄰外凸柱面的形狀相同，所述右壓頭的成形面形狀與瓦形毛坯的右側曲面和部分相鄰外凸柱面的形狀相同，所述前側板、所述后側板和所述底板之間為固定連接。

所述瓦形毛坯也可以為瓦柱形毛坯或斜瓦柱形毛坯。