[發明專利]各向異性環形磁體的成型方法及其模具

有效

• 申請號: 201410165910.5
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103894607A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 張鐵橋;張瀾庭;梁樂;王靜;董顯平
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B22F3/03
• 分類號: B22F3/03;B22F5/10;B22F3/20;H01F41/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 葉琦玲

1.一種各向異性環形磁體的模具，包括上模和下模；其特征在于，

所述上模包括上底座(100)、帶模芯上沖頭(200)、環形上沖頭(300)，所述帶模芯上沖頭(200)設于所述環形上沖頭(300)內部，所述帶模芯上沖頭的外壁(221)與所述環形上沖頭的內壁(310)配合；所述帶模芯上沖頭(200)和環形上沖頭(300)的頂部設有一墊板(400)，所述上底座(100)設于所述墊板(400)的上方；

所述下模包括下底座(500)、環形下沖頭(600)、環形陰模(700)和陰模支撐圈(800)，所述環形下沖頭(600)和陰模支撐圈(800)設于所述下底座(500)上，所述環形下沖頭(600)設于所述陰模支撐圈(800)的內部，所述環形陰模(700)設于所述陰模支撐圈(800)的上方；所述環形下沖頭的外壁(610)與所述環形陰模的內壁(710)配合；

所述環形上沖頭的外壁(320)與所述環形陰模的內壁(710)配合，所述帶模芯上沖頭下端的模芯外壁(211)與所述環形下沖頭的內壁(620)配合。

2.根據權利要求1所述的各向異性環形磁體的模具，其特征在于：所述下底座(500)的上端面設有一環形凹槽(510)，所述環形下沖頭(600)的下端設于所述環形凹槽(510)內。

3.根據權利要求1或2所述的各向異性環形磁體的模具，其特征在于：所述帶模芯上沖頭(200)包括上沖頭本體(220)和上沖頭本體下端的模芯(210)，所述上沖頭本體(220)為上段直徑小、下段直徑大的二級臺階軸；所述上底座(100)的下端設有推桿(110)，所述推桿(110)的長度(L1)大于所述上沖頭本體(220)的下段的長度(L2)；

所述環形下沖頭(600)的上端面到所述下底座(500)的上端面的距離(L5)不小于所述帶模芯上沖頭的模芯(210)的長度(L3)；所述環形下沖頭(600)的上端面到所述下底座(500)的上端面的距離(L5)還不小于所述環形陰模(700)的高度(L4)。

4.根據權利要求3所述的各向異性環形磁體的模具，其特征在于：所述環形陰模的外壁(720)上設有測溫孔(701)，所述測溫孔(701)內設有測溫元件(900)。

5.根據權利要求3所述的各向異性環形磁體的模具，其特征在于：所述陰模支撐圈(800)為分體式、可拆卸結構。

6.一種各向異性環形磁體的成型方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、將一定量的磁性粉末(1)填充到由權利要求1至5任一所述的各向異性環形磁體的模具的帶模芯上沖頭的模芯(210)、環形上沖頭(300)的下端面、環形下沖頭(600)的上端面以及環形陰模的內壁(710)形成的空腔中；

B、將填充了磁性粉末(1)的所述模具放入熱壓裝置中，對所述熱壓裝置進行抽真空處理或填充惰性氣體處理，使所述模具處于真空環境中或惰性氣體環境中；然后在不低于660℃的溫度下，使所述模具的上底座(100)以不小于120MPa的壓力下壓所述墊板(400)，所述墊板(400)再下壓所述帶模芯上沖頭(200)和環形上沖頭(300)，使所述空腔內的磁性粉末實現熱壓燒結，形成壁厚較厚的各向同性環形磁體(2)；

當所述模具處于真空環境中時，所述真空環境的真空度不低于10^-2Pa數量級；

C、使所述模具的上底座(100)向上回縮，移除所述墊板(400)；

D、使所述模具處于真空環境中或惰性氣體環境中，再在不低于680℃的溫度下，使所述模具的上底座(100)以不小于120MPa的壓力下壓所述帶模芯上沖頭(200)，實現所述各向同性環形磁體(2)的反向擠出成型，獲得所述各向異性環形磁體(3)；

當所述模具處于真空環境中時，所述真空環境的真空度不低于10^-2Pa數量級；

E、將所述模具的陰模支撐圈(800)拆除，使所述環形陰模(700)下落到所述模具的下底座(500)的上端面；使所述模具的上底座(100)向上回縮，實現所述各向異性環形磁體(3)的脫模。

7.根據權利要求6所述的各向異性環形磁體的成型方法，其特征在于：在步驟A之前，在所述模具的環形陰模的內壁(710)設一層石墨紙，在所述模具的環形上沖頭(300)的外壁和內壁、在所述模具的帶模芯上沖頭的模芯外壁(211)均涂上一層石墨乳。