大高徑比輻射環的取向壓制裝置及壓制方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種大高徑比輻射環的取向壓制裝置及壓制方法，所述取向壓制裝置設于壓機的支架上，所述壓機包括上壓制缸、下壓制缸、支架和控制器；所述取向壓制裝置包括由不導磁材料制成的下陰模和設于下陰模上的由導磁材料制成的上陰模，上、下陰模上設有相對應的圓柱形空腔；所述上壓制缸上設有上壓頭，上壓頭下表面上設有上勵磁線圈，上勵磁線圈內設有與上壓頭下表面相連接的上芯鐵；上芯鐵上設有管狀上沖頭，上沖頭內設有可相對于上沖頭上下移動的上芯棒。本發明專利技術具有可制成內稟矯頑力高、開裂少、抗彎強度高、大高徑比、磁性能穩定、均勻性好的輻射環的特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及永磁材料制備領域，尤其是涉及一種用于制成內稟矯頑力高、開裂少、抗彎強度高、大高徑比、磁性能穩定、均勻性好的。
技術介紹
燒結釹鐵硼輻射環產品主要用于高檔稀土永磁電機領域，具有便于組裝，電機轉動平穩、噪音小等優點，市場前景非常好。生產輻射環的難題主要有兩個:一個難題是如何獲得磁場強度高且均勻的徑向取向磁場；另一個難題是輻射環易變性、開裂。目前徑向取向技術主要有三種:一種是雙極頭對沖法，利用兩個同極相對的勵磁場對沖后產生向外輻射的磁場進行取向，例如專利00125615.7 ;另一種取向方法是四極聚磁法，采用四個極頭同極向中心聚磁的方法進行取向，例如專利01111509.2 ;還有一種是周向分段取向法，每次取向只占輻射環周向360°角的很小一部分，通過取向磁場與模腔及磁粉的相對旋轉完成360。取向的方法，例如200710106670.1。雙極頭對沖法和四極聚磁法存在制備大高徑比的輻射環時徑向取向磁場較低的缺點。根據磁場連續性原則，當成型毛坯的高徑比大于I時，即便是在理想狀態下(磁阻、漏磁、磁損等均不計)并且采用飽和磁極化強度最高的鈷鐵合金(H。約為2.4T)做芯鐵，當芯鐵磁場強度達到飽和時，取向磁場僅為1.25T，低于釹鐵硼磁粉取向常用的1.5T。在實際生產中磁阻、漏磁是無法避免的，所以采用現有技術制備高徑比為0.5的徑向取向輻射環時，取向磁場強度很難達到1.5T，無法實現大高徑比高性能徑向取向輻射環的制作。第三種方法存在生產效率低，輻射環在周向360°內取向度存在差異等問題。中國專利CN00125615.7，授權【公開日】2001年5月2日，公開了一種一次成型徑向取向燒結釹鐵硼輻射環的制作工藝，a.將秤好的粉料置入模具下模的陰模型腔內；b.由CP機程控開動液壓機將上模向下模靠攏，此時上壓頭、上芯棒、上電磁鐵同步下行，當行至上壓頭與陰模板接觸后暫停；c.暫停后上下電磁鐵、同時對輻射環進行充磁并開始徑向取向；d.當充磁的磁場強度達到> 1.5T時，上壓頭繼續下壓進行雙向壓制，壓力達到>15兆帕時卸壓；e.上，下電磁鐵反向退磁(此時已完成粉體的徑向取向動作)；f.上模提升、下模退出，輻射環出模；g.出模后的輻射環進行燒結即成產品。該專利技術采用的是雙極頭對沖法，存在制備大高徑比的輻射環時徑向取向磁場較低的缺點。中國專利CN01111509.2，授權【公開日】2002年10月16日，公開了一種輻射環的多極聚合徑向取向壓制制備方法，包括勵磁線圈、主軛鐵、陰模、工作區、聚磁軸芯、下芯棒、上芯棒、副軛鐵、布料器、刮板、上壓頭、上模壓頭、彈簧、下模壓頭、調節器、銷釘、下壓頭、浮動油缸、下壓油缸，勵磁線圈通過主軛鐵和陰模向內聚合，穿過工作區后的同性磁場在聚磁軸芯內碰撞后分上下兩路由上下芯棒、及副軛鐵導回，形成一個完整的“田字型”閉合回路，勵磁線圈是由恒磁線圈1#和脈沖線圈2#組成，脈沖線圈2#裝在直流恒磁線圈1#的里面。該專利技術是采用四個極頭同極向中心聚磁的方法進行取向，存在制備大高徑比的輻射環時徑向取向磁場較低的缺點。
技術實現思路
為了克服現有技術在生產大高徑比的輻射環磁性能較低的問題和周向取向度不均勻的問題，提供了一種用于制成內稟矯頑力高、開裂少、抗彎強度高、大高徑比、磁性能穩定、均勻性好的。為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案:一種大高徑比輻射環的取向壓制裝置，所述取向壓制裝置設于壓機的支架上，所述壓機包括上壓制缸、下壓制缸、支架和控制器；所述取向壓制裝置包括由不導磁材料制成的下陰模和設于下陰模上的由導磁材料制成的上陰模，上、下陰模上設有相對應的圓柱形空腔；所述上壓制缸上設有上壓頭，上壓頭下表面上設有上勵磁線圈，上勵磁線圈內設有與上壓頭下表面相連接的上芯鐵；上芯鐵上設有管狀上沖頭，上沖頭內設有可相對于上沖頭上下移動的上芯棒；所述支架上設有下勵磁線圈和由不導磁材料制成的陰模支撐塊；陰模支撐塊位于下勵磁線圈內，下陰模位于陰模支撐塊上，陰模支撐塊上設有與圓柱形空腔相對應的下空腔；所述下壓制缸上設有下壓頭，下壓頭上設有用于穿入下空腔內的管狀下沖頭，下沖頭內設有下芯棒；控制器分別與壓機和勵磁線圈電連接。本專利技術的取向壓制裝置可以使大高徑比(Η/D≥I)輻射環分段取向成型，取向磁場強度可以達到IT以上(遠高于傳統方法所提供的取向磁場強度約0.5T)，磁環的主要磁性能參數剩磁Br和最大磁能積(BH) max都有明顯提高；另外該裝置取向磁場均勻，磁環磁性能一致性好。作為優選，所述上芯鐵下表面上設有開口向下的橫截面呈圓形的凹槽，所述上沖頭上部的內徑等于凹槽的直徑，所述上沖頭上部的內徑大于上沖頭下部的內徑；所述上芯棒的軸向剖面呈T字形，上芯棒上部位于凹槽與上沖頭上部所圍成的空腔內，凹槽內設有彈簧，彈簧兩端分別與上芯棒的上端面和凹槽頂壁相接觸。一種大高徑比輻射環的取向壓制裝置的壓制方法，包括如下步驟:(3-1)磁粉制備:磁粉的成分滿足通式Ra(FehTx)iciciIbIdMbQcBd,其中R為包括Y在內的所有稀土元素，T為Co和Ni，M為Cu、Nb、Zr、Mn、Mo、Cr中的至少一種，Q為Al、Zn、Ag、Ti中的至少一種，a、b、c、d、x分別滿足:15≤a≤25,0≤b≤2,0.5≤c≤3，6≤d≤8，O≤x≤10，余量為Fe ；將按照上述配比的金屬及合金放入真空感應爐中，經過除濕排氣處理并使真空度達到5Pa后，在爐體內充入高純氬氣進行熔煉，將熔煉好的鋼水倒入水冷銅模或銅輥上急冷，得到R2Fe14B相為主的合金；在惰性氣體的保護下，將R2Fe14B相為主的合金通過機械破碎或氫破碎進行破碎，并將經過破碎的粉末用氣流磨破碎制成磁粉，通過調整氣流磨研磨的壓力及分選輪的轉速控制磁粉粒度，磁粉粒度具有以下特點:磁粉顆粒平均粒度為2-10 μ m ;小于3 μ m的磁粉顆粒為15?25%，大于5 μ m的磁粉顆粒為35飛0% ；在磁粉中加入(T2wt%的Q粉末，Q粉末平均粒度小于3 μ m，經過0.5?10小時混料后，將磁粉放置8小時以上備用；(3-2)根據需要取向壓制的輻射環的高度，在控制器里設定取向壓制的次數η;設定取向壓制的次數序號為i，i的初始值為I ;設定每次取向壓制時需要加在上、下壓頭上的壓力及需要保壓的時間；(3-3)第一次取向壓制:(3-3-1)控制器通過壓機控制下壓頭帶動下沖頭上行至上陰模下部并保持穩定；(3-3-2)用工具將磁粉放入上陰模、下沖頭和下芯棒形成的空腔內；上壓頭帶動上沖頭下行，上芯棒與下芯棒相接觸，上陰模、上沖頭、下沖頭和下芯棒構成模腔；(3-3-3)控制器控制勵磁線圈工作，控制器控制在上、下壓頭上加預設的壓力，并且保壓預定的時間，模腔內的磁粉被取向壓制形成i次壓制輻射環；(3-4)多次取向壓制:當i < n，控制器控制勵磁線圈停止工作，上、下沖頭同時下移，使i次壓制輻射環移至下陰模的圓柱形空腔內；上壓頭上行帶動上沖頭與上陰模分離，用工具在i次壓制輻射環上表面、下芯棒和上陰模形成的空腔內加入磁粉；使i值增加I，重復(3-3-3)中的取向壓制操作；( 3-5 )輻射環壓制完成:上、下壓頭同時上行，下沖頭將整個輻射環頂出上陰模，完成一只徑向取向輻射環的成型。磁粉的燒結本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大高徑比輻射環的取向壓制裝置，其特征是，所述取向壓制裝置設于壓機的支架上，所述壓機包括上壓制缸、下壓制缸、支架和控制器；所述取向壓制裝置包括由不導磁材料制成的下陰模（1）和設于下陰模上的由導磁材料制成的上陰模（2），上、下陰模上設有相對應的圓柱形空腔；所述上壓制缸上設有上壓頭（3），上壓頭下表面上設有上勵磁線圈（4），上勵磁線圈內設有與上壓頭下表面相連接的上芯鐵（5）；上芯鐵上設有管狀上沖頭（6），上沖頭內設有可相對于上沖頭上下移動的上芯棒（7）；所述支架上設有下勵磁線圈（8）和由不導磁材料制成的陰模支撐塊（9）；陰模支撐塊位于下勵磁線圈內，下陰模位于陰模支撐塊上，陰模支撐塊上設有與圓柱形空腔相對應的下空腔（16）；?所述下壓制缸上設有下壓頭（10），下壓頭上設有用于穿入下空腔內的管狀下沖頭（11），下沖頭內設有下芯棒（12）；控制器分別與壓機和勵磁線圈電連接。

【技術特征摘要】
1.一種大高徑比輻射環的取向壓制裝置，其特征是，所述取向壓制裝置設于壓機的支架上，所述壓機包括上壓制缸、下壓制缸、支架和控制器；所述取向壓制裝置包括由不導磁材料制成的下陰模(I)和設于下陰模上的由導磁材料制成的上陰模(2)，上、下陰模上設有相對應的圓柱形空腔； 所述上壓制缸上設有上壓頭(3)，上壓頭下表面上設有上勵磁線圈(4)，上勵磁線圈內設有與上壓頭下表面相連接的上芯鐵(5);上芯鐵上設有管狀上沖頭(6)，上沖頭內設有可相對于上沖頭上下移動的上芯棒(7)； 所述支架上設有下勵磁線圈(8)和由不導磁材料制成的陰模支撐塊(9);陰模支撐塊位于下勵磁線圈內，下陰模位于陰模支撐塊上，陰模支撐塊上設有與圓柱形空腔相對應的下空腔(16)； 所述下壓制缸上設有下壓頭(10)，下壓頭上設有用于穿入下空腔內的管狀下沖頭(11)，下沖頭內設有下芯棒(12 );控制器分別與壓機和勵磁線圈電連接。2.根據權利要求1所述的大高徑比輻射環的取向壓制裝置，其特征是，所述上芯鐵下表面上設有開口向下的橫截面呈圓形的凹槽(13)，所述上沖頭上部的內徑等于凹槽的直徑，所述上沖頭上部的內徑大于上沖頭下部的內徑；所述上芯棒的軸向剖面呈T字形，上芯棒上部位于凹槽與上沖頭上部所圍成的空腔內，凹槽內設有彈簧(14)，彈簧兩端分別與上芯棒的上端面和凹槽頂壁相接觸。3.一種根據權利要求1所述的大高徑比輻射環的取向壓制裝置的壓制方法，其特征是，包括如下步驟: (3-1)磁粉制備: 磁粉的成分滿足通式Ra (Fe1^xTx)100_a_b_c_dMbQcBd,其中R為包括Y在內的所有稀土元素，T為Co和Ni，M為Cu、Nb、Zr、Mn、Mo、Cr中的至少一種，Q為Al、Zn、Ag、Ti中的至少一種，a、b、c、d、X分別滿足:15≤a≤25，0≤b≤2，0.5≤c≤3，6≤d≤8，0≤X≤10，余量為Fe ； 將按照上述配比的金屬及合金放入真空感應爐中，經過除濕排氣處理并使真空度達到5Pa后，在爐體內充入高純氬氣進行熔煉；將熔煉好的鋼水倒入水冷銅模或銅輥上急冷，得到R2Fe14B相為主的合金； 在惰性氣體的保護下，將R2Fe14B相為主的合金通過機械破碎或氫破碎進行破碎，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郝忠彬，吳美浩，洪群峰，王成勝，黎龍貴，
申請(專利權)人：浙江東陽東磁有限公司，
類型：發明
國別省市：