[发明专利]粉末冶金圆环形磁毂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动机磁毂的改进，具体地说是一种粉末冶金圆环形磁毂及其制备方法。

背景技术

随着电动车的普及，其导磁磁毂构件的研制开发也越来越重视。目前在电动车上所使用的导磁磁毂构件，包括硅钢片和铜线构成，硅钢片可组装成所需的磁齿状，对硅钢片进行绝缘层处理，铜线缠绕在硅钢片的磁齿上，当铜线通电后，导磁构件即会产生磁场。采用硅钢片制作导磁构件的优点是饱和磁感应强度高。但也存在以下不足：一是铁损失大，容易发热；二是使用频率低，一般只能工作在20KHZ以下，工作效率低；三是体积大，较重，安装不方便；四是废弃后不易回收利用，可导致严重的公害。为了改变硅钢片导磁磁毂的不足，近年来，出现了采用软磁复合材料代替硅钢片的报导，如发明专利“一种软磁复合材料及由其制作导磁构件的生产工艺”，专利号为：200510031614.7，这种软磁材料包括92-99％的含铁原料、0.5-5％的绝缘剂、0.5——3％的润滑剂，经混合、成形、固化、防锈或精整、在800-1100℃下烧结工艺制成成品；所述的含铁原料其含铁量为80-99.8％，显然，含纯铁量偏低，影响了导磁性能，达不到高饱和磁感应强度的要求。为了提高含纯铁量，也有采用纯铁粉的报导，如发明专利“用软磁复合材料制造的电机电器及其制造方法”，专利号为：03128171.0，这种软磁复合材料包括80-90％的纯铁粉、5-13％的绝缘剂、3-7％的润滑剂，经混合、压制成形、在1100-1300℃加热炉中烧结2-3个小时，冷却，即为成品，显然，这一种软磁复合材料含纯铁量仍偏低，也达不到高饱和磁感应强度的要求。试验证明：当纯铁原料含量低于90％时，其磁饱和率远远不能满足导磁构件的性能要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅体积小、重量轻、便于安装、可回收利用，而且工作效率和饱和磁感应强度均有大幅度提高的粉末冶金圆环形磁毂。

本发明的另一目的在于提供一种完全采用纯铁粉生产导磁构件的粉末冶金圆环形磁毂制备方法。

为达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该粉末冶金圆环形磁毂，其特征在于它由圆环构成，圆环的内直径为204.75mm，圆环的外直径为213mm，圆环的高度为24mm，在圆环的内壁上设有断面为矩形的矩形磁齿，矩形磁齿的宽度为3mm，相邻矩形磁齿之间的距离为10.8mm，矩形磁齿共有46个，在相邻矩形磁齿之间的圆环的内壁上设有深为0.01-0.2mm、宽为1-3mm的凹槽；所述的圆环及其矩形磁齿的成分组成为：纯铁粉的重量为100份，润滑剂的重量为0.5-1份。

所述的纯铁粉，其中铁含量≥98.36％、碳含量0.05-0.10％、硅含量0.05-0.12％、锰含量0.10-0.30％、磷含量0.03-0.05％、硫含量0.03-0.05％、盐酸不溶物含量0.10-0.30％，采用山东莱钢集团粉末冶金有限公司生产的FHY80.27铁粉。

所述的润滑剂为硬脂酸锌。

该粉末冶金圆环形磁毂制备方法是：

(1)、制作模具：模具包括模套、芯棒、上模冲、下模冲和模架。模套的模腔的内直径尺寸按圆环的外直径乘以膨胀系数确定，高度是圆环高度的4倍，内表面光洁度为0.8，材料为Cr₁₂M₀V，表面硬度为HRC61-63，置于模架上，主要确定粉末冶金圆环形磁毂的外形；芯棒的外直径与圆环的内直径相近，圆环的内直径乘以膨胀系数确定，表面光洁度为0.8，材料为Cr₁₂M₀V，表面硬度为HRC61-63，且在芯棒的外壁上设有与粉末冶金圆环形磁毂内壁上的矩形磁齿和凹槽相啮合的凸楞，以使粉末冶金圆环形磁毂的圆环及其内壁上的矩形磁齿和凹槽定型；上、下冲模为与粉末冶金圆环形磁毂断面相同的圆环和圆环底盘构成，上、下冲模相同，方向相反，其内壁上设有与圆环内壁上的矩形磁齿和凹槽一样的凸楞；模架为三层浮动，底层为一平板，作为水平的工作台使用。

(2)、混料：以纯铁粉为原料，称其重量100份，外加0.5-1份的润滑剂，采用双锥混料机，混料40-50分钟，使其均匀混合，纯铁粉是山东莱钢集团粉末冶金有限公司生产的FHY80.27铁粉。

(3)、压制成形：采用YZ79-315压机，三上两下模架压制，将与加入润滑剂的混合纯铁粉放入模套与芯棒之间的模腔内，采用上、下冲模同时从上、下方向对模腔内的纯铁粉进行冲压，冲压力为8吨/cm³，最后在模架下拉力的作用下用下冲模将成形的坯件顶出。