[发明专利]一种可提高烧结钕铁硼成型压坯密度一致性的设备和方法有效

专利信息
申请号: 201410124370.6 申请日: 2014-03-28
公开(公告)号: CN103909261A 公开(公告)日: 2014-07-09
发明(设计)人: 吴科军;胡勇 申请(专利权)人: 宁波恒燊磁业科技有限公司
主分类号: B22F3/03 分类号: B22F3/03;H01F41/02
代理公司: 北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246 代理人: 龚燮英
地址: 315500 浙江省宁波市奉化市*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 提高 烧结 钕铁硼 成型 密度 一致性 设备 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及烧结铝铁硼粉末压制成型工艺设备技术领域,尤其是涉及一种可提高烧结钕铁硼成型压坯密度一致性的设备和方法。

背景技术

成型是制作烧结钕铁硼毛坯的一道重要工序。在制造烧结钕铁硼的过程中,需要将钕铁硼粉末放入压机中进行压制成型,得到压坯,然后进行烧结,得到最终的烧结毛坯。

粉末成型理论中,定义粉末的压缩比为粉末压缩前的高度(H)与压缩后的高度(h)的比值,用K表示,即K=H/h。当不考虑粉末的横向流动时,K=H/h=d/r0,d为压坯密度,r0为粉末松装密度。

目前烧结钕铁硼粉末的制作流程为:铸片(得到钕铁硼合金片)-氢碎(得到粗颗粒)-气流磨(得到细颗粒)-搅拌(使粒度均匀)。由上述工艺得到的钕铁硼粉末流动性比较差。当粉末的流动性好时,即使压坯各处的压缩比K不同,由于粉末可以从密度高的部位横向流动到密度低的部位,所以最终得到的压坯密度基本一致。而当粉末的流动性差时,若各部位的松装密度相同,则压缩比K大的部位,其密度也会大。

用于制作烧结钕铁硼的粉末的粉末流动性不佳,所以在制作用于轴向取向的瓦形磁钢时(例如用于制作音圈马达电机用磁钢的毛坯),常常会遇到烧结后的毛坯产生变形的情况,分析其原因,有很大一部分是由于粉末流动性不佳导致成型后得到的毛坯其各部位的密度不均匀导致的,其具体分析如下:

压坯如图1、图2所示,压坯为轴向取向的瓦形压坯,这类压坯烧结后得到的烧结毛坯可用于制作音圈马达用的磁钢。如图3所示,压制瓦形磁钢时,先装填粉末,粉末上表面为平面,磁钢的凹面对应下冲头,凸面对应上冲头。

粉料填充好后,上冲与下冲相对移动,对粉末进行压缩,得到压坯。若忽略粉末的横向移动,即粉末只会在竖直方向上压缩,则明显可以看出,压坯两侧的部位,即部位A和部位C处的压缩比会大于部位B处的压缩比,对于某些流动性较好的粉末(如粘接钕铁硼粉末),其横向移动可减少各部位的密度差,使得部位A、C与部位B处的密度基本相同。对于流动性较差的烧结钕铁硼粉末,其粉体的横向移动较少,也会导致部位A、C处的密度大于部位B处的密度,足以影响到毛坯的变形。

由于烧结钕铁硼的烧结可归为液相烧结,液相烧结的一个特点是:在烧结收缩后,瓦片各部位的密度一致,瓦片部位A、C处密度较高,所以其收缩较少,部位B处密度较低,所以收缩较多,这样会导致:

1.磁钢两端面会产生一个凹陷,这是由于收缩不一致造成的,可参见图4。

2.磁钢整体产生翘曲,这是由于收缩不一致产生的弯矩造成的,可参见图5。

若将瓦形磁钢的凸面对于下冲头,凹面对于上冲头,则具体分析类似。

目前烧结钕铁硼成型压机已有相当部分采用了配有自动喂料系统的全自动压机,粉末在喂料靴中可均匀的填满模具型腔,但由于使用自动喂料系统的结构导致了粉末上表面必然为平面,所以使用配有自动喂料系统的全自动压机生产瓦形产品时,常常会由于上述问题导致磁钢烧结后的变形。钕铁硼烧结后变形问题也是钕铁硼磁性材料加工行业亟待突破的重要研究课题。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种可提高烧结钕铁硼成型压坯密度一致性的设备和方法,以解决因钕铁硼压坯密度差异导致的钕铁硼烧结变形问题,进而提高钕铁硼磁性能。

为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:

一种可提高烧结钕铁硼成型压坯密度一致性的设备,包括上冲、下冲、阴模以及电磁铁,上冲和下冲相对设置于阴模的上下两端,电磁铁设于阴模的旁侧,还包括用于向阴模填料的喂料靴、与阴模配合的预压上冲和驱动所述预压上冲运作的预压上冲驱动器。

其中,所述预压上冲驱动器和所述预压上冲设于所述喂料靴的前端,预压上冲驱动器设于预压上冲的上方。还包括一与阴模上端面齐平的输送平台,所述喂料靴通过滚珠丝杆活动设置于该输送平台上。

优选地,所述上冲为瓦形凹面模,所述下冲为瓦形凸面模;所述预压上冲为凹面模,预压上冲的凹面由三段凹面圆弧构成,分别为中段凹面圆弧、左段凹面圆弧和右段凹面圆弧,左段凹面圆弧和右段凹面圆弧对称地设置于中段凹面圆弧的左右两侧,左段凹面圆弧和右段凹面圆弧的弧长和半径相等,且左段凹面圆弧和右段凹面圆弧的半径大于中段凹面圆弧的半径。

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