[发明专利]环形磁体的连续式压制模具及其压制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压制模具及其压制方法，特别是涉及一种环形磁体的连续式压制模具及其压制方法。

背景技术

近年来，随着电子工业的不断发展，稀土铁系永磁体的需求不断增大，特别是环形磁体在电动马达上的应用日益广泛。当前，环形磁体的加工主要包括烧结钕铁硼磁体、粘结钕铁硼磁体、热压钕铁硼磁体。其中粘结钕铁硼磁体的稀土含量较低，其突出优点是尺寸精度高、无需二次加工，便于大批量生产，然而因其稀土含量偏低，磁性能不高。烧结钕铁硼磁体因其含有一定量的重稀土元素而有较好的磁性能，然而，随着近年来重稀土元素价格的不断上涨，烧结钕铁硼磁体的加工成本也在不断增加。

热压钕铁硼磁体在不含镝(Dy)、铽(Tb)等重稀土元素的情况下仍能保持较高的磁性能，相比于烧结磁体具有更低的生产成本。

目前，工业生产中通过热压热变形工艺生产各向异性环形磁体的主要工艺是在真空状态下或有稀有气体保护下在较高温度下先将纳米晶钕铁硼磁性粉末热压成壁厚较厚的各向同性环形磁体，然后更换尺寸较小的上冲头将壁厚较厚的环形挤出成壁厚较薄的环形磁体，最终获得易磁化方向与压力方向垂直的各向异性环形磁体。因为更换上冲头必须在模具冷却下来以后才用机械脱模的方式进行，压头更换好后在升高热压炉腔内温度到合适温度进行热变形工艺，这种复杂的生产各向异性环形磁体的生产工艺，极大延长了环形磁体的生产周期，极大的阻碍了企业生产效率的提高。此外，采用传统的环形磁体的生产工艺，如果填充在模腔内的粉末不均匀，则当上冲头挤压粉末时，模芯产生倾斜，如果在该状态下挤压粉末，则呈现的环形磁体各部位厚度不均，难以达到使用要求。此外，采用传统的热压热变形工艺，生产出来的环形磁体先被挤出部位往往有裂纹存在，且环形磁体各部位性能不均匀，严重影响了环形磁体的广泛应用。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种环形磁体的连续式压制模具及其压制方法，用于解决现有技术中不能实现环形磁体的热压工艺和热变形工艺的连续进行，且挤出的环形磁体各个部位性能不均的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种环形磁体的连续式压制模具，包括：热压装置，包括具有空腔的内阴模、活动设置于所述内阴模的空腔内的上冲头及设置于所述内阴模空腔底端的下底座，所述内阴模的空腔贯通所述内阴模的中心，所述内阴模的空腔的中心线垂直于所述下底座的压制基面，所述空腔位于所述上冲头底端与所述压制基面之间的部分为热压空腔；热变形装置，包括设置于所述内阴模外围的外阴模、设置于所述下底座侧面用以垫高所述内阴模高度的锁止垫块，所述外阴模内侧与所述内阴模外侧之间存在间隙，该间隙为热变形空腔，当锁止垫块未垫高所述内阴模高度时，所述内阴模的空腔底部与所述压制基面贴合，所述热变形空腔与所述热压空腔彼此隔开，当锁止垫块垫高所述内阴模高度时所述热变形空腔与所述热压空腔相连通。

优选地，所述热变形空腔内活动设置有背压圈，所述背压圈与所述内阴模及所述外阴模之间都为间隙配合，所述背压圈能够在所述热变形空腔内上下移动。

优选地，所述背压圈的侧面中部开设贯通槽。

优选地，所述内阴模上端侧面开设两个沉孔，所述外阴模上端侧面设有与所述沉孔位置对应的通孔，两定位销依次插入所述外阴模的通孔、所述贯通槽及所述沉孔。

优选地，所述外阴模下端侧面设置有环形槽，所述下底座侧面设有固定槽，所述固定槽上端设有锁止凸起。

优选地，所述锁止垫块为带凹槽的半圆形垫块，该凹槽的两侧分别具有长端的第一凸起及短端的第二凸起，该第一凸起用以对应插入所述环形槽，该第二凸起用以对应插入所述固定槽，所述锁止凸起对应插入所述凹槽。

优选地，所述上冲头上端固定连接于上底座，所述上冲头侧面与所述内阴模内壁形成间隙配合，所述上底座包括底端与所述上冲头固连的伸出杆及底端与所述伸出杆固连的上压座。

本发明还包括一种使用所述的环形磁体的连续式压制模具的压制方法，包括以下步骤：

1)将磁性粉末添加到所述压制模具的所述热压空腔中；

2)将所述压制模具置于热压装置中，进行热压烧结，此时，所述内阴模的空腔底端与所述压制基面贴合，所述热变形空腔与所述热压空腔彼此隔开；

3)所述上冲头将磁性粉末压实，获得晶粒以等轴晶为主的热压磁体；

4)热压完成后，将所述内阴模及外阴模整体向上移动，以便插入两个所述锁止垫块，此时所述锁止垫块垫高所述内阴模高度使得所述热变形空腔与所述热压空腔相连通；