[发明专利]一种辐射取向实心圆柱状磁体及其生产方法及设备

权利要求书

1.一种辐射取向实心圆柱状磁体的成型方法，其特征在于，包括以下：

在成型中施加准二维取向磁场，即将取向磁场磁极中心部的平行磁场宽度减小至仅存在接近二维取向磁场的程度；

所述实心圆柱状磁体直径D与取向磁场宽度W满足下式：W＝nD+W₀，其中n为0.05-5，W₀为0.1-1，所述取向磁场宽度W为取向磁场磁极中心部的平行磁场宽度；

其中用于成型的模具不包括模芯，成型中模具内的磁粉颗粒在磁场中连续旋转；

所述实心圆柱状磁体的辐射取向度≥90％。

2.根据权利要求1所述辐射取向实心圆柱状磁体的成型方法，其特征在于：所述磁粉为各向异性磁粉颗粒。

3.根据权利要求1或2所述辐射取向实心圆柱状磁体的成型方法，其特征在于：成型中采用阶段性变化磁场，包括：施加使模腔中的磁粉充分磁化的第一磁场、模腔内经过充分磁化的磁粉颗粒在所述准二维取向磁场中连续旋转的第二磁场、当模腔内的坯体密度达到离开取向磁场后磁粉颗粒不能自由转动后的第三磁场、模腔内坯体密度达到要求时的第四磁场，其中第一磁场强度为第二磁场强度的1-3倍，第三磁场强度为第二磁场强度的1-0倍，第四磁场强度为第二磁场强度的0.5-0.01倍。

4.一种辐射取向实心圆柱状磁体的成型方法，包括以下步骤：

(1)准备成型模具，该模具不包括模芯；

(2)将准备好的模具安装在与模具圆柱面垂直的磁场发生装置中；所述磁场发生装置包括对称设置的至少两个外磁极，两个外磁极中心部的平行磁场宽度为取向磁场宽度，成型中施加准二维取向磁场，即将取向磁场磁极中心部的平行磁场宽度减小至仅存在接近二维取向磁场的程度；所述实心圆柱状磁体直径D与所述取向磁场宽度W满足下式：W＝nD+W₀，其中n为0.05-5，W₀为0.1-1；所述模具包括模套、模腔、上压头和下压头；

(3)将各向异性磁粉充填入模腔内；

(4)施加第一磁场，然后模具与模腔内的磁粉连续旋转；或者模具与模腔内的磁粉连续旋转，然后施加第一磁场；

(5)施加第二磁场，模具与模腔内的磁粉连续旋转，上、下压头同时对模腔内的磁粉施加一增加的压力并保持一定时间，获得坯体；或者下压头不动，上压头向下移动对模腔中的磁粉施加一增加的压力并保持一定时间；或者上压头不动，下压头向上移动对模腔中的磁粉施加一增加的压力并保持一定时间，所述一定时间为模具旋转至少一圈所需时间；

(6)当模腔内的坯体密度达到离开取向磁场后坯体中的磁粉颗粒不能自由转动后，施加第三磁场，压头继续施加压力，直至坯体密度达到要求；

(7)当模腔内坯体密度达到要求后，施加第四磁场对坯体进行退磁；

(8)停止加压，模具停止旋转，脱模，得到坯体。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在执行步骤(3)后，将模具上压头移动至模腔中与取向磁场磁极头上沿高度一致或者略低于取向磁场磁极头上沿的位置。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：执行步骤(4)时，磁场发生装置先施加使模腔中的磁粉充分磁化的第一磁场，之后模腔内经过充分磁化的磁粉颗粒在所述准二维取向磁场中连续旋转时施加的第二磁场，且第一磁场强度为第二磁场强度的1-3倍；执行步骤(5)时，在连续旋转的同时给磁粉施加一逐渐增加的压力，直至压力增加到一定强度，在逐渐增加压力的过程中，模腔中的磁粉一直处于所述准二维取向磁场之中；执行步骤(6)时，施加第三磁场强度为第二磁场强度的1-0倍；执行步骤(7)时，当模腔内坯体密度达到要求后，施加的第四磁场强度为所述第二磁场强度的0.5-0.01倍。

7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：步骤(5)中所述压力为5-200MPa。

8.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：步骤(7)中所述退磁是对模腔中的坯体施加一个反向磁场进行退磁，或者施加一个正向反向交替变化的磁场对模具内的坯体进行退磁。