[发明专利]一种提高钕铁硼生坯单重一致性的控制方法

说明书

本发明公开了一种提高钕铁硼生坯单重一致性的控制方法，主控模块根据称粉装置下粉重量和下粉时间实时控制并调整振动给料装置的输出信号，实现对振动给料装置振动幅度和下粉速度的精确控制，减少进入喂料装置中钕铁硼粉料重量差异，降低模腔中钕铁硼粉料密度差异，在每次压制结束后通过称取得到的钕铁硼生坯单重实际值并反馈至主控模块，主控模块实时控制并调整模腔填料高度，弥补喂料装置中累积误差导致的模腔中钕铁硼粉料密度差异，保证前后两模单重一致性，从而消除因钕铁硼粉料流动性不佳及喂料装置中累积误差导致的生坯单重一致性不佳问题；优点是在具有较高的生产效率的情况下，可以减少钕铁硼生坯单重偏差，提高其单重和尺寸一致性。

技术领域

本发明涉及一种控制方法，尤其是涉及一种提高钕铁硼生坯单重一致性的控制方法。

背景技术

钕铁硼生产工艺属于典型的粉末冶金工艺，其中成型工序主要依赖于成型压机实现，其作用是利用自动给料系统将钕铁硼粉料填充到由下压头和阴模组成的模腔中，然后在取向磁场中通过机械力作用将模腔中的钕铁硼粉料变成块状生坯，是钕铁硼磁钢坯料制备过程中最关键的一环，钕铁硼粉料自动给料系统和成型压机构成钕铁硼成型系统。现有的钕铁硼粉料自动给料系统通常包括下料装置、振动给料装置、称粉装置、喂料装置和主控模块，主控模块用于控制下料装置、振动给料装置、称粉装置和喂料装置的协同工作。工作时，下料装置将其内存储的粉料经由振动给料装置输送至称粉装置中，当称粉装置接收到的钕铁硼粉料的重量达到设定值后将粉料输送至喂料装置中，喂料装置将其内的钕铁硼粉料填充至模腔中后，成型压机的上压头伸入模腔中将粉料压制成型得到钕铁硼生坯产品。在实际生产过程中，由于钕铁硼粉料(即钕铁硼合金粉末)流动性差，需要在制粉工序向粉料中添加抗氧化剂、润滑剂等有机物，容易导致粉末出现团聚、粘连的现象，很难均匀填充到模腔之中，故而成型过程中的模腔粉料填充技术尤为重要。

传统的钕铁硼粉料填充方法采用的是称重法，即将称粉机预先称取设定重量的钕铁硼粉料，然后直接通过喂料装置填充到模腔中。因钕铁硼粉料的团聚和流动性差的特性，该方法很难将粉料均匀填充到模腔中。为此，需要在生坯压制之后增加等静压二次压制，以消除生坯中的残余应力，防止烧结后的坯料开裂；同时，粉料填充的不均匀也使得生坯烧结时不均匀收缩变形，导致坯料尺寸精度差，需要增加磨削余量，影响烧结钕铁硼坯料的合格率和材料利用率。为了改善模腔中钕铁硼粉料密度均匀性，专利号为200310123912.X的中国专利中公开了一种给粉装置及给粉方法，通过在喂料装置底部设置网格、料管中设置振动器的方式进行钕铁硼粉料填充。这种方法虽然能够一定程度的解决模腔中钕铁硼粉末重量和充填密度不一致性的问题，但网格的存在容易导致钕铁硼粉料的堵塞和下料不畅，影响生产效率。

容积法是通过振动给料在喂料装置中填充一定量的粉料，利用喂料装置中刮杆的往复运动和钕铁硼粉料自身重力的共同作用将钕铁硼粉料填充进模腔中，然后通过调整模腔中钕铁硼粉料的填充高度控制生坯单重的方法。容积法相比称重法，喂料均匀性较好，压制时生坯应力小，可以取消等静压工序，更适合烧结钕铁硼坯料的一次成型工艺使用，从而能够提高烧结钕铁坯料生产的自动化。但容积法同样有其限制性。众所周知，钕铁硼生坯单重与模腔中钕铁硼粉料密度和模腔体积直接相关。成型时在模腔两侧壁尺寸固定的情况下，模腔中钕铁硼粉料体积唯一受填粉高度控制，而模腔中钕铁硼粉料密度与喂料装置中钕铁硼粉料重量息息有关。喂料装置中的钕铁硼粉料重量不同时，送入模腔中的钕铁硼粉料密度也不可避免的存在偏差，进而导致钕铁硼生坯的单重偏差。