[发明专利]一种大尺寸烧结钕铁硼坯料的成型模压方法

说明书

本发明公开了一种大尺寸烧结钕铁硼坯料的成型模压方法，通过将辅助加粉工装放入模腔内，辅助加粉工装为网格状，根据大尺寸烧结钕铁硼坯料的设计要求，一次或者分多次称取相应重量的钕铁硼粉末后依次填充到辅助加粉工装的每个网格中，辅助加粉工装的每个网格都填充完毕后，人工轻轻晃动辅助加粉工装或使用手持式振动源对辅助加粉工装施加振动；从模腔中取出辅助加粉工装，采用成型工艺压制至少两次得到大尺寸烧结钕铁硼坯料；优点是通过提高添加到成型模具中钕铁硼粉末的密度均匀性，进而提高烧结钕铁硼坯料的密度均匀性，从而降低投粉量也可使后续烧结钕铁硼坯料烧结收缩后的尺寸满足要求，并同时降低烧结开裂产品数量，提高烧结钕铁硼产品合格率。

技术领域

本发明涉及一种成型模压方法，尤其是涉及一种大尺寸烧结钕铁硼坯料的成型模压方法。

背景技术

在烧结钕铁硼产品的某些应用领域，会需要使用到较多大尺寸坯料，比如尺寸在150～220mm(长度)×70～150mm(宽度)×50～150mm(高度)的方块坯料、直径在150～200mm的圆柱或圆环坯料等。

前些年受到烧结钕铁硼成型工艺的局限，传统的成型设备无法一次成型出整块大尺寸坯料，通常以先生产出小块坯料后通过拼接的方式得到大尺寸坯料来满足需求。专利号为CN201210592652.X的中国专利中公开了一种超大尺寸钕铁硼材料制备方法，该方法通过对超大规格钕铁硼取向面方向尺寸进行分解，使其按照正常规格毛坯进行生产，进而得到性能、尺寸合格的单块毛坯，再将尺寸、外观、形状配合最合理的单块配为一组，采用多粘一的方式粘接，得到所需的超大规格毛坯。但是，上述超大尺寸钕铁硼材料制备方法生产工艺复杂，成本较高。

随着烧结钕铁硼成型技术的进步，近些年成型设备实现了一次成型大尺寸整块坯料。申请号为CN201410392497.6的中国专利申请中公开了一种烧结钕铁硼的取向压制成型方法。该方法包括以下步骤：将钕铁硼粉末加入到压制模具中，对钕铁硼粉末施加取向磁场，令上缸分步移动以对钕铁硼粉末分步压制，且上缸每次移动后都对钕铁硼粉末进行保压操作，待上缸移动至最大行程，并对钕铁硼粉末保压后，撤除取向磁场，并施加反向磁场；控制上缸快速复位；打开压制模具，取出钕铁硼生坯。该烧结钕铁硼的取向压制成型方法期望通过分步对钕铁硼粉末进行压制，使得压制模具每次对钕铁硼粉末压制的深度较小，令钕铁硼粉末在外力传导时，受到压制模具内壁的摩擦阻力也较小，进而避免了大尺寸钕铁硼生坯密度分布不均匀的现象出现，压制完成后的多次保压可以充分释放钕铁硼生坯内的内部应力，避免了钕铁硼生坯上出现裂纹。但是，实际上在将钕铁硼粉末加入到压制模具中后，由于重力作用，位于下方的钕铁硼粉末必然受到位于上方的钕铁硼粉末的压力，而且由于成型大尺寸坯料时加入的钕铁硼粉末高度会比较高，此时压制模具中越上方的钕铁硼粉末与越下方的钕铁硼粉末之间的密度差异就会越大，上述方法中分步对钕铁硼粉末进行压制仅能减少后续压制过程中外力导致的钕铁硼坯料密度分布不均匀，而将钕铁硼粉末加入到压制模具中后客观存在的密度分布差异并不能消除，最终得到的钕铁硼坯料密度分布均匀性仍有待提高，由于现有的一次成型大尺寸整块坯料技术得到的钕铁硼坯料密度分布不均匀，在后续烧结过程中，钕铁硼坯料中密度大的收缩尺寸小，密度小的收缩大，以致钕铁硼坯料在烧结后变形非常大，变形量至少在2mm以上，甚至达到4mm。为了满足烧结钕铁硼产品最终尺寸要求，当前在成型阶段所使用的成型压制模具会增加模腔尺寸，预设较大余量，通过增加投粉量来满足钕铁硼坯料中密度较小处在后续烧结收缩后的尺寸满足要求，这样不但增加了材料成本，造成极大的材料浪费，而且给后道磨加工工艺也增加了加工难度。另外，钕铁硼坯料密度分布不均匀也将导致后续烧结后得到的烧结钕铁硼产品开裂数量较多，产品合格率不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大尺寸烧结钕铁硼坯料的成型模压方法，该方法通过提高添加到成型模具中钕铁硼粉末的密度均匀性，进而提高烧结钕铁硼坯料的密度均匀性，从而降低投粉量也可使后续烧结钕铁硼坯料烧结收缩后的尺寸满足要求，并同时降低烧结开裂产品数量，提高烧结钕铁硼产品合格率。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种大尺寸烧结钕铁硼坯料的成型模压方法，包括以下步骤：