[实用新型]极异方性取向磁石、其制造用的模具、圆环形磁石、电机转子及电机

说明书

本实用新型公开一种极异方性取向磁石、其制造用的模具、圆环形磁石、电机转子及电机。制备极异方性取向的磁石的模具包括：阴模，包括第一合金区和第二合金区，所述第二合金的导磁性强于第一合金；腔室，所述腔室呈圆弧状，位于第一合金区内。利用该模具，能够制造出与极异方性圆环磁石半个极或者一个极相同取向的圆弧状磁石，得到具有理想极异方性取向的圆弧状磁石。圆弧状磁石可拼接成圆环状磁石，环状磁石的表面磁通密度分布成正弦型波形。将这种环状磁石作为转子使用时，能够得到齿槽转矩低的电机。

技术领域

本实用新型属于钕铁硼系烧结磁体领域，涉及钕铁硼系烧结磁体的制造方法，特别涉及一种极异方性取向磁石、其制造用的模具、圆环形磁石、电机转子及电机。

背景技术

钕铁硼永磁材料自发现以来，以其优异的磁性能和高的性价比而被广泛应用于通讯、医疗、汽车、电子、航空等领域。钕铁硼材料按照取向不同分为轴向取向磁石、辐射取向磁石、径向取向磁石(或者称为极异方性磁石)等形式。与轴向取向、辐射取向磁石相比，极异方性磁石的表面磁通密度因具有正弦波的波形，因此可以减小电机体积，减小电机齿槽转矩。

专利文献1((日)特公平6-024174)公开一种极异方性圆环磁石的制造方法。通过在压型过程中沿圆周对磁环施以N、S极交错的磁场对磁体进行多级取向，如图1所示。再经过烧结后得到极异方性磁石。这种制备方法在烧结过程中，晶粒的排列会因磁场配向自动产生变化，使晶粒的结晶磁异向轴顺着磁力线的弯曲排列，让环形胚体在磁极配向位置的收缩率高于磁极交接位置，导致胚体轮廓变成多边形而非圆形，如图2所示。

专利文献2(CN104465061B)公开了一种解决极异方性圆环胚体轮廓变形的方法。通过将模具环形模穴设计成对应于磁极配向位置的空间较宽，对应于磁极交界位置的空间较窄，使胚体在后续烧结完成后即能够较趋近于真圆。但是这种方法仍然会由于烧结过程中产品径向和切向方向收缩率和热膨胀系数的差异大，造成产品开裂现象。

为解决极异方性圆环磁石的变形和开裂问题，通常采用先制造圆弧状磁石，然后将圆弧状磁石粘贴在磁轭上形成圆环，构成回转机械。为达到极异方性圆环磁石表面磁通密度具有正弦波的效果，圆弧状磁石的内部磁力线入口和出口相对于同一基准面需有不同的角度。另外，圆弧状磁石也不能使用专利文献1中的模具和方法进行生产。因为在专利文献1提供的模具中，磁场产生线圈的配置、强度的调整非常困难，很难得到理想取向的极异方性圆弧状磁石。

专利文献3(CN108352768A)公开一种具有极异方性取向的圆弧状磁石，但是未公开制造极异方性圆弧状磁石的具体制造方法。

专利文献4(CN103299381A)公开一种制造具有极异方性取向的圆弧状磁石的制造方法。通过在平行磁场中，不同位置放置导磁块，改变磁场方向，达到改变磁石内部磁力线的效果。但是该专利文献中提到的方法与理想的极异方性取向存有差异，将多个圆弧状磁石拼接成圆环，圆环表现的表面磁通密度较低，无法明显降低齿槽转矩。

因此，如何得到理想极异方性磁石取向的圆弧状磁石，以明显降低电机齿槽转矩，成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为改善上述技术问题，本实用新型提供一种制备极异方性取向的磁石的模具，所述模具包括：

阴模，包括第一合金区和第二合金区，所述第二合金的导磁性强于第一合金；

腔室，所述腔室呈圆弧状，位于第一合金区内。

根据本实用新型的实施方案，所述阴模为矩形体，第一合金区在矩形体中呈倒Y型，第二合金填充在倒Y型边线的两侧。优选地，所述填充为对称填充。

根据本实用新型的实施方案，所述倒Y型边线包括两条斜边线和两条水平边线。优选地，以水平线为轴，所述两条斜边线和两条水平边线呈轴对称。