本實(shí)用新型涉及磁瓦技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種具有改善磁瓦性能的成型模具。
背景技術(shù):
永磁鐵氧體磁瓦的主要成分是氧化鐵,根據(jù)產(chǎn)品性能要求不同分別選用鐵紅、鐵鱗、Fe3O4精礦粉作為原料。用濕式研磨機(jī)將φ6mm鋼球的氧化鐵混水研磨至0.75-1.2μm,經(jīng)沉淀塔沉淀后使其含水量控制在37%的料漿,然后通過注料泵注入凹模型腔,在液壓機(jī)和磁場作用下,當(dāng)液壓機(jī)壓強(qiáng)達(dá)到300kgf/cm2-400kgf/cm2時(shí),形成生坯,再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成熟坯,最后磨制成磁瓦產(chǎn)品。
隨著我國的汽車工業(yè)、家電、電動(dòng)工具、工業(yè)自動(dòng)化及機(jī)器人等發(fā)展,對磁性材料,特別是永磁鐵氧體材料的需求量日趨增加,為了降低生產(chǎn)成本,很多廠家原先使用的金屬磁逐漸被永磁鐵氧體替代,相對而言,永磁鐵氧體的制作生產(chǎn)成本及原材料成本與金屬磁成本相差很大,金屬磁的原材料價(jià)格昂貴,制作工藝復(fù)雜,成本高。
但是永磁鐵氧體的磁性能與金屬磁相比相差甚遠(yuǎn),無法比擬,再加上現(xiàn)行生產(chǎn)直流電機(jī)的廠家,對磁瓦的磁性能要求越來越高,目前市場上供應(yīng)的氧化鐵預(yù)燒做出的磁瓦,磁瓦的磁性能也滿足不了電機(jī)設(shè)計(jì)功率的需求,為了滿足客戶和迎合直流電機(jī)發(fā)展的需求,能生產(chǎn)出高磁通量的電機(jī)磁瓦,是國內(nèi)外市場發(fā)展的目標(biāo),為了企業(yè)的生存與發(fā)展,提升企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)進(jìn)步,如何實(shí)現(xiàn)普通材料制成出高性能的磁瓦,是研究的重點(diǎn),由于直流電機(jī)的設(shè)計(jì)與安裝要求體積小重量輕,特別是制造電動(dòng)工具的直流電機(jī),與其配套的磁瓦就需要達(dá)到體積小,磁性能高。磁瓦的結(jié)構(gòu)、形狀,一般常規(guī)的直流電機(jī)都是以內(nèi)弧面作為工作面和工作點(diǎn),磁瓦的形狀和尺寸無法變動(dòng),從磁瓦本身結(jié)構(gòu)上提升磁性能,難度較大,現(xiàn)有的模具所壓成品的磁瓦內(nèi)弧面磁波波形圖如圖2所示其磁通量分布較差,磁瓦性能低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:為了解決現(xiàn)有技術(shù)中永磁鐵氧體材料制造出的磁瓦磁性能一般的問題,現(xiàn)提供一種具有改善磁瓦性能的成型模具,該成型模具可用普通的永磁鐵氧體材料制造出高性能的磁瓦,適用于兩對極磁瓦。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種具有改善磁瓦性能的成型模具,包括上模頭、下模頭、凹模及用于充磁、退磁的線圈,所述上模頭、下模頭及凹模之間圍合成型腔,所述線圈位于型腔的外側(cè),所述上模頭的下端設(shè)置有上隔磁層,所述下模頭的上端設(shè)置有下隔磁層,所述上隔磁層及下隔磁層的厚度由中間向兩側(cè)逐漸增加至峰值隨后逐漸減小。
本方案中由于上隔磁層及下隔磁層的中間部位厚度均較薄,使得上隔磁層及下隔磁層中間部位的磁阻均較弱,磁力線向磁瓦內(nèi)弧面的中間部位匯聚,磁性原料的磁晶取向方向趨向磁瓦內(nèi)弧面的中間點(diǎn),使得磁瓦內(nèi)弧面正中間的磁通量最大,由于線圈的磁力線呈封閉的橢圓形,位于線圈中間部位的磁力線大致呈直線型且線圈內(nèi)部中間的磁力線密、邊緣的磁力線少,通過將上隔磁層及下隔磁層的厚度設(shè)置成由中間向兩側(cè)逐漸增加至峰值隨后逐漸減小,使得成型后的磁瓦內(nèi)弧面磁通量由中間向兩側(cè)遞減。
進(jìn)一步地,所述上隔磁層的下表面為向下凹陷的上弧面,所述上弧面與磁瓦的外弧面相匹配,所述上隔磁層的上表面為平面,所述平面的兩端與上弧面的兩端之間均為上斜面,所述上斜面由外至內(nèi)向上傾斜。
進(jìn)一步地,所述下隔磁層的上表面中間部位具有向上突出的下弧面,所述下弧面與磁瓦的內(nèi)弧面相匹配,所述下隔磁層的下表面為兩個(gè)相互對稱的下斜面相交形成,所述下斜面由外至內(nèi)向上傾斜。
進(jìn)一步地,所述下隔磁層的兩端均沿水平方向延伸有側(cè)翼。
優(yōu)選地,所述上隔磁層及下隔磁層的材料均為7Mn15Cr2Al3V2WM(無磁鋼)或1Cr18Ni9Ti(不銹鋼)。
本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的具有改善磁瓦性能的成型模具通過上隔磁層及下隔磁層的設(shè)置,使得磁瓦的外弧面磁分子聚集減少,密度弱,磁分子集中在內(nèi)弧面的中間部位,密度最強(qiáng),磁瓦的磁通量增加15-20%,減小磁瓦內(nèi)弧面磁通量變化的梯度,磁瓦的內(nèi)弧面磁場成正弦分布,有效的提高了磁瓦的性能。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
圖1是本實(shí)用新型具有改善磁瓦性能的成型模具的示意圖;
圖2是普通模具所壓成品的磁瓦內(nèi)弧面磁波波形圖;
圖3是本實(shí)用新型具有改善磁瓦性能的成型模具所壓成品的磁瓦內(nèi)弧面磁波波形圖。
圖中:1、上模頭,2、下模頭,3、凹模,4、線圈,5、上隔磁層,501、上弧面,502、平面,503、上斜面,6、下隔磁層,601、下弧面,602、下斜面,7、磁瓦,8、側(cè)翼。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成,方向和參照(例如,上、下、左、右、等等)可以僅用于幫助對附圖中的特征的描述。因此,并非在限制性意義上采用以下具體實(shí)施方式,并且僅僅由所附權(quán)利要求及其等同形式來限定所請求保護(hù)的主題的范圍。
實(shí)施例1
如圖1所示,一種具有改善磁瓦性能的成型模具,包括上模頭1、下模頭2、凹模3及用于充磁、退磁的線圈4,上模頭1、下模頭2及凹模3之間圍合成型腔,線圈4位于型腔的外側(cè),上模頭1的下端設(shè)置有上隔磁層5,下模頭2的上端設(shè)置有下隔磁層6,上隔磁層5及下隔磁層6的厚度由中間向兩側(cè)逐漸增加至峰值隨后逐漸減小。
上隔磁層5的下表面為向下凹陷的上弧面501,上弧面501與磁瓦7的外弧面相匹配,上隔磁層5的上表面為平面502,平面502的兩端與上弧面501的兩端之間均為上斜面503,上斜面503由外至內(nèi)向上傾斜。
下隔磁層6的上表面中間部位具有向上突出的下弧面601,下弧面601與磁瓦7的內(nèi)弧面相匹配,下隔磁層6的下表面為兩個(gè)相互對稱的下斜面602相交形成,下斜面602由外至內(nèi)向上傾斜。
進(jìn)一步地,下隔磁層6的兩端均沿水平方向延伸有側(cè)翼8。
上隔磁層5及下隔磁層6的材料均為7Mn15Cr2Al3V2WM或1Cr18Ni9Ti。
上述具有改善磁瓦性能的成型模具使用過程如下:
將磁性原料(磁性漿料)放入型腔中,線圈4通電充磁,同時(shí)液壓機(jī)施加壓力,通過上模頭1將型腔中的磁性原料擠壓成型,線圈4中通入反向電流,使得型腔內(nèi)的磁瓦7退磁,其中,由于上隔磁層5及下隔磁層6的中間部位厚度均較薄,使得上隔磁層5及下隔磁層6中間部位的磁阻均較弱,磁力線向磁瓦7內(nèi)弧面的中間部位匯聚,磁性原料的磁晶取向方向趨向磁瓦7內(nèi)弧面的中間點(diǎn),使得磁瓦7內(nèi)弧面正中間的磁通量最大,由于線圈4的磁力線呈封閉的橢圓形,位于線圈4中間部位的磁力線大致呈直線型且線圈4內(nèi)部中間的磁力線密、邊緣的磁力線少,通過將上隔磁層5及下隔磁層6的厚度設(shè)置成由中間向兩側(cè)逐漸增加至峰值隨后逐漸減小與線圈4內(nèi)部的磁場特性相匹配,如圖3所示磁瓦7充磁后沿其內(nèi)弧周長方向檢測磁通量的曲線圖,可以看出磁瓦7的內(nèi)弧面磁場成正弦分布,內(nèi)弧面的兩側(cè)磁通量逐漸減小。
上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi),進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。