環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具及其壓制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具，包括：熱壓裝置，包括具有空腔的內(nèi)陰模、活動(dòng)設(shè)置于所述內(nèi)陰模的空腔內(nèi)的上沖頭及設(shè)置于所述內(nèi)陰?？涨坏锥说南碌鬃?；熱變形裝置，包括設(shè)置于所述內(nèi)陰模外圍的外陰模、設(shè)置于所述下底座側(cè)面用以墊高所述內(nèi)陰模高度的鎖止墊塊，所述外陰模內(nèi)側(cè)與所述內(nèi)陰模外側(cè)之間存在間隙，該間隙為熱變形空腔；本發(fā)明還包括使用上述壓制模具的壓制方法，可以實(shí)現(xiàn)熱壓工藝和熱變形工藝連續(xù)進(jìn)行，而無需在熱壓完成后再更換上沖頭，此外采用該工藝獲得的環(huán)形磁體壁厚均勻，且擠出的環(huán)形磁體各個(gè)部位性能均勻，極大提高環(huán)形磁體性能的同時(shí)，節(jié)約了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具及其壓制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓制模具及其壓制方法，特別是涉及一種環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具及其壓制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著電子工業(yè)的不斷發(fā)展，稀土鐵系永磁體的需求不斷增大，特別是環(huán)形磁體在電動(dòng)馬達(dá)上的應(yīng)用日益廣泛。當(dāng)前，環(huán)形磁體的加工主要包括燒結(jié)釹鐵硼磁體、粘結(jié)釹鐵硼磁體、熱壓釹鐵硼磁體。其中粘結(jié)釹鐵硼磁體的稀土含量較低，其突出優(yōu)點(diǎn)是尺寸精度高、無需二次加工，便于大批量生產(chǎn)，然而因其稀土含量偏低，磁性能不高。燒結(jié)釹鐵硼磁體因其含有一定量的重稀土元素而有較好的磁性能，然而，隨著近年來重稀土元素價(jià)格的不斷上漲，燒結(jié)釹鐵硼磁體的加工成本也在不斷增加。
[0003]熱壓釹鐵硼磁體在不含鏑(Dy)、鋱(Tb)等重稀土元素的情況下仍能保持較高的磁性能，相比于燒結(jié)磁體具有更低的生產(chǎn)成本。
[0004]目前，工業(yè)生產(chǎn)中通過熱壓熱變形工藝生產(chǎn)各向異性環(huán)形磁體的主要工藝是在真空狀態(tài)下或有稀有氣體保護(hù)下在較高溫度下先將納米晶釹鐵硼磁性粉末熱壓成壁厚較厚的各向同性環(huán)形磁體，然后更換尺寸較小的上沖頭將壁厚較厚的環(huán)形擠出成壁厚較薄的環(huán)形磁體，最終獲得易磁化方向與壓力方向垂直的各向異性環(huán)形磁體。因?yàn)楦鼡Q上沖頭必須在模具冷卻下來以后才用機(jī)械脫模的方式進(jìn)行，壓頭更換好后在升高熱壓爐腔內(nèi)溫度到合適溫度進(jìn)行熱變形工藝，這種復(fù)雜的生產(chǎn)各向異性環(huán)形磁體的生產(chǎn)工藝，極大延長了環(huán)形磁體的生產(chǎn)周期，極大的阻礙了企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。此外，采用傳統(tǒng)的環(huán)形磁體的生產(chǎn)工藝，如果填充在模腔內(nèi)的粉末不均勻，則當(dāng)上沖頭擠壓粉末時(shí)，模芯產(chǎn)生傾斜，如果在該狀態(tài)下擠壓粉末，則呈現(xiàn)的環(huán)形磁體各部位厚度不均，難以達(dá)到使用要求。此外，采用傳統(tǒng)的熱壓熱變形工藝，生產(chǎn)出來的環(huán)形磁體先被擠出部位往往有裂紋存在，且環(huán)形磁體各部位性能不均勻，嚴(yán)重影響了環(huán)形磁體的廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具及其壓制方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中不能實(shí)現(xiàn)環(huán)形磁體的熱壓工藝和熱變形工藝的連續(xù)進(jìn)行，且擠出的環(huán)形磁體各個(gè)部位性能不均的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具，包括:熱壓裝置，包括具有空腔的內(nèi)陰模、活動(dòng)設(shè)置于所述內(nèi)陰模的空腔內(nèi)的上沖頭及設(shè)置于所述內(nèi)陰模空腔底端的下底座，所述內(nèi)陰模的空腔貫通所述內(nèi)陰模的中心，所述內(nèi)陰模的空腔的中心線垂直于所述下底座的壓制基面，所述空腔位于所述上沖頭底端與所述壓制基面之間的部分為熱壓空腔；熱變形裝置，包括設(shè)置于所述內(nèi)陰模外圍的外陰模、設(shè)置于所述下底座側(cè)面用以墊高所述內(nèi)陰模高度的鎖止墊塊，所述外陰模內(nèi)側(cè)與所述內(nèi)陰模外側(cè)之間存在間隙，該間隙為熱變形空腔，當(dāng)鎖止墊塊未墊高所述內(nèi)陰模高度時(shí)，所述內(nèi)陰模的空腔底部與所述壓制基面貼合，所述熱變形空腔與所述熱壓空腔彼此隔開，當(dāng)鎖止墊塊墊高所述內(nèi)陰模高度時(shí)所述熱變形空腔與所述熱壓空腔相連通。
[0007]優(yōu)選地，所述熱變形空腔內(nèi)活動(dòng)設(shè)置有背壓圈，所述背壓圈與所述內(nèi)陰模及所述外陰模之間都為間隙配合，所述背壓圈能夠在所述熱變形空腔內(nèi)上下移動(dòng)。
[0008]優(yōu)選地，所述背壓圈的側(cè)面中部開設(shè)貫通槽。
[0009]優(yōu)選地，所述內(nèi)陰模上端側(cè)面開設(shè)兩個(gè)沉孔，所述外陰模上端側(cè)面設(shè)有與所述沉孔位置對(duì)應(yīng)的通孔，兩定位銷依次插入所述外陰模的通孔、所述貫通槽及所述沉孔。
[0010]優(yōu)選地，所述外陰模下端側(cè)面設(shè)置有環(huán)形槽，所述下底座側(cè)面設(shè)有固定槽，所述固定槽上端設(shè)有鎖止凸起。
[0011]優(yōu)選地，所述鎖止墊塊為帶凹槽的半圓形墊塊，該凹槽的兩側(cè)分別具有長端的第一凸起及短端的第二凸起，該第一凸起用以對(duì)應(yīng)插入所述環(huán)形槽，該第二凸起用以對(duì)應(yīng)插入所述固定槽，所述鎖止凸起對(duì)應(yīng)插入所述凹槽。
[0012]優(yōu)選地，所述上沖頭上端固定連接于上底座，所述上沖頭側(cè)面與所述內(nèi)陰模內(nèi)壁形成間隙配合，所述上底座包括底端與所述上沖頭固連的伸出桿及底端與所述伸出桿固連的上壓座。
[0013]本發(fā)明還包括一種使用所述的環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具的壓制方法，包括以下步驟:
[0014]I)將磁性粉末添加到所述壓制模具的所述熱壓空腔中；
[0015]2)將所述壓制模具置于熱壓裝置中，進(jìn)行熱壓燒結(jié)，此時(shí)，所述內(nèi)陰模的空腔底端與所述壓制基面貼合，所述熱變形空腔與所述熱壓空腔彼此隔開；
[0016]3)所述上沖頭將磁性粉末壓實(shí)，獲得晶粒以等軸晶為主的熱壓磁體；
[0017]4)熱壓完成后，將所述內(nèi)陰模及外陰模整體向上移動(dòng)，以便插入兩個(gè)所述鎖止墊塊，此時(shí)所述鎖止墊塊墊高所述內(nèi)陰模高度使得所述熱變形空腔與所述熱壓空腔相連通；
[0018]5)待滿足熱成型的要求后，所述上沖頭向下推動(dòng)，對(duì)已經(jīng)完成的熱壓磁體進(jìn)行熱變形加工。
[0019]優(yōu)選地，所述熱壓磁體在所述上沖頭的壓力作用下發(fā)生變形，先擠出成圓餅狀，再擠出成圓環(huán)形。
[0020]優(yōu)選地，所述磁性粉末通過快淬法或HDDR法或高能球磨法或霧化法中的一種或
其任意組合方法獲得。
[0021]如上所述，本發(fā)明的環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具及其壓制方法，具有以下有益效果:本發(fā)明的環(huán)形磁體的成型模具和方法，可以實(shí)現(xiàn)熱壓工藝和熱變形工藝連續(xù)進(jìn)行，而無需在熱壓完成后再更換上沖頭，此外采用該工藝獲得的環(huán)形磁體壁厚均勻，且擠出的環(huán)形磁體各個(gè)部位性能均勻。極大提高環(huán)形磁體性能的同時(shí)，節(jié)約了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1顯示為本發(fā)明總體示意圖。
[0023]圖2顯示為本發(fā)明下底座主視圖。
[0024]圖3顯示為本發(fā)明外陰模主視圖。[0025]圖4顯示為本發(fā)明熱壓初始狀態(tài)示意圖。
[0026]圖5顯示為本發(fā)明熱壓過程狀態(tài)示意圖。
[0027]圖6顯示為本發(fā)明熱壓完成并插入鎖止墊塊示意圖。
[0028]圖7顯示為本發(fā)明熱成型初始狀態(tài)示意圖。
[0029]圖8顯示為本發(fā)明熱成型完成狀態(tài)示意圖。
[0030]圖9顯示為本發(fā)明鎖止墊塊主視圖。
[0031]圖10顯示為本發(fā)明鎖止墊塊俯視圖。
[0032]零件標(biāo)號(hào)說明
[0033]11上壓座
[0034]12伸出桿
[0035]13上沖頭
[0036]2內(nèi)陰模
[0037]21熱壓空腔
[0038]3背壓圈
[0039]4定位銷
[0040]5下底座
[0041]51測溫孔
[0042]52壓制基面
[0043]53環(huán)形嵌合槽
[0044]54鎖止凸起
[0045]55固定槽
[0046]6鎖止墊塊
[0047]61第一凸起
[0048]62第二凸起
[0049]7外陰模
[0050]71環(huán)形槽
[0051]72熱變形空腔
[0052]73環(huán)形凸起
【具體實(shí)施方式】
[0053]以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0054]請參閱圖1至圖10。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。[0055]如圖1所示，本發(fā)明提供一種環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具，包括:包括具有空腔的內(nèi)陰模2、活動(dòng)設(shè)置于所述內(nèi)陰模2的空腔內(nèi)的上沖頭13及設(shè)置于所述內(nèi)陰模2空腔底端的下底座5，所述內(nèi)陰模2的空腔貫通所述內(nèi)陰模2的中心，所述內(nèi)陰模2的空腔的中心線垂直于所述下底座5的壓制基面52，所述空腔位于所述上沖頭13底端與所述壓制基面52之間的部分為熱壓空腔21 ;以及
[0056]熱變形裝置，所述熱變形裝置包括包圍所述內(nèi)陰模2外側(cè)的外陰模7、設(shè)置于所述下底座5側(cè)面用以墊高所述內(nèi)陰模2高度的鎖止墊塊6，所述外陰模7內(nèi)側(cè)與所述內(nèi)陰模2外側(cè)之間存在間隙，該間隙尺寸為所述磁體熱變形的厚度；具體地，該間隙為熱變形空腔72 ;在所述鎖止墊塊6未墊高所述內(nèi)陰模2的高度時(shí)，所述內(nèi)陰模2的空腔底部與所述壓制基面52貼合，在所述鎖止墊塊6墊高所述內(nèi)陰模2的高度時(shí)，所述內(nèi)陰模2空腔底部與所述壓制基面52之間形成抬高間隙，所述熱變形空腔72與所述熱壓空腔21通過所述抬高間隙相連通。
[0057]所述熱變形空腔72內(nèi)活動(dòng)設(shè)置有背壓圈3，所述背壓圈3與所述內(nèi)陰模2及所述外陰模7之間為間隙配合。所述背壓圈3的側(cè)面中部開設(shè)貫通槽。所述背壓圈3為環(huán)形背壓圈，該貫通槽寬度與所述定位銷4相適應(yīng)，該貫通槽長度與所要加工的磁體的長度相適應(yīng)，具體地，所述貫通槽與所述定位銷4間隙配合。所述背壓圈3藉由所述貫通槽定位于所述熱變形空腔72內(nèi)，所述背壓圈3的作用是:在磁體熱變形時(shí)，擠出的環(huán)形磁體首先推動(dòng)所述背壓圈3下端不斷向上運(yùn)動(dòng)，所述背壓圈3同時(shí)通過重力作用給予環(huán)形磁體背壓，以提高磁體致密度。由于在熱變形過程中獲得的環(huán)形磁體致密度不夠或優(yōu)先被擠出部位有裂紋存在，在進(jìn)行前可在所述背壓圈3的上表面加載一定重量的重物，其產(chǎn)生的重力直接作用在優(yōu)先被擠出環(huán)形磁體的上表面，這有助于環(huán)形磁體致密度的提高。該重物必須為在熱壓和熱變形溫度下不分解、密度較大的金屬或合金，具體加載重力可保持在0.2MPa-2MPa即可獲得致密的無裂紋的環(huán)形磁體。
[0058]所述內(nèi)陰模2上端側(cè)面開設(shè)兩個(gè)沉孔，所述外陰模7上端側(cè)面對(duì)應(yīng)所述沉孔開設(shè)有和所述沉孔位置對(duì)應(yīng)的通孔，兩個(gè)定位銷4使所述外陰模7與內(nèi)陰模2在垂直方向相對(duì)固定，即是說，所述外陰模7在垂直方向提升的時(shí)候通過定位銷4帶動(dòng)所述內(nèi)陰模2作相同位移的提升距離；所述定位銷4依次穿入所述外陰模7、所述貫通槽及所述沉孔。所述內(nèi)陰模2內(nèi)壁與所述上沖頭13外側(cè)構(gòu)成間隙配合，使得所述上沖頭13往下壓磁粉的時(shí)候，熱壓空腔21內(nèi)的磁粉得到更好的熱壓效果，不致于出現(xiàn)一部分壓力過大、另一部分壓力過小的情況。
[0059]所述外陰模7下端側(cè)面設(shè)置有環(huán)形槽71，所述下底座5側(cè)面設(shè)有固定槽55，所述固定槽55上端設(shè)有鎖止凸起54。所述下底座5上端中心具有壓制基面52，所述壓制基面52用以提供所述磁粉下壓的承壓基面，所述壓制基面52兩側(cè)具有環(huán)形嵌合槽53，所述外陰模7下端具有帶有所述環(huán)形槽71的環(huán)形凸起73，所述環(huán)形凸起73與所述環(huán)形嵌合槽53相配合，所述環(huán)形凸起73垂直嵌合入所述環(huán)形嵌合槽53，所述外陰模7內(nèi)側(cè)與所述環(huán)形嵌合槽53內(nèi)側(cè)呈間隙配合；所述環(huán)形槽71與所述固定槽55開口方向沿徑向方向向外。所述嵌合槽外側(cè)設(shè)有所述鎖止凸起54，所述鎖止凸起54下端設(shè)有所述固定槽55。
[0060]所述鎖止墊塊6為帶凹槽的半圓形墊塊，該凹槽的兩側(cè)分別具有長端的第一凸起61及短端的第二凸起62，該第一凸起61用以對(duì)應(yīng)插入所述環(huán)形槽71，該第二凸起62用以對(duì)應(yīng)插入所述固定槽55，所述鎖止凸起54對(duì)應(yīng)插入所述鎖止墊塊6的凹槽。所述鎖止墊塊6用以在所述外陰模7抬高一定距離后(所述第一凸起61的寬度)以其第一凸起61插入所述環(huán)形槽71，第二凸起62插入所述固定槽55，相應(yīng)地，所述鎖止凸起54嵌入所述鎖止墊塊6的凹槽內(nèi)。初始狀態(tài)時(shí),所述鎖止墊塊6未嵌入所述環(huán)形槽71及固定槽55，此時(shí)，所述內(nèi)陰模2底端與所述下底座5的壓制基面52相貼合，待所述鎖止墊塊6嵌入所述環(huán)形槽71及固定槽55之后，由于所述內(nèi)陰模2與所述外陰模7通過兩個(gè)定位銷4垂直方向相對(duì)固定，所述外陰模7整體帶動(dòng)所述內(nèi)陰模2抬高所述環(huán)形槽71的寬度的距離，此時(shí)，所述內(nèi)陰模2空腔底端脫離所述下底座5的壓制基面52，從而使得所述熱壓空腔21與位于所述內(nèi)陰模2外側(cè)的熱變形空腔72相連通；同時(shí)，該鎖止墊塊6還起到將所述外陰模7及下底座5固定為一體的作用，防止磁體在擠出并隨著熱變形空腔72熱變形時(shí)將所述內(nèi)陰模2和夕卜陰模7撐起，影響磁體的成型效果。所述下底座5側(cè)面設(shè)有測溫孔51，該測溫孔51接近所述壓制基面52，在熱壓時(shí)插入熱電偶或其他測溫元件進(jìn)行測溫。
[0061]所述上沖頭13上端固定連接于上底座，所述上沖頭13能夠在所述熱壓空腔21內(nèi)上下移動(dòng)，所述上沖頭13側(cè)面與所述內(nèi)陰模2內(nèi)壁形成間隙配合，所述上底座包括底端與所述上沖頭13固連的伸出桿12及底端與所述伸出桿12固連的上壓座11。所述上沖頭13與所述上底座一體成型，所述伸出桿12與所述內(nèi)陰模2空腔內(nèi)壁存在間隙，所述伸出桿12用以傳遞下壓所述上沖頭13的壓力及提升所述上沖頭13的拉力，所述伸出桿12橫截面小于所述上沖頭13的橫截面，所述伸出桿12上端固連有上壓座11，所述上壓座11與熱壓爐的動(dòng)力裝置固連，該熱壓爐的動(dòng)力裝置提供下壓及提升的動(dòng)力。
[0062]所述上底座、下底座5、內(nèi)陰模2、外陰模7、背壓圈3及鎖止墊塊6中的一種或幾種可以采用硬質(zhì)合金、鎳基高溫合金、模具鋼、金屬陶瓷中的一種或幾種制造。
[0063]在熱壓過程及熱變形過程可以在放電等離子體燒結(jié)爐上或感應(yīng)加熱熱壓爐上或電阻加熱熱壓爐上實(shí)現(xiàn)。通過該方法和設(shè)計(jì)的模具完成環(huán)形磁體的壓制可在帶有真空手套箱的熱壓爐中完成，也可在沒有真空手套箱的熱壓裝置中完成；熱壓過程和熱變形過程可以是在具有單向壓制的立式熱壓爐中完成也可在具有雙向壓制的立式熱壓爐中完成；所述磁性粉末實(shí)質(zhì)上有R-TM-B構(gòu)成，其中，R為稀土元素中的至少一種，TM為過渡金屬中的至少一種；所述的磁性粉末實(shí)質(zhì)上可以是通過快淬法或HDDR法或高能球磨方法或霧化法獲得的磁性粉末中的一種或其任意組合方法獲得。
[0064]所述的熱壓過程和熱變形過程，可以在真空狀態(tài)下或稀有氣體保護(hù)下實(shí)現(xiàn)，也可以是熱壓過程在真空狀態(tài)下完成，熱變形過程在稀有氣體保護(hù)下完成；也可以是熱壓過程在稀有氣體保護(hù)下完成，熱變形過程在真空狀態(tài)下完成。
[0065]本發(fā)明提供的環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制方法為:
[0066]包括以下步驟:
[0067]I)將一定量的通過快淬法或HDDR法或高能球磨法或霧化法中的一種或幾種方法獲得的磁性粉末添加到壓制模具的所述熱壓空腔21中；
[0068]2)將所述壓制模具置于熱壓裝置中，并將該模具的上底座與熱壓爐上壓頭固連，待真空度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求后進(jìn)行熱壓燒結(jié)；
[0069]3)所述上沖頭13將磁性粉末壓實(shí)，獲得晶粒以等軸晶為主的熱壓磁體；
[0070]4)熱壓完成后，略微升起熱壓爐上壓頭，待所述內(nèi)陰模2及外陰模7整體向上運(yùn)動(dòng)一定距離后，插入兩個(gè)半圓形凹槽墊塊，即所述鎖止墊塊6 ；
[0071]5)待溫度和壓力以及真空度或稀有氣體保護(hù)氣氛滿足要求后，通過熱壓爐上壓頭向下運(yùn)動(dòng)推動(dòng)所述上沖頭13向下運(yùn)動(dòng)，對(duì)已經(jīng)完成的熱壓磁體進(jìn)行熱變形加工。
[0072]所述熱壓磁體在所述上沖頭13的壓力作用下發(fā)生變形，先擠出成圓餅狀，再擠出成圓環(huán)形。
[0073]擠出的環(huán)形磁體首先會(huì)受到所述背壓圈3的背壓作用，保證擠出的環(huán)形磁體更加致密。
[0074]應(yīng)用本壓制方法于本壓制模具的工作過程如下:
[0075]I)將一定量的通過快淬法或HDDR法或高能球磨法或霧化法中的一種或幾種方法獲得的磁性粉末添加到裝配好的壓制模具的所述熱壓空腔21中；
[0076]2)將所述壓制模具置于熱壓裝置中，并將該模具的上底座與熱壓爐上壓頭固連，待真空度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求后進(jìn)行熱壓燒結(jié)；具體地，將組裝好的該壓制模具置于有保護(hù)氣氛或真空狀態(tài)的熱壓裝置中，快速升溫到720°C，在200MPa壓力作用下完成熱壓；
[0077]3)所述上沖頭13將磁性粉末壓實(shí)，獲得晶粒以等軸晶為主的熱壓磁體；
[0078]4)熱壓完成后，略微升起熱壓爐上壓頭，由于所述上沖頭13和所述內(nèi)陰模2之間熱膨脹而產(chǎn)生一定的摩擦力，在熱壓爐上壓頭上升過程中會(huì)帶動(dòng)所述內(nèi)陰模2、外陰模7、定位銷4及背壓圈3同步向上運(yùn)動(dòng)；待所述內(nèi)陰模2及外陰模7整體向上運(yùn)動(dòng)一定距離后，插入兩個(gè)所述鎖止墊塊6，即對(duì)應(yīng)地將第一凸起61插入所述環(huán)形槽71，第二凸起62插入所述固定槽55，相應(yīng)地，所述鎖止凸起54嵌入所述鎖止墊塊6的凹槽內(nèi)；此時(shí),所述內(nèi)陰模2空腔底端脫離所述壓制基面52，使得所述熱壓空腔21與所述熱變形空腔72相連通；
[0079]5)待溫度和壓力以及真空度或稀有氣體保護(hù)氣氛滿足要求后，通過熱壓爐上壓頭向下運(yùn)動(dòng)推動(dòng)所述上沖頭13向下運(yùn)動(dòng)，對(duì)已經(jīng)完成的熱壓磁體進(jìn)行熱變形加工。本發(fā)明中熱變形工藝參數(shù)是在溫度750°C、壓力200MPa、變形速率5xlO_2mm/S速率下對(duì)已經(jīng)熱壓密實(shí)化的熱壓磁體進(jìn)行熱變形工藝；此時(shí)，所述熱壓磁體在所述上沖頭13的向下壓力作用下發(fā)生變形，先擠出成圓餅狀，再擠出成圓環(huán)形，具體地，所述位于底端的熱壓磁體通過所述上沖頭13的壓力首先被擠壓成圓餅狀，并通過所述內(nèi)陰模2抬起而與所述壓制基面52形成的間隙進(jìn)入所述熱變形空腔72，最后于所述熱變形空腔72中擠壓成所需的環(huán)形磁體，特別地，擠出的環(huán)形磁體首先會(huì)受到所述背壓圈3的背壓作用，保證擠出的環(huán)形磁體更加致密。通過本發(fā)明的熱變形工藝獲得了高度致密化、環(huán)形磁體各部位晶粒取向一致、以條狀晶粒為主的易磁化方向與壓力方向垂直的各向異性環(huán)形磁體。
[0080]綜上所述，本發(fā)明環(huán)形磁體的壓制模具和壓制方法，可以實(shí)現(xiàn)熱壓工藝和熱變形工藝連續(xù)進(jìn)行，而無需在熱壓完成后再更換上沖頭，此外采用該工藝獲得的環(huán)形磁體壁厚均勻，且擠出的環(huán)形磁體各個(gè)部位性能均勻。極大提高環(huán)形磁體性能的同時(shí)，節(jié)約了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0081]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具，其特征在于，包括: 熱壓裝置，包括具有空腔的內(nèi)陰模、活動(dòng)設(shè)置于所述內(nèi)陰模的空腔內(nèi)的上沖頭及設(shè)置于所述內(nèi)陰模空腔底端的下底座，所述內(nèi)陰模的空腔貫通所述內(nèi)陰模的中心，所述內(nèi)陰模的空腔的中心線垂直于所述下底座的壓制基面，所述空腔位于所述上沖頭底端與所述壓制基面之間的部分為熱壓空腔； 熱變形裝置，包括設(shè)置于所述內(nèi)陰模外圍的外陰模、設(shè)置于所述下底座側(cè)面用以墊高所述內(nèi)陰模高度的鎖止墊塊，所述外陰模內(nèi)側(cè)與所述內(nèi)陰模外側(cè)之間存在間隙，該間隙為熱變形空腔，當(dāng)鎖止墊塊未墊高所述內(nèi)陰模高度時(shí)，所述內(nèi)陰模的空腔底部與所述壓制基面貼合，所述熱變形空腔與所述熱壓空腔彼此隔開，當(dāng)鎖止墊塊墊高所述內(nèi)陰模高度時(shí)所述熱變形空腔與所述熱壓空腔相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具，其特征在于:所述熱變形空腔內(nèi)活動(dòng)設(shè)置有背壓圈，所述背壓圈與所述內(nèi)陰模及所述外陰模之間都為間隙配合，所述背壓圈能夠在所述熱變形空腔內(nèi)上下移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具，其特征在于:所述背壓圈的側(cè)面中部開設(shè)貫通槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具，其特征在于:所述內(nèi)陰模上端側(cè)面開設(shè)兩個(gè)沉孔，所述外陰模上端側(cè)面設(shè)有與所述沉孔位置對(duì)應(yīng)的通孔，兩定位銷依次插入所述外陰模的通孔、所述貫通槽及所述沉孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具，其特征在于:所述外陰模下端側(cè)面設(shè)置有環(huán)形槽，所述下底座側(cè)面設(shè)有固定槽，所述固定槽上端設(shè)有鎖止凸起。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具，其特征在于:所述鎖止墊塊為帶凹槽的半圓形墊塊，該凹槽的兩側(cè)分別具有長端的第一凸起及短端的第二凸起，該第一凸起用以對(duì)應(yīng)插入所述環(huán)形槽，該第二凸起用以對(duì)應(yīng)插入所述固定槽，所述鎖止凸起對(duì)應(yīng)插入所述凹槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具，其特征在于:所述上沖頭上端固定連接于上底座，所述上沖頭側(cè)面與所述內(nèi)陰模內(nèi)壁形成間隙配合，所述上底座包括底端與所述上沖頭固連的伸出桿及底端與所述伸出桿固連的上壓座。
8.一種使用權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的環(huán)形磁體的連續(xù)式壓制模具的壓制方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)將磁性粉末添加到所述壓制模具的所述熱壓空腔中； 2)將所述壓制模具置于熱壓裝置中，進(jìn)行熱壓燒結(jié)，此時(shí)，所述內(nèi)陰模的空腔底端與所述壓制基面貼合，所述熱變形空腔與所述熱壓空腔彼此隔開； 3)所述上沖頭將磁性粉末壓實(shí)，獲得晶粒以等軸晶為主的熱壓磁體； 4)熱壓完成后，將所述內(nèi)陰模及外陰模整體向上移動(dòng)，以便插入兩個(gè)所述鎖止墊塊，此時(shí)所述鎖止墊塊墊高所述內(nèi)陰模高度使得所述熱變形空腔與所述熱壓空腔相連通； 5)待滿足熱成型的要求后，所述上沖頭向下推動(dòng)，對(duì)已經(jīng)完成的熱壓磁體進(jìn)行熱變形加工。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓制方法，其特征在于:所述熱壓磁體在所述上沖頭的壓力作用下發(fā)生變形，先擠出成圓餅狀，再擠出成圓環(huán)形。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓制方法，其特征在于:所述磁性粉末通過快淬法或HDDR法或高能球磨法或霧化法中的一種或其任意組合方法獲得。
【文檔編號(hào)】B22F5/10GK103949642SQ201410211500
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】張鐵橋, 張瀾庭, 王靜, 梁樂, 陳夫剛, 董顯平 申請人:上海交通大學(xué)