一種稀土永磁材料生產(chǎn)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及稀土永磁材料生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及燒結(jié)釹鐵硼材料生產(chǎn)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]燒結(jié)釹鐵硼是用粉末冶金工藝原理制造的一種稀土永磁材料，因其高剩磁、高矯頑力、高磁能積、體積小、重量輕等特點，產(chǎn)品除了應(yīng)用于電聲元件、醫(yī)療設(shè)備、傳感器、磁選、磁吸等領(lǐng)域外，更是廣泛應(yīng)用于包括汽車、電腦硬盤、風(fēng)力發(fā)電、電動工具、電動自行車、空調(diào)壓縮機(jī)、電梯、航空航天等領(lǐng)域在內(nèi)的各類工業(yè)電機(jī)中。
[0003]高性能釹鐵硼材料對生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)工藝要求很高，尤其對于燒結(jié)工藝制備的釹鐵硼材料，磁粉粒度更細(xì)，材料更易氧化，導(dǎo)致磁性能劣化甚至報廢，現(xiàn)有技術(shù)中，通常對制粉及壓坯包裝封閉后轉(zhuǎn)移或運送，以避免釹鐵硼材料在成型前和成型后接觸到外界空氣產(chǎn)生氧化問題，但這種包裝封閉方式通常需人工操作，且氣密性難以保證，無法適應(yīng)大規(guī)模自動化生產(chǎn)，且以這種方式生產(chǎn)高牌號磁材非常困難。
[0004]目前，有少量廠家試采用無氧成型燒結(jié)裝置，例如CN202336578U，其將稱料箱、通道、全封閉壓機(jī)、燒結(jié)均進(jìn)行密封連接，用氮氣保護(hù)，但該裝置未涉及加工步驟，更沒有涉及燒結(jié)前加工裝置。
[0005]另外，日本一些廠家及研發(fā)機(jī)構(gòu)，試采用將壓制坯體浸漬于合成油中用轉(zhuǎn)動葉片進(jìn)行切割，但合成油需燒結(jié)前預(yù)熱去除，如去除不完全，將使得磁性能嚴(yán)重劣化，使得磁性材料燒結(jié)時間長、能耗高，且不適用于高牌號釹鐵硼磁體生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種占地面積小、自動化程度高、材料損耗低、生產(chǎn)效率高且能耗低、適應(yīng)規(guī)?；a(chǎn)高牌號釹鐵硼稀土燒結(jié)永磁材料的生產(chǎn)設(shè)備。
[0007]本發(fā)明所提供稀土燒結(jié)永磁材料生產(chǎn)設(shè)備，所述生產(chǎn)設(shè)備依次包括制粉裝置、壓制成型裝置、排線加工裝置、燒結(jié)裝置，排線加工裝置對壓制成型的坯體進(jìn)行加工得到料塊；所述制粉裝置、壓制成型裝置、排線加工裝置、燒結(jié)裝置均置于一個整體密閉系統(tǒng)內(nèi)。
[0008]優(yōu)選地，還包括余料回收裝置，余料回收裝置收集落料、邊角余料、粉末、碎肩；所述制粉裝置、壓制成型裝置、排線加工裝置、燒結(jié)裝置、余料回收裝置均置于一個整體密閉系統(tǒng)內(nèi)。
[0009]更優(yōu)選地，還包括清粉裝置，對排線加工后的料塊進(jìn)行清粉，清出的粉末進(jìn)入余料回收裝置；清粉裝置也置于該整體密閉系統(tǒng)內(nèi)。
[0010]優(yōu)選地，還設(shè)置有控制裝置，所述控制裝置控制該密閉系統(tǒng)內(nèi)各裝置的運行、氧濃度和氮氣壓力。
[0011]所述制粉裝置將稀土磁性合金粉碎成所需粒徑的合金粉末，優(yōu)選地，包括粗磨機(jī)、氫脆爐、氣流磨、以及密閉的第一輸送機(jī)構(gòu)，所述第一輸送機(jī)構(gòu)將磁性合金送入制粉裝置，并密閉連接粗磨機(jī)、氫脆爐、氣流磨。
[0012]所述壓制成型裝置包括密閉的稱料箱、一次成型壓機(jī)、二次成型壓機(jī)、以及密閉的第二輸送機(jī)構(gòu)，優(yōu)選地，所述一次成型壓機(jī)為定向磁場成型，所述二次成型壓機(jī)為等靜壓機(jī)，壓制成型后獲得母坯，所述第二輸送機(jī)構(gòu)向稱料箱輸送磁性合金粉末，并密閉連接稱料箱、一次成型壓機(jī)和二次成型壓機(jī)。
[0013]優(yōu)選地，所述排線加工裝置包括排線、線張力及線間距調(diào)整機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)定位夾具、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、微氧含量監(jiān)測機(jī)構(gòu)；優(yōu)選地，還包括密閉的第三輸送機(jī)構(gòu)以及第一余料回收裝置，所述第三輸送機(jī)構(gòu)將壓制好的母坯送入排線加工裝置中，所述第一余料回收裝置回收并收集排線加工過程中的落料、邊角余料，回收后可再利用；優(yōu)選的實施方式，所述第一余料收集裝置包括導(dǎo)料斜面和收集臺車，導(dǎo)料斜面將排線加工過程中的落料、邊角余料引導(dǎo)到、或通過震動引導(dǎo)到收集臺車中；或者，第一余料收集裝置包括帶插板閥的錐形料斗集粉
目.ο
[0014]所述排線設(shè)置多條，各條線之間以預(yù)定的間距設(shè)置，該間距取決于加工后的塊體或片體的尺寸，各條線并排設(shè)置在上、下端卡架上，卡架上還具有線張力及線間距調(diào)整機(jī)構(gòu)，可對排線的線張力和線間距進(jìn)行調(diào)整，適應(yīng)母坯不同密度、不同尺寸的加工需要。
[0015]所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動所述排線沿著某一預(yù)定方向作往復(fù)運動，例如Z軸方向作往復(fù)運動，優(yōu)選采用氣缸、電機(jī)、或曲柄機(jī)構(gòu)驅(qū)動。
[0016]優(yōu)選的【具體實施方式】中，由電機(jī)帶動輸出軸同步驅(qū)動兩個轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)兩個轉(zhuǎn)盤分別帶動兩排相對設(shè)置的排線進(jìn)行上下往復(fù)運動，其中兩排排線運動方向相反，從而構(gòu)成兩條加工線，這兩條加工線共用一臺電機(jī)驅(qū)動，且共用第三輸送機(jī)構(gòu)和第一余料收集裝置，根據(jù)產(chǎn)能需要，可選擇一條或兩條加工線加工，或者選擇任一條加工線的某組排線加工，可根據(jù)產(chǎn)能需要對加工能力進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)柔性生產(chǎn)。
[0017]所述旋轉(zhuǎn)定位夾具用于夾持定位待加工母坯，優(yōu)選的【具體實施方式】中，包括旋轉(zhuǎn)夾持臺以及X、Y夾持方向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、以及驅(qū)動電機(jī)，所述驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動所述旋轉(zhuǎn)夾持臺進(jìn)行X、Y軸方向的運動，進(jìn)而實現(xiàn)加工過程中帶動母還進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動；所述X、Y夾持方向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)所述旋轉(zhuǎn)夾持臺的夾持座在X、Y方向的位移，由此適應(yīng)不同尺寸母坯的夾持定位。優(yōu)選地，夾持臺為360°旋轉(zhuǎn)夾持臺。
[0018]所述微氧含量監(jiān)測裝置實時監(jiān)測所述排線加工裝置所在密閉系統(tǒng)內(nèi)的氧濃度，確保氧濃度在所設(shè)定的范圍內(nèi)。
[0019]所述控制器控制所述排線的行程、往復(fù)頻率、加工路徑以及加工參數(shù)、所述旋轉(zhuǎn)定位夾具的動作、以及微氧含量等。
[0020]加工時，首先將母還定位于所述旋轉(zhuǎn)定位夾具，電機(jī)驅(qū)動排線沿著某一預(yù)定方向作往復(fù)運動進(jìn)行往復(fù)直線運動，隨著所述定位夾具的旋轉(zhuǎn)，按照預(yù)先設(shè)定的路徑對母坯進(jìn)行加工，從而成型為預(yù)定形狀及尺寸的塊體、片體、弓形或其它異形，該加工過程中不需添加任何冷卻劑、切割液、潤滑劑、或抗熔合粉末，加工過程中不會出現(xiàn)粉末氧化及燃燒，加工塊體間也不會出現(xiàn)熔合。優(yōu)選地，定位夾具為360°旋轉(zhuǎn)定位夾具。
[0021]優(yōu)選地，所述排線采用復(fù)合線，其芯為鋼絲或鋼纖維、硬質(zhì)合金絲或硬質(zhì)合金纖維、或尼龍纖維，優(yōu)選采用不銹鋼絲，研磨顆粒固定在芯上，優(yōu)選采用電鍍或電沉積將研磨顆粒涂覆在芯線上，可保證加工過程中良好的排肩性，研磨顆粒優(yōu)選高硬度材料制成，優(yōu)選金剛石、碳化硅、氮化硅、氮化鋁、氧化鋁等。
[0022]優(yōu)選地，所述清粉裝置包括相向旋轉(zhuǎn)的滾筒，滾筒上設(shè)置毛刷，由毛刷清理排線加工后料塊上、下表面的毛刺、碎肩等，根據(jù)產(chǎn)能需要，可設(shè)置多組相對旋轉(zhuǎn)的滾筒；所述清粉裝置還包括第二余料收集裝置以及密閉的第四輸送機(jī)構(gòu)，所述第二余料收集裝置對毛刷清理下來的碎肩、粉末進(jìn)行收集、回收；所述第四輸送機(jī)構(gòu)將排線加工后的料塊送入清粉裝置中；可選擇的，所述清粉裝置設(shè)置在所述排線加工裝置后，所述燒結(jié)裝置前。
[0023]所述燒結(jié)裝置包括一個或多個燒結(jié)爐，所述燒結(jié)爐通過所述第五輸送機(jī)構(gòu)密閉連接所述排線加工裝置或清粉裝置，燒結(jié)爐內(nèi)設(shè)置料架和升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)接受來自第四輸送機(jī)構(gòu)的料盤中放置的已清粉的料塊，然后將料塊送入燒結(jié)爐內(nèi)料架的料盤內(nèi)，燒結(jié)爐關(guān)閉后按預(yù)定工藝進(jìn)行燒結(jié)和熱處理，冷卻后打開爐門，升降機(jī)構(gòu)將料塊從燒結(jié)爐內(nèi)移出，獲得燒結(jié)磁體產(chǎn)品。
[0024]優(yōu)選地，所述余料回收裝置包括所述第一余料收集裝置、所述第二余料收集裝置、第六運輸機(jī)構(gòu)，優(yōu)選地還包括退磁裝置和二次制粉裝置，所述第一余料收集裝置收集所述排線加工裝置內(nèi)加工過程中的落料、邊角余料，所述第二余料收集所述清粉裝置內(nèi)毛刷清理下來的碎肩、粉末，兩個余料回收裝置的粉末匯集后，經(jīng)第六輸送機(jī)構(gòu)送入所述退磁裝置進(jìn)行退磁，再進(jìn)行粉碎，然后送入所述壓制成型裝置。
[0025]優(yōu)選地，第一余料收集裝置和第二余料收集裝置可以采用相同的結(jié)構(gòu)，也可以采用不同的結(jié)構(gòu)，只要能收集余料即可。
[0026]優(yōu)選地，所述運輸裝置包括所述第一輸送機(jī)構(gòu)、所述第二輸送機(jī)構(gòu)、所述第三輸送機(jī)構(gòu)、所述第四輸送機(jī)構(gòu)、所述第五輸送機(jī)構(gòu)、以及第六輸送機(jī)構(gòu)，整體構(gòu)成生產(chǎn)設(shè)備的物流通道，所述運輸裝置也設(shè)置在所述整體密閉系統(tǒng)內(nèi)，各輸送機(jī)構(gòu)優(yōu)選為輸送帶、輸送鏈、臺車中的任一或組合。
[0027]所述控制裝置包括各裝置控制機(jī)構(gòu)、交互通訊裝置、以及總控制機(jī)，所述各裝置控制機(jī)構(gòu)通過交互通訊裝置與總控制機(jī)進(jìn)行通訊、控制、反饋，并控制該密閉系統(tǒng)的各部分裝置的運行、以及密閉系統(tǒng)的氧濃度和氮氣壓力。
[0028]所述排線加工是對壓制成型的母坯進(jìn)行排線加工，將母坯夾持并定位，由驅(qū)動裝置驅(qū)動排線進(jìn)行往復(fù)直線運動，隨著定位夾具的旋轉(zhuǎn)，按照預(yù)先設(shè)定的路徑對母坯進(jìn)行加工，該加工是以敲擊或擊落的方式使