專利名稱：粉末成形體的制造方法及磁鐵的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粉末成形體的制造方法及磁鐵的制造方法，并涉及在粉末成形時使用的粉體壓制裝置及其驅(qū)動方法。本發(fā)明還涉及在制作沿壓制方向(單向壓力施加方向)的測定尺寸大于沿垂直于壓制方向的測定尺寸的形狀(例如棒狀或筒狀)的成形體時特別適用的壓制技術(shù)。
在粉末冶金領(lǐng)域，為了對粉末賦予形狀，使用各種方法。尤其在燒結(jié)磁鐵的制造技術(shù)領(lǐng)域，使用粉體壓制裝置將磁鐵合金粉末進行成形的方法被廣泛利用。
以下參照附圖，對制作磁鐵合金粉末的成形體(壓坯)方法的以往例進行說明。


圖1(a)～(c)是模擬地表示粉體壓制裝置的動作(Withdrawal方式)的斷面圖。圖示的壓制裝置具備具有用于形成型腔1的貫通孔的陰模2、在貫通孔內(nèi)用于壓縮粉末的上模沖3和下模沖4。該壓制裝置還具備與未圖示的驅(qū)動裝置連接的上壓頭5和下壓頭6。該構(gòu)成例，上壓頭5和上模沖3同時沿上下方向驅(qū)動，下壓頭6和陰模2同時沿上下方向驅(qū)動。另一方面，下模沖4以相對壓制裝置的本體部分10固定的狀態(tài)配置。
下面，對使用具有上述構(gòu)造的壓制裝置制作成形體方法的以往例進行說明。
首先，如圖1(a)所示，以下模沖4的前端部分插入陰模2的貫通孔內(nèi)的狀態(tài)形成型腔1，在該型腔1內(nèi)填充原料粉末。如圖1(b)所示，使上模沖3下降，將其前端部分插入陰模2的貫通孔內(nèi)，在上模沖3和下模沖4之間壓縮粉末(單向方向壓縮)。通過該壓縮制作填充粉末的成形體7。然后，如圖1(c)所示，通過取出的過程(“拔出過程”或者“擠出過程”)，將成形體7從陰模2中向外取出。此時，在該以往例中，以下模沖4和成形體7照樣靜止，使陰模2向下方下降，另一方面使上模沖3向上方移動。
接著，一邊參照圖2，一邊更詳細地說明上述動作。
在圖2中，實線A表示上模沖3的位置的時間變化，實線B表示陰模2的位置的時間變化。實線C表示利用上模沖3對成形體7的上端面給予壓力P的時間變化。成形體7，不僅從上模沖3，也從下模沖和陰模2接受壓力，但在本說明書中，為了方便，將上模沖3對成形體7造成的壓力用“成形體壓力”表現(xiàn)，以“P”表示其大小。圖2中的壓力P意味著該“成形體壓力”。
圖2的“S1”、“S2”、“S3”和“S4”分別表示粉末成形過程、上模沖3的微速上升過程、成形體7的拔出過程、上模沖3的高速上升過程。以下，依次說明這些過程。
首先，在粉末成形過程S1中，通過對粉末施加大的壓力Pc完成狹義的壓制成形，形成成形體7。在陰模2中制作成壓縮狀態(tài)的成形體7后，從時刻t1開始上模沖3的微速上升過程S2，使上模沖3逐漸地上升。此時，被壓縮的成形體7作為彈性體，伴隨上模沖3的稍微上升，向與壓縮方向相反的方向延伸。成形體壓力P達到PH(＞0)時，上模沖3的微速上升停止。
接著，在時刻t2，開始成形體7的拔出過程S3。成形體7的拔出過程S3，以在上模沖3和下模沖4之間保持成形體7的狀態(tài)進行。此時，成形體7從上下模沖3、4接受的壓力PH大致保持一定的值。
成形體7從陰模2中完全拔出后，在時刻t3，開始上模沖3的高速上升過程。這樣一來，成形體壓力P就急劇地降低，上模沖3從成形體7的上端面離開時，壓力P變?yōu)榱恪?br> 上述的壓制方法是叫做壓緊(hold-down)的方法(“粉末の成形と加工粉からニアネツトシェイプヘ”日本塑性加工學(xué)會編、特開平6-81006號公報)，具有一邊利用上模沖3對成形體7給予一定的保持壓力(PH)，一邊從陰模2拔出成形體7的特征。按照該方法，能夠防止成形體7的“剝離破裂”。成形體7的剝離破裂是成形體7從陰模2的拔出過程中發(fā)生的現(xiàn)象。以下，邊參照圖3(a)，邊說明剝離破裂的發(fā)生機制。
圖3(a)模擬地表示開始下降的陰模2對成形體7的側(cè)面給予摩擦力的狀態(tài)，圖3(b)表示陰模2的下降進行，成形體7的上端部分從陰模2向外側(cè)露出的狀態(tài)。被壓縮的成形體7是彈性體，因此伴隨施加壓力的降低，會沿箭頭Q1的方向伸長(彈性變形回復(fù)現(xiàn)象)。此時，去掉上模沖3對成形體7造成的壓力P1，使成形體7的上端面變成自由端，成形體7就向陰模2的外側(cè)伸長。另一方面，成形體7的側(cè)面部分通過陰模2接受強摩擦力，其結(jié)果，在成形體7中產(chǎn)生局部的應(yīng)變，而形成裂紋8。由于該裂紋8而產(chǎn)生剝離破裂。
為了防止這樣的剝離破裂，在壓緊法中，至完成成形體7的拔出過程S3期間，對成形體7繼續(xù)給予規(guī)定的保持壓力PH。這樣的以往壓緊法，在粉末的硬度高、塑性變形困難、而且沒有延伸性的陶瓷粉末、金屬間化合物粉末等高硬度粉末的壓制成形中采用，能夠發(fā)揮充分的效果。
但是，按照上述的以往方法，像制造各向異性稀土類磁鐵時，在成形體的壓縮密度比較小的場合，存在容易發(fā)生成形體的壓潰(壓壞)的問題。在制造各向異性磁鐵場合，在成形中需要使磁場進行取向，因此在磁鐵粉末中加入潤滑劑的同時，通過用低成形壓力壓縮粉末，使成形密度降低，由此，提高粉末粒子的取向度。在這樣的情況下，因成形體的強度降低，即使利用比較小的壓力，成形體也發(fā)生壓潰。
另外，近年來，伴隨磁鐵的用途擴大，正需要制作具有沿壓縮方向(陰模的移動方向)伸長形狀的成形體。在此，為了方便，將沿壓縮方向測量的成形體的尺寸稱為“成形體的高度”，將沿垂直于壓縮方向測量的成形體的有代表性尺寸稱為“成形體的寬度”或者“成形體的直徑”。并且將上模沖與成形體的接觸面稱為“成形面”，將其面積稱為“成形面積”。
在這樣的“成形體的寬度”或“成形面積”一定時，“成形體的高度”越高，因拔出時的壓制方向的壓力，越容易發(fā)生成形體的壓潰。圖4(a)表示對高度相對較低的成形體施加壓力P1和P2的狀態(tài)，圖4(b)表示對高度相對較高的成形體施加壓力P1和P2的狀態(tài)。與圖4(a)的場合相比，圖4(b)的場合顯著地發(fā)生壓潰的問題。
發(fā)生成形體壓潰的壓制方向的壓力大小，即壓潰強度(或者壓壞強度)，在從陰模2拔出成形體7的過程中，隨著從陰模2向外側(cè)出現(xiàn)的成形體7的露出部分的增加而降低。因此，為了不發(fā)生剝離破裂而一邊對成形體7施加保持壓力PH(一定壓力)，一邊進行成形體7的拔出，即使在拔出過程S3的初期階段不發(fā)生壓潰，在拔出過程S3的后半階段也有引起壓潰的危險。在拔出過程S3的后半階段，成形體大部分露出在外，露出部分從陰模2得到解放，因此在露出部分，有一種彈性回復(fù)力作用在與壓制方向垂直的方向上(欲向外側(cè)擴張)。因此，即使施加的保持壓力PH比較小，成形體也會發(fā)生壓壞。這種壓潰，成形體的高度越高，越容易發(fā)生。
關(guān)于成形體壓力P，圖5表示發(fā)生剝離破裂的壓力范圍(剝離發(fā)生區(qū)域)和發(fā)生壓潰的壓力范圍(壓潰發(fā)生區(qū)域)。在圖5的例子中，將保持壓力PH設(shè)定在避免剝離發(fā)生區(qū)域的值。但是，在圖5的情況中，伴隨成形體7的拔出，成形體7的壓潰強度降低，保持壓力PH進入了壓潰區(qū)域。因此，在成形體7的拔出過程的后半段會發(fā)生壓潰。相反，如果以避免壓潰的目的而降低保持壓力PH，保持壓力PH將進入剝離區(qū)域，因而此時將發(fā)生剝離破裂。在這種左右為難的局面中，在“成形體的高度”對“成形體的寬度”或“成形面積”之比小的情況下，或者在成形體強度大的的情況下，因圖5所示壓潰發(fā)生領(lǐng)域向上側(cè)移動，故不特別成為問題。
并且，在特開平10-8102號公報中，記載有根據(jù)露出陰模的壓粉體的高度，對壓粉體(成形體)從陰模拔出時的保持壓力的大小進行控制的方法。但是，根據(jù)本發(fā)明者的實驗，用上述公報記載的方法進行拔出動作時，成形體從陰模露出開始時會產(chǎn)生成形體的剝離破裂的現(xiàn)象。特別是，在將“成形體的高度”對“成形體的寬度”或“成形面積”之比較大的長成形體拔出時，這種現(xiàn)象多有發(fā)生。
根據(jù)上述情況，本發(fā)明者認為有必要對成形體露出開始時的保持壓力進行控制。但是，上述公報雖然提到根據(jù)成形體露出部分的高度，對成形體露出后的保持壓力進行控制，但沒有提到對成形體露出前的保持壓力進行控制。
另一方面，保持壓力PH的大小與壓縮成形時的壓力Pc相比，是特別小的。但是，以高精度調(diào)整成形壓力P是極困難的。過去，往往以油壓裝置進行上模沖3或陰模2的驅(qū)動。在這種場合，可以采用檢測壓縮油缸的油壓、從該油壓計算出對成形體7施加的壓力P的方法。該方法例如在特開平10-152702號公報中已有記載。
但是，在驅(qū)動上模沖3和陰模2時，由于這些部件經(jīng)受的機械抵抗負荷不同，按照上述方法檢測的油壓將會發(fā)生變動，因而難以正確地求出對成形體7施加的壓力P。因此，為了避免剝離或壓潰，為了正確地檢測實際對成形體7施加的壓力P，需要采用新的方法。
本發(fā)明就是鑒于這樣的諸多問題而完成的，其主要目的在于，提供在拔出成形體時不易發(fā)生成形體的剝離破裂或壓潰的粉末成形體的制造方法及磁鐵的制造方法。
本發(fā)明的其他目的在于，提供以高精度檢測對粉末成形體施加的壓力、基于該壓力能夠控制加壓部件的動作的粉體壓制裝置及其驅(qū)動方法。
按照本發(fā)明的粉末成形體的制作方法是使用具備下述部件的裝置，即具有用于形成型腔的貫通孔的陰模和在上述貫通孔內(nèi)用于壓縮粉末的第1和第2模沖的裝置進行的粉末成形體的制作方法，其特征在于，包括下述的過程在上述陰模的貫通孔內(nèi)插入上述第2模沖的至少前端部分的狀態(tài)下，在上述型腔內(nèi)填充上述粉末的過程；在上述陰模的貫通孔內(nèi)插入上述第1模沖的至少前端部分，通過在上述第1模沖和上述第2模沖之間壓縮上述粉末，制作上述粉末的成形體的過程；利用上述第1和第2模沖一邊對上述成形體施加壓力，一邊使上述第1和第2模沖的間隔增加，由此使上述壓力減少的過程；以及上述壓力的減少開始后，在上述壓力的減少停止前，開始上述陰模對上述成形體的相對移動，在上述壓力變?yōu)榱阒埃Y(jié)束從上述陰模的貫通孔拔出上述成形體的過程。
在一種優(yōu)選實施方案中，從上述第1和第2模沖的間隔增加開始的時刻，經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的時間時，開始上述陰模對上述成形體的相對移動。
通過使上述第1和第2模沖的間隔增加，在上述壓力降低至預(yù)先設(shè)定的第1水平時，也可以開始上述陰模對上述成形體的相對移動。
在一種優(yōu)選實施方案中，在實行上述陰模對上述成形體的相對移動的期間，使上述第2模沖靜止，使上述陰模移動。
在實行上述陰模對上述成形體的相對移動的期間，也可以使上述陰模靜止，使上述第2模沖移動。
在一種優(yōu)選實施方案中，通過使上述第1和第2模沖的間隔增加，在上述壓力降低至預(yù)先設(shè)定的第2水平時，使上述第1和第2模沖的間隔增加停止。
最好根據(jù)設(shè)置在上述第1和第2模沖的至少一方上的應(yīng)變傳感器的輸出，檢測上述壓力。
在一種優(yōu)選實施方案中，上述粉末是磁鐵粉末。
在一種優(yōu)選實施方案中，上述磁鐵粉末是平均粒徑為5μm以下的稀土合金粉末。
在一種優(yōu)選實施方案中，上述磁鐵粉末是使合金熔液經(jīng)過急冷凝固的過程制成的磁鐵粉末。
在上述磁鐵粉末中最好添加潤滑劑。
按照本發(fā)明的磁鐵的制作方法，其特征在于，包括準備采用上述的任何粉末成形體的制作方法制成的成形體的過程；以及燒結(jié)上述成形體的過程。
在上述第1模沖和上述第2模沖之間壓縮上述粉末時，也可以對上述粉末施加取向磁場。
在上述型腔內(nèi)的上述取向磁場的方向最好是垂直于由上述第1模沖和上述第2模沖形成的成形體壓縮方向。
按照本發(fā)明的磁鐵的其他制作方法是使用具備用于成形磁鐵粉末的陰模、第1模沖和第2模沖的裝置進行的磁鐵制作方法，其特征在于，包括利用上述第1和第2模沖壓縮上述磁鐵粉末，制作上述磁鐵粉末的成形體的過程；擴大上述第1模沖和上述第2模沖的間隔，由此使上述第1和第2模沖對上述成形體施加的壓力降低的過程；以及發(fā)生上述壓力的減少后，在上述壓力的減少停止之前，開始上述陰模對上述成形體的相對移動，在上述壓力成為零之前，結(jié)束從上述陰模的貫通孔拔出上述成形體的過程。
在利用上述第1和第2模沖壓縮上述磁鐵粉末，制作上述磁鐵粉末的成形體的過程中，最好形成保持垂直于壓縮方向的取向磁場。
在利用上述第1和第2模沖壓縮上述磁鐵粉末，制作上述磁鐵粉末的成形體的過程中，可以制作沿平行于上述取向磁場的方向測定尺寸小于沿其他方向測定尺寸的板狀成形體。
按照本發(fā)明的粉體壓制裝置具備具有用于形成型腔的貫通孔的陰模及在上述貫通孔內(nèi)用于壓縮粉末的第1和第2模沖，其特征在于，包括在上述陰模的貫通孔內(nèi)插入上述第2模沖的至少前端部分的狀態(tài)下，將上述粉末填充在上述型腔內(nèi)的過程；在上述陰模的貫通孔內(nèi)插入上述第1模沖的至少前端部分，在上述第1模沖和上述第2模沖之間通過壓縮上述粉末制作上述粉末的成形體的過程；利用上述第1和第2模沖一邊對上述成形體施加壓力，一邊擴大上述第1模沖和第2模沖的間隔，由此使上述壓力減少的過程；以及在上述壓力的減少開始后，在上述壓力降低至預(yù)先設(shè)定的水平之前，開始上述陰模對上述成形體的相對移動，在上述壓力降低至上述規(guī)定的水平的狀態(tài)時，結(jié)束從上述陰模的貫通孔拔出上述成形體的過程。
在一種優(yōu)選實施方案中，從上述第1和第2模沖的間隔開始增加的時刻，在經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的時間時，開始上述陰模對上述成形體的相對移動。
通過使上述第1和第2模沖的間隔增加，在上述壓力降低至預(yù)先設(shè)定的第1水平時，也可以開始上述陰模對上述成形體的相對移動。
在一種優(yōu)選實施方案中，在實行上述陰模對上述成形體的相對移動時，使上述第2模沖靜止，使上述陰模移動。
在實行上述陰模對上述成形體的相對移動時，也可以使上述陰模靜止，使上述第2模沖移動。
在一種優(yōu)選實施方案中，在通過增加上述第1和第2模沖的間隔，使上述壓力降低至預(yù)先設(shè)定的第2水平時，使上述第1和第2模沖的間隔增加停止。
最好在上述第1和第2模沖的至少一方上的設(shè)置應(yīng)變傳感器，根據(jù)該應(yīng)變傳感器的輸出檢測上述壓力。
按照本發(fā)明的粉體壓制裝置的驅(qū)動方法是具備具有用于形成型腔的貫通孔的陰模及在上述貫通孔內(nèi)用于壓縮粉末的第和第2模沖的粉體壓制裝置的驅(qū)動方法，其特征在于，包括以下的過程，即，在上述陰模的貫通孔內(nèi)插入上述第2模沖的至少前端部分的狀態(tài)下，將上述粉末填充在上述型腔內(nèi)的過程；在上述陰模的貫通孔內(nèi)插入上述第1模沖的至少前端部分，在上述第1模沖和上述第2模沖之間通過壓縮上述粉末制作上述粉末的成形體的過程；利用上述第1和第2模沖一邊對上述成形體施加壓力，一邊擴大上述第1模沖和第2模沖的間隔，由此使上述壓力減少的過程；以及在上述壓力的減少開始后，在上述壓力降低至預(yù)先設(shè)定的水平之前，開始上述陰模對上述成形體的相對移動，在上述壓力降低至上述規(guī)定的水平的狀態(tài)時，結(jié)束從上述陰模的貫通孔拔出上述成形體的過程。
按照本發(fā)明的粉體壓制裝置是具備用于粉末成形的陰模、第1模沖、第2模沖的粉體壓制裝置，具有設(shè)置在上述第1和第2模沖的至少一方上、檢測上述模沖的應(yīng)變的傳感器，根據(jù)上述傳感器的輸出求出上述第1和第2模沖對上述粉末施加的壓力，從而控制上述第1和第2模沖的動作。
以下，一面參照附圖，一面詳細地說明本發(fā)明的實施方案。
圖1從(a)至(c)是表示粉體壓制裝置的動作過程的斷面圖。
圖2是粉體壓制裝置的以往動作的示意圖。圖中，橫軸表示時間，縱軸表示上模沖的位置(實線A)，陰模的位置(實線B)和對成形體施加的壓力(實線C)。
圖3(a)是模擬地表示陰模2下降、對成形體7的側(cè)面給予摩擦力的狀態(tài)的斷面圖，(b)是表示陰模2的下降在進行、成形體7的上端部從陰模2中伸出到外側(cè)的狀態(tài)的斷面圖。
圖4(a)是表示對成形高度較低的成形體施加壓力P1和P2的狀態(tài)的斷面圖，(b)是表示對成形高度較高的成形體施加壓力P1和P2的狀態(tài)的斷面圖。
圖5是表示在以往方法中，上模沖3對成形體7造成的壓力的時間變化和發(fā)生剝離破裂或壓潰的壓力的關(guān)系圖。
圖6是表示在本實施方案中的粉體壓制裝置的動作圖。圖中，橫軸表示時間，縱軸表示上模沖的位置(實線D)，陰模的位置(實線E)和對成形體施加的壓力(實線F)。
圖7(a)是模擬地表示在以往例中的陰模2、上模沖3和下模沖4的上下方向動作的斷面圖，(b)是模擬地表示在本發(fā)明的實施方案中的陰模2、上模沖3和下模沖4的上下方向動作的斷面8(a)是表示在成形體7的拔出時使陰模2靜止、使上模沖3和下模沖4上升的以往例的動作斷面圖，(b)表示在成形體7的拔出時使陰模2靜止、使上模沖3比下模沖4以更快的速度上升的本發(fā)明實施方案中的動作斷面圖。
圖9是表示在成形體的拔出過程S3的途中，在時刻t4，成形體壓力P降低至零時的圖。
圖10是表示在成形體的拔出過程S3的途中，成形體壓力P降低至預(yù)先設(shè)定的水平PX時，為使壓力P不低于PX而控制壓制裝置時的壓力變化圖。
圖11(a)是表示在圖9所示壓力發(fā)生變化的時刻t2～t4時的上模沖3和成形體同等的位置關(guān)系的斷面圖，(b)是表示在圖9所示壓力發(fā)生變化的時刻t4～t3時的上模沖3與成形體7等的位置關(guān)系的斷面12是表示使用設(shè)置在上模沖上的應(yīng)變傳感器檢測與控制施加在成形體上壓力變化的本發(fā)明實施方案中，施加在成形體的壓力P(實線K)、壓力檢測電路的輸出(實線L、M)、上模沖3的位置(實線N)、陰模2的位置(實線O)的時間變化圖。
圖13是使用帶材鑄造法制成的R-Fe-B系合金粉末的放大照片。
圖14是表示采用鑄錠鑄造法制成的稀土磁鐵合金的粉末粒度分布(B)和采用帶材鑄造法制成的稀土磁鐵合金的粉末粒度分布(A)的曲線圖。
符號的說明1型腔；2陰模；3上模沖；4下模沖；5上壓頭；6下壓頭；7成形體；8裂紋；S1粉末成形過程；S2上模沖3的微速上升過程；S3成形體的拔出過程；S4上模沖3的高速上升過程；P、P1上模沖3對成形體7的上端面造成的壓力；P2下模沖4對成形體7的下端面造成的壓力；PH保持壓。
在本實施方案中使用的粉體壓制裝置，基本上具有和圖1所示裝置的構(gòu)造相同的構(gòu)造。因此，對于對應(yīng)的部件來說，給予相同的參照符號，一面參照圖1，一面說明其構(gòu)造或動作。
如圖1所示，在本實施方案中使用的粉體壓制裝置具備具有用于形成型腔1的貫通孔的陰模2，在貫通孔內(nèi)用于壓縮粉末的上模沖3和下模沖4，以及與未圖示的驅(qū)動裝置連接的上壓頭5和下壓頭6。而且在本實施方案中，上壓頭5使上模沖3沿上下方向移動，下壓頭6使陰模2沿上下方向移動。下模沖4以對壓制裝置本體部分10固定的狀態(tài)配置。
接著，參照圖6。圖6是對應(yīng)于說明壓形方式的以往例時所參照的圖2的圖面，表示本實施方案的動作。在圖6中，實線D表示上模沖3位置的時間變化，實線E表示陰模2位置的時間變化，實線F表示對成形體7的成形面施加的壓力的時間變化。另外，圖6的“S1”、“S2”、“S3”和“S4”分別表示粉末成形過程、上模沖3的微速上升過程、成形體7的拔出過程、上模沖3的高速上升過程。
正如圖6所清楚地表明，在本實施方案中特征點在于，在結(jié)束上模沖3的微速上升過程S2之前，開始成形體的拔出過程S3。即，向型腔1填充粉末的過程以及粉末的壓縮過程與以往技術(shù)相同。在使用稀土合金粉末制造磁鐵時，壓縮過程中的成形壓力P。設(shè)定在10MPa～300MPa。
以下，僅對本實施方案中有特征的過程進行詳細說明。
首先，在粉末成形過程S1中，在結(jié)束壓制成形后，在時刻t1開始上模沖3的微速上升過程S2。如以實線D所示，上模沖3逐漸地上升，向成形體7施加的壓力從成形壓力Pc慢慢地降低。在上模沖3微速上升期間，成形體7作為已壓縮的彈性體沿與壓縮方向相反的方向伸長，上模沖3與成形體7的上端面一直保持接觸。在成形體7從上模沖3接受的壓力正在降低的時刻t2(t1＜t2)，陰模2開始下降，開始成形體7的拔出過程S3。在本實施方案中，通過定時器控制拔出過程S3的開始時機。即，用定時器測定從上模沖3的微速上升過程S2開始的時刻經(jīng)過的時間，在該經(jīng)過時間達到預(yù)先設(shè)定的時間時，陰模2開始下降，開始成形體7的拔出過程S3。
像這樣，在本實施方案中，在對成形體7施加的壓力P開始減少后，開始拔出過程S3，但該過程S3的開始時機如果過遲，會使壓力P過分減少，由此有發(fā)生剝離破裂的危險。因此，拔出過程S3必須在成形體壓力不過分降低時開始。在本實施方案中，該時機控制使用定時器進行的，但也可以用其他方法進行，例如通過檢測成形體壓力P的方法。
在本實施方案中，在開始成形體7的拔出過程S3的時刻(t2)時的上模沖3和下模沖4的間隔比成形體7的一部分開始露出在陰模2的外側(cè)時的間隔狹小，為了防止成形體7的剝離破裂，在時刻t2時的成形體壓力P要調(diào)節(jié)成保持在足夠大的水平。
在本實施方案中，在實行拔出過程S3的期間，上模沖3的微速上升過程S2仍在進行，因此在該期間，上模沖3與下模沖4之間的間隔逐漸增加，壓力P也降低。因而在成形體7中隨著從陰模2露出在外側(cè)部分的高度增高，施加在成形體上的壓力P繼續(xù)降低。其結(jié)果，即便是沿壓制方向呈長形狀的成形體，也能夠進行拔出，而不招致壓潰。在本實施方案中，能夠?qū)Σ捎矛F(xiàn)有技術(shù)成形困難的、高度為80mm以上的長形狀的成形體進行拔出，而不會發(fā)生壓壞和壓潰。
成形體7的拔出過程S3結(jié)束后，在時刻t3開始上模沖3的高速上升過程S4。
在本實施方案中，在拔出過程S3結(jié)束時刻(t3)時的成形體壓力P是比零的值，但其大小與拔出過程S3的開始時刻t2時的成形體壓力P相比，是十分小的。
在成形體7的上端部從陰模2剛露出在外側(cè)時容易產(chǎn)生成形體7的剝離破裂。這是因為，成形體7的上端部的強度比其他部分相對的小。另外，在成形體7的拔出過程S3開始時，即在本實施方案的情況下，在使陰模2向下方下降開始時，上模沖3擠壓成形體7的力暫時變?nèi)?。這是因為，因在陰模2和成形體7的側(cè)面之間存在的靜止摩擦，成形體7被一瞬間向下方擠下。按照以往例，在拔出過程S3的開始時，由于上述原因，上模沖3擠壓成形體7的力如果弱，施加在成形體7的壓力P就一時降低到圖5的剝離發(fā)生區(qū)域內(nèi)，其結(jié)果，發(fā)生剝離破裂的可能性增加。但是，按照本實施方案，可以將拔出過程S3的開始時(t3)的成形體壓力P設(shè)定為充分高于發(fā)生剝離破裂的水平，因此伴隨拔出過程S3的開始，即使發(fā)生一時的壓力降低，也能夠避免剝離破裂的發(fā)生。
另外，根據(jù)本發(fā)明者的實驗，如果按照本實施方案，在上模沖3上升的同時(即，在減少施加在成形體7之壓力P的同時)使陰模2開始下降，上述模沖3擠壓陰模內(nèi)的成形體7的力量一時性減弱的現(xiàn)象將得到緩和。如果使上模沖3處于停止狀態(tài)而使陰模2開始下降時，施加在陰模內(nèi)之成形體的壓力會迅速下降，而如果在將上模沖3上升的同時使陰模2開始下降時，施加于成形體的壓力將會緩緩降低。因此，根據(jù)本實施方案，成形體露出開始時的成形體壓力迅速降低的可能性小，從而能夠適當?shù)胤乐箘冸x破裂的發(fā)生。
在圖6中，實線D、E和F均是直線狀態(tài)，但它們也可以是曲線。實際上，即使以一定速度使上模沖3微速上升的情況下，因為成形體7具有彈性體的性質(zhì)，所以成形體壓力P會呈曲線減少。
接著，一邊參照圖7(a)和(b)，一邊將本實施方案的動作和以往例的動作進行比較。圖7(a)是模擬地表示以往例中的陰模2、上模沖3和下模沖4的上下方向動作的斷面圖。與此相對，圖7(b)是模擬地表示本實施方案中的陰模2、上模沖3和下模沖4的上下方向動作的斷面圖。圖7(a)和(b)中的粗實線表示上模沖3的下端面的位置隨時間怎樣地變化，粗虛線表示陰模2的上端面的位置隨時間怎樣地變化。
在圖7(a)的情況下，上模沖3例如以3秒進行微速上升，此后，例如以6秒結(jié)束成形體7的拔出(陰模2的下降)。在微速上升時，上模沖3例如以1mm/秒左右的速度上升。在成形體的拔出時，陰模例如以20mm/秒的速度下降。
與此相對，在圖7(b)的情況下，上模沖3例如以9秒進行微速上升。從上模沖3的微速上升開始時刻，例如在經(jīng)過3秒的時刻開始成形體7的拔出(陰模2的下降)，此后，例如以6秒結(jié)束。微速上升時的最初3秒，上模沖3例如以0.5mm/秒左右的速度上升，在隨后的6秒(成形體7的拔出時)，例如以0.3mm/秒左右的速度上升。在成形體7的拔出時，陰模2例如以20mm/秒的速度下降。
正如圖7(a)和(b)所清楚地表明，在任何情況下，都通過陰模2的下降，進行成形體7的拔出。但是，在圖7(a)的情況下，上模沖3的微速上升期和陰模2的下降期不重復(fù)，與此相反，在圖7(b)的情況下，上模沖3的微速上升期和陰模2的下降期有重復(fù)。
在本實施方案中，通過陰模2的下降進行成形體7的拔出，但本發(fā)明并不限于此。成形體7的拔出，是以陰模2對成形體7作相對移動而進行的，因此也可以將陰模2固定，而使下模沖4上升。
以下，一邊參照圖8(a)和(b)，一邊說明固定陰模2方式的實施方案。
圖8(a)表示在成形體7的拔出時，上模沖3和下模沖4以同一速度上升的以往例。伴隨下模沖4的上升，成形體7從陰模2中拔出，但在該期間，上模沖3和下模沖4的間隔保持一定，成形體壓力P維持在保持壓力PH。因此，成形體壓力P如圖2的實線C所示進行變化。
與此相對，圖8(b)表示本發(fā)明的實施方案的動作。在此情況下，在成形體7拔出時，上模沖3和下模沖4以不同的速度上升。更詳細地說，在該實施方案中，上模沖3的上升速度被控制在大于下模沖4的上升速度。其結(jié)果，上模沖3和下模沖4的間隔逐漸地增加。因此，成形體壓力P如圖6的實線所示進行變化，發(fā)揮和最初的實施方案所說明的效果相同的效果。
在圖8(b)的情況下，在成形體拔出過程中的上模沖3的上升速度(例如約20mm/秒)能夠設(shè)定在比拔出過程的開始前的上模沖3的上升速度(例如約1mm/秒)非?？斓乃俣?。因此，在本說明書中的所謂“微速上升”，即使在上模沖3以高速上升的場合，也包括上模沖3對下模沖4的相對速度比較慢的場合。而且在本說明書中，將上模沖3和下模沖4一邊與成形體7接觸，其間隔(上模沖3和下模沖4的間隔)一邊擴大的動作全部定義為“微速上升”。如以上所說明，本發(fā)明重要之點在于，如上述地控制陰模2、上模沖3和下模沖4間的相對位置關(guān)系。因此，也可以將圖7(b)的動作和圖8(b)的動作組合，一邊使陰模2下降，一邊使上模沖3和下模沖4上升。另外，也可以采用使壓制裝置轉(zhuǎn)動90°，沿水平方向驅(qū)動模沖等的構(gòu)造。
下面，參照圖9。圖9表示在成形體7的拔出過程S3的途中，在時刻t4，成形體壓力P已降低至零的場合。在成形體7的拔出沒有結(jié)束的狀態(tài)，如果成形體壓力P成為零，在成形體7上就有發(fā)生剝離破裂的可能性。圖11(a)和(b)表示發(fā)生圖9所示壓力變化時的上模沖3和成形體7等的位置關(guān)系。在圖11(a)的狀態(tài)，成形體7夾在上模沖3和下模沖4之間，成形體壓力P不為零。此后，如圖11(b)所示，在成形體7的拔出沒有結(jié)束時，如果上模沖3從成形體7的上端面離開，成形體壓力P就成為零。此時，成形體7的上端面成為自由端，喪失抑制成形體7的彈性變形回復(fù)的力。另一方面，成形體7的一部分接收著來自陰模2的強摩擦力，因此該部分的成形體7不發(fā)生自由的體積變化。因而在成形體7中局部的應(yīng)變變大，具有發(fā)生裂紋8的可能性。
為了防止這樣的裂紋8的發(fā)生，至成形體7的拔出結(jié)束，上模沖3對成形體7造成的壓力P最好確保在一定水平以上。圖10表示在拔出過程S3的途中，將成形體壓力P降低至預(yù)先設(shè)定的水平PX時，使壓力P不會低于PX的、控制了壓制裝置的實施方案中的壓力變化。
這樣的壓力變化，可以通過在成形體7的拔出過程S3的過程中檢測成形壓力P，在已檢測的成形體壓力P降低至預(yù)先設(shè)定的水平PX時，限制上模沖3和/或下模沖4的動作，停止模沖間隔的增加而實現(xiàn)。如果能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的控制，即使因上模沖3的微速上升，成形體壓力P達到設(shè)定水平PX的時刻發(fā)生有如t41～t43的變動，也能夠可靠地防止剝離破裂。
為了實現(xiàn)上述的控制，需要實時地、而且高精度地檢測成形體壓力P。壓力PX與PC相比非常小，因此在利用油壓缸驅(qū)動模沖或陰模時，在檢測該油壓來計算成形體壓力P的方法中，難以準確地檢測成形體壓力P是否降低至PX。
因此，在本實施方案中，采用通過粘合劑將應(yīng)變傳感器(應(yīng)變計)固定在上模沖3上、基于上模沖3的應(yīng)變大小檢測成形體壓力P的方法。應(yīng)變傳感器最好固定在模沖前端部的側(cè)面上。如果使用應(yīng)變傳感器，就能夠正確地測定壓制時的模沖前端的應(yīng)變，因此能夠?qū)崟r且高精度地檢測對成形體施加的壓力。作為應(yīng)變傳感器，例如可以使用東京測器研究所社制的應(yīng)變計(FCA-3-11-1L)。另外，應(yīng)變傳感器的數(shù)目越多，對求出正確的壓力越是有效。在本實施方案中，采用4個應(yīng)變傳感器法，4個應(yīng)變傳感器粘貼在模沖側(cè)面，測定在2個方向(例如，軸方向以及與此垂直的方向)的上模沖的應(yīng)變大小。應(yīng)變傳感器也可以設(shè)置在上模沖3/或下模沖4的側(cè)面。
以下，一邊參照圖12，一邊說明這樣的壓力檢測·控制方法的一具體例。在圖12中，實現(xiàn)K表示上模沖3對成形體7施加的壓力P的時間變化。實現(xiàn)L和M表示在陰模2與上模沖3的動作控制中使用的信號的時間變化。這些信號從與應(yīng)變傳感器連接的控制信號輸出部分輸出。實現(xiàn)N表示上模沖3位置的時間變化，實線O表示陰模2位置的時間變化。
首先，從時刻t10至t20，陰模2和上模沖3處于停止狀態(tài)。在時刻t20至t30，陰模2處于靜止狀態(tài)，僅上模沖3下降。在t30至t40，一邊使陰模2下降，一邊以陰模2下降速度2倍的速度使上模沖3下降。其結(jié)果，陰模2對填充粉末的側(cè)部施加向下方的摩擦力，填充粉末向下模沖4擠壓。這對于成形體7來說，在使上模沖3下降的同時，帶來和下模沖4上升的場合相同的壓力效果，對減低成形體中的密度波動是有效的。
從時刻t1開始上模沖3的微速上升過程，壓力P如實線K所示單調(diào)地減少。伴隨壓力P的減少，上模沖3的應(yīng)變也減少，該應(yīng)變的減少通過安裝在上模沖3上的傳感器檢測。
在本實施方案中，在上模沖3的應(yīng)變絕對值超過相當于預(yù)先設(shè)定的第1壓力水平P3的應(yīng)變絕對值時，為了輸出信號L成為接通狀態(tài)(ON)而設(shè)定有控制信號輸出部。另外，在上模沖3的應(yīng)變絕對值比預(yù)先設(shè)定的第2壓力水平P4的應(yīng)變絕對值小時，為了輸出信號M成為接通狀態(tài)而設(shè)定有控制輸出信號輸出部。如果進行這樣的設(shè)定，伴隨微速上升，可以根據(jù)信號L的狀態(tài)變化檢測成形體壓力P降低至第1壓力水平P3的時刻。同樣地，成形體壓力P進一步降低，可以根據(jù)信號M的狀態(tài)變化檢測降低至第2壓力水平P4的時刻。
在圖12的實施例中，信號L從接通狀態(tài)(ON)向斷開狀態(tài)(OFF)變化時，開始陰模2的下降，在信號M從斷開狀態(tài)(OFF)向接通狀態(tài)(ON)變化時，使上模沖3的微速上升停止。基于這樣的壓力P變化，通過直接且實時地實測上模沖3的應(yīng)變，能夠正確地實現(xiàn)微妙的動作控制。
另外，如果使用像上述的應(yīng)變傳感器，即使在型腔內(nèi)填充的粉末的量發(fā)生偏差，對粉末也能夠施加規(guī)定的成形壓力PC。因此，能夠獲得制作具有所希望的成形密度的成形體的效果。
再者，在本實施方案中，使用具有如圖12所示波形的信號L、M，檢測成形體壓力P是否達到預(yù)先設(shè)定的水平，但這不過是一個例子而已，也可以采用能輸出其他信號波形的構(gòu)造。
另外，在本實施方案中，說明了使用應(yīng)變傳感器直接測定對型腔內(nèi)的粉末(或者成形體)施加的壓力，基于該測定結(jié)果，控制對成形體施加的壓力的方法，但粉末的填充量的偏差小時，使用能夠精度良好地測定上模沖3的位置以及陰模2的位置的傳感器，也能夠進行對成形體施加壓力的控制。在此場合，伴隨微速上升，在上模沖3的位置達到第1位置水平時，陰模2的下降動作開始，此后，再通過微速上升，在上模沖3的位置達到第2位置水平時，可以停止上模沖3的微速上升。
接著，說明成形體的剝離破裂和粉末粒度分布的關(guān)系。
近年來，如果采用鑄錠鑄造法制造R-Fe-B系合金的粉末，會有晶粒粗化的問題以及產(chǎn)生α-Fe的殘留鑄造法的代替法，以帶材鑄造法為代表的急冷法(冷卻速度102～104℃/秒)正受到重視。按照帶材鑄造法，使結(jié)晶組織細化，就能夠解決上述問題。用帶材鑄造法制造R-Fe-B系合金的方法的詳細說明例如在美國專利5383978中已有描述。如圖13所示，采用帶材鑄造法形成的R-Fe-B系合金粉末，具有有棱角的形狀。
采用帶材鑄造法制造的合金粉末的粒度分布如圖14所示。圖14是表示利用激光式粒度分布計測定的測定結(jié)果的曲線圖，橫軸是粒徑(Particle Size)，縱軸是具有給予值以下粒徑的粒子的累計測定比例(出現(xiàn)率(Frequency))。圖14所示的曲線A是采用帶材鑄造法制造的粉末的粒度分布。為了比較，曲線B表示采用以往的鑄錠鑄造法制造的粉末的粒度分布。
正如圖14所清楚地表明，采用帶材鑄造法的粉末與采用鑄錠鑄造法的粉末相比，平均粒徑小，而且粒徑偏差小(粒徑分布的幅度狹小)。更詳細地說，在本實施方案中使用的粉末粒子的粒徑D50在4.5μm以下，粒徑D99在15.0μm以下。在此，D50是按體積比50％的粒子的粒徑為該值以下的數(shù)值，D99是按體積比99％的粒子的粒徑為該值以下的數(shù)值。如果沒有粒徑的組成比依存性，體積比就等于重量比。
具有以曲線A所示粒度分布的粉末與具有以曲線B所示粒度分布的粉末相比，粒徑分布幅度狹小，因此在壓縮時成形體不易收緊，具有容易發(fā)生彈性變形回復(fù)的性質(zhì)。因此，在使用由帶材鑄造法形成的粉末制造磁鐵時，在圖5中所示的剝離發(fā)生區(qū)域的高度變高，以往的方法不可能避免成形體的剝離和壓潰。
正如以上所清楚地表明，在使用由帶材鑄造法形成的合金粉末制造成形體時，本發(fā)明的成形體制作方法發(fā)揮特別顯著的效果。
如是，即使是具有棒狀形狀或圓筒狀形狀的成形體，本發(fā)明既能夠很成功地避免成形體的剝離和壓潰，又能以高合格率進行制造，因此適合于制造沿軸向伸長的徑向取向磁鐵。
再者，以往在采用壓制成形制造薄板磁鐵時，沿平行于板厚方向驅(qū)動模沖。在此場合，取向磁場的方向平行于模沖動作方向(壓制方向)。但是，已經(jīng)知道，與取向磁場的方向平行于壓制方向時相比，取向磁場的方向處于垂直方向時更容易獲得優(yōu)良的磁鐵性能。因此，希望使板厚方向和取向磁場的方向垂直于壓制方向進行成形。如果使用以往的成形體制作方法，進行像這樣的成形，采取在成形體的拔出時容易發(fā)生壓潰的配置，因此壓潰強度降低，容易發(fā)生壓壞。但是，按照本發(fā)明，即使以這樣容易壓潰的配置制作薄板狀成形體，通過使拔出時的壓力控制最佳化，也能夠避免壓潰，制造出具有按照以往方法得不到的優(yōu)良磁性能的薄板磁鐵。
以下，對本發(fā)明的磁鐵制造方法的實施例進行說明。
首先，準備好使用公知的方法形成的稀土磁鐵的粉末。在此，首先使用帶材鑄造法制作R-Fe-B系稀土磁鐵合金的鑄坯。具體地說，首先利用高頻熔煉使Nd:30重量％、B:1.0重量％、Dy:1.2重量％、Al:0.2重量％、Co:0.9重量％、余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的合金熔化，形成合金熔液。該合金熔液在1350℃保持后，采用單輥法急冷合金熔液，得到厚0.3mm的薄片狀合金鑄坯。此時的急冷條件是輥圓周速度約1m/秒、冷卻速度500℃/秒、過冷卻200℃。
采用吸氫法將這樣制成的急冷凝固合金粗粉碎后，使用噴射磨(超細粉碎機)、在氮氣氛圍中進行微粉碎，得到平均粒徑約3.5μm的合金粉末。
接著，相對該合金粉末，在搖動混合器內(nèi)添加0.3重量％的潤滑劑，并進行混合，以潤滑劑覆蓋合金粉末粒子的表面。作為潤滑劑最好使用以石油系溶劑稀釋的脂肪酸酯。在本發(fā)明中，作為脂肪酸酯使用己酸甲酯，作為石油系溶劑使用異構(gòu)鏈烷烴。己酸甲酯和異構(gòu)鏈烷烴的重量比可以是1∶9。這樣的液體潤滑劑覆蓋粉末粒子的表面，在發(fā)揮粒子的防止氧化效果的同時，在壓制時使成形體的密度均勻化，發(fā)揮抑制取向混亂的作用。
潤滑劑的種類不限于上述的種類。作為脂肪酸酯，除了己酸甲酯之外，例如也可以使用辛酸甲酯、月桂基酸甲酯、月桂酸甲酯等。作為溶劑可以使用以異構(gòu)鏈烷烴為代表的石油系溶劑或環(huán)烷系溶劑等。潤滑劑添加的時機是任意的，可以在微粉碎前、微粉碎中、微粉碎后的任何時候。代替液體潤滑劑，或者與液體潤滑劑一起，也可以使用硬脂酸鋅等固體潤滑劑。
接著，在具備如圖1所示構(gòu)成的壓制裝置的型腔中填充這種粉末，實行如圖6所示的動作而制成成形體。為了從型腔容易拔出成形體，在粉末填充前，在陰模的貫通孔以及上模沖和下模沖的前端部等與粉末接觸的部分上可以預(yù)先涂布上述液體潤滑劑。
制成的成形體的尺寸是70mm×118mm×80.7mm(高)。成形密度是4.3g/cm3，成形壓力約為70MPa，填充量是2870g。在成形時施加了垂直于壓制方向的取向磁場。
在本實施例中，利用定時器測定從圖6中的時刻t1至?xí)r刻t2的時間間隔，從時刻t1在經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的時間TSET時，開始成形體的拔出過程S3。使設(shè)定時間TSET時(=t2-t1)如下述的表1所示從6.0秒變化到9.0秒，評價成形體的成形性。評價結(jié)果示于表1的最右欄。
表1
在本實施例中，上模沖的微速上升持續(xù)地進行約15秒，成形體的拔出過程持續(xù)地進行約9秒。在拔出過程結(jié)束、開始上模沖的高速上升程的時刻(t3)時的成形體壓力P4是測定極限以下的小值。
正如表1所清楚地表明，關(guān)于試料2和3，沒有觀察到剝離或壓壞，顯示良好的成形性。與此相反，試料1發(fā)生成形體壓壞。這種壓壞是因為拔出過程的開始過早，在向成形體施加的壓力P沒有充分地降低時，成形體的大部分或者全部已從陰模中拔出而造成的。另外，試料4發(fā)生剝離。這是因為拔出過程的開始時機過遲，在拔出過程開始時的成形體壓力P(=P3)變得過低，不能充分地抑制成形體的彈性變形回復(fù)所致。
為了比較，對像圖2所示的以往動作制成的成形體的成形性進行評價。評價結(jié)果示于表2中。
表2
在該比較例中，在上模沖的微速上升停止后開始成形體的拔出。試料5、6和7是使上模沖的微速上升距離分別變?yōu)?.260mm、1.395mm和1.530mm制成的。
正如表2所清楚地表明，上模沖的微速上升距離較小的試料5，在拔出過程期間對成形體施加的壓力(保持壓力PH)變得過大，因而發(fā)生壓壞。另一方面，在上模沖的微速上升距離較大的試料7，在拔出過程期間對成形體施加的壓力(保持壓力PH)變得過小，因而發(fā)生剝離。進而，在上模沖的微速上升距離設(shè)定在試料5和試料7的中間范圍的試料6，剝離和壓壞兩者都發(fā)生。
像這樣，按照以往的方法，從拔出過程的開始至結(jié)束，對成形體給予大致一定的保持壓力PH，因此在成形體的高度高以及成形密度低的場合，不可能制作成形性良好的成形體。
接著，將以上述方法制成的成形體在1000～1100℃燒結(jié)2～8小時，制成燒結(jié)磁鐵。試料2和3的磁鐵性能良好。
在上述實施例中，成形密度是4.3g/cm3，但本發(fā)明可以在成形密度處于3.8g/cm3以上5.0g/cm3以下的范圍或“成形體的高度L/成形面的最小尺寸D”的比率(L/D)保持在0.5以上的形狀時，發(fā)揮特別顯著的效果。
按照本發(fā)明，已壓制的成形體從陰模中拔出時，能夠使成形體壓力最佳化，因而能夠有效地避免成形體的比率或壓壞。因此，即使是像棒狀成形體或圓筒狀成形體，成形體的高度保持相對成形面積高的形狀的成形體，也能夠以良好的合格率進行制造。尤其是，在制造各向異性磁鐵等時，或使成形密度比較小，或使用具有彈性變形容易回復(fù)的粒度分布的粉末，因此存在容易發(fā)生剝離或壓壞的問題，但按照本發(fā)明能夠簡單地解決這樣的問題。
按照本發(fā)明的粉體壓制裝置，能夠準確地檢測模沖對成形體造成的壓力，因此能夠?qū)崿F(xiàn)從陰模拔出成形體時所需要的微妙壓力的控制。
權(quán)利要求
1．粉末成形體的制作方法，它是使用具備具有用于形成型腔的貫通孔的陰模，以及在上述貫通孔內(nèi)用于壓縮粉末的第1和第2模沖的裝置進行粉末成形的制作方法，該方法包括在上述陰模的貫通孔內(nèi)插入上述第2模沖的至少前端部分的狀態(tài)下，將上述粉末填充在上述型腔內(nèi)的過程；在上述陰模的貫通孔內(nèi)插入上述第1模沖的至少前端部分，通過在上述第1模沖和上述第2模沖之間壓縮上述粉末，制作上述粉末成形體的過程；利用上述第1和第2模沖，一邊對上述成形體施加壓力，一邊使上述第1和第2模沖的間隔增加，由此使上述壓力減少的過程；以及在上述壓力的減少開始后，在上述壓力的減少停止前，開始上述陰模對上述成形體的相對移動，在上述壓力變成零之前，結(jié)束從上述陰模的貫通孔中拔出上述成形體的過程。
2．權(quán)利要求1所述的粉末成形體的制作方法，其中，從上述第1和第2模沖的間隔增加開始的時刻，在經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的時間時，開始上述陰模對上述成形體的相對移動。
3．權(quán)利要求1所述的粉末成形體的制作方法，其中，在通過增加上述第1和第2模沖的間隔，使上述壓力降低至預(yù)先設(shè)定的第1水平時，開始上述陰模對上述成形體的相對移動。
4．權(quán)利要求1～3中的任一項所述的粉末成形體的制作方法，其中，在實行上述陰模對上述成形體的相對移動期間，使上述第2模沖靜止，使上述陰模移動。
5．權(quán)利要求1～3中的任一項所述的粉末成形體的制作方法，其中，在實行上述陰模對上述成形體的相對移動期間，使上述上述陰模靜止，使上述第2模沖移動。
6．權(quán)利要求1～5中的任一項所述的粉末成形體的制作方法，其中，在通過增加上述第1和第2模沖的間隔，使上述壓力降低至預(yù)先設(shè)定的第2水平時，使上述第1和第2模沖的間隔增加停止。
7．權(quán)利要求1～6中的任一項所述的粉末成形體的制作方法，其中，根據(jù)設(shè)置在上述第1和第2模沖中的至少一個上的應(yīng)變傳感器的輸出，檢測上述壓力。
8．權(quán)利要求1～7中的任一項所述的粉末成形體的制作方法，其中，上述粉末是磁鐵粉末。
9．權(quán)利要求8所述的粉末成形體的制作方法，其中，上述磁鐵粉末是平均粒徑為5μm以下的稀土合金粉末。
10．權(quán)利要求9所述的粉末成形體的制作方法，其特征在于，上述磁鐵粉末是經(jīng)過急冷凝固合金熔液的過程制成的。
11．權(quán)利要求8所述的粉末成形體的制作方法，其中，在上述粉末中添加有潤滑劑。
12．磁鐵的制造方法，該方法包括準備根據(jù)權(quán)利要求1～11中的任一項所述的粉末成形體的制作方法而制成的成形體的過程；以及燒結(jié)上述成形體的過程。
13．權(quán)利要求12所述的磁鐵的制造方法，其中，在上述第1模沖和上述第2模沖之間壓縮上述粉末時，對上述粉末施加取向磁場。
14．權(quán)利要求13所述的磁鐵的制造方法，其中，在上述型腔內(nèi)的上述取向磁場的方向，垂直于上述第1模沖和上述第2模沖形成的成形體的壓縮方向。
15．磁鐵的制造方法，它是使用具備用于成形磁鐵粉末的陰模、第1模沖和第2模沖的裝置進行的磁鐵制作方法，該方法包括通過上述第1和第2模沖壓縮上述磁鐵粉末，制作上述磁鐵粉末的成形體的過程；擴大上述第1模沖和上述第2模沖的間隔，由此使上述第1和第2模沖對上述成形體施加的壓力降低的過程；以及在發(fā)生上述壓力的減少后，在上述壓力的減少停止前，開始上述陰模對上述成形體的相對移動，在上述壓力變成零之前，結(jié)束從上述陰模中拔出上述成形體的過程。
16．權(quán)利要求15所述的磁鐵制造方法，其特征在于，在利用上述第1和上述第2模沖壓縮上述磁鐵粉末而制作上述粉末成形體的過程中，形成保持垂直于壓縮方向的取向磁場。
17．權(quán)利要求16所述的磁鐵制造方法，其特征在于，在利用上述第1和上述第2模沖壓縮上述磁鐵粉末而制作上述粉末成形體的過程中，制作沿平行于上述取向磁場方向的測定尺寸小于沿其他方向測定尺寸的板狀成形體。
18．粉體壓制裝置，該裝置具備具有用于形成型腔的貫通孔的陰模，以及在上述貫通孔內(nèi)用于壓縮粉末的第1和第2模沖，實行下述的過程在上述陰模的貫通孔內(nèi)插入上述第2模沖的至少前端部分的狀態(tài)下，在上述型腔內(nèi)填充上述粉末的過程；在上述陰模的貫通孔內(nèi)插入上述第1模沖的至少前端部分，通過在上述第1模沖和上述第2模沖之間壓縮上述粉末，制作上述粉末的成形體的過程；利用上述第1和第2模沖，一邊對上述成形體施加壓力，一邊擴大上述第模沖和第2模沖的間隔，由此減少上述壓力的過程；以及在上述壓力的減少開始后，在上述壓力降低至預(yù)先設(shè)定的規(guī)定水平之前，開始上述陰模對上述成形體的相對移動，在上述壓力降低至上述規(guī)定水平的狀態(tài)時，結(jié)束從上述陰模的貫通孔中拔出上述成形體的過程。
19．權(quán)利要求18所述的粉體壓制裝置，其中，從上述第1和第2模沖的間隔增加開始的時刻，在經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的時間時，開始上述陰模對上述成形體的相對移動。
20．權(quán)利要求18所述的粉體壓制裝置，其中，在通過增加上述第1和第2模沖的間隔，使上述壓力降低至預(yù)先設(shè)定的第1水平時，開始上述陰模對上述成形體的相對移動。
21．權(quán)利要求18～20中的任一項所述的粉體壓制裝置，其中，在實行上述陰模對上述成形體的相對移動的期間，使上述第2模沖靜止，使上述陰模移動。
22．權(quán)利要求18～20中的任一項所述的粉體壓制裝置，其中，在實行上述陰模對上述成形體的相對移動的期間，使上述陰模靜止，使上述第2模沖移動。
23．權(quán)利要求18～22中的任一項所述的粉體壓制裝置，其中，在通過增加上述第1和第2模沖的間隔，上述壓力降低至預(yù)先設(shè)定的第2水平時，使上述第1和第2模沖的間隔增加停止。
24．權(quán)利要求18～23中的任一項所述的粉體壓制裝置，其中，具備在上述第1和第2模沖中的至少一個上設(shè)置的應(yīng)變傳感器，根據(jù)上述應(yīng)變傳感器的輸出檢測上述壓力。
25．粉體壓制裝置的驅(qū)動方法，它是使用具備具有用于形成型腔的貫通孔的陰模，以及在上述貫通孔內(nèi)用于壓縮粉末的第1和第2模沖的粉體壓制裝置的驅(qū)動方法，該驅(qū)動方法實行以下的過程在上述陰模的貫通孔內(nèi)插入上述第2模沖的至少前端部分的狀態(tài)下，在上述型腔內(nèi)填充上述粉末的過程；通過在上述陰模的貫通孔內(nèi)插入上述第1模沖的至少前端部分，在上述第1模沖和上述第2模沖之間壓縮上述粉末，制作上述粉末的成形體的過程；利用上述第1和第2模沖一邊對上述成形體施加壓力，一邊擴大上述第1模沖和第2模沖的間隔，由此使上述壓力減少的過程；以及在上述壓力的減少開始后，在上述壓力降低至預(yù)先設(shè)定的規(guī)定水平之前，開始上述陰模對上述成形體的相對移動，在上述壓力降低至上述規(guī)定水平的狀態(tài)下，結(jié)束從上述陰模的貫通孔中拔出上述成形體的過程。
26．粉體壓制裝置，它具有用于粉末成形的陰模、第1模沖和第2模沖的粉體壓制裝置，該粉體壓制裝置具備設(shè)置在上述第1和第2模沖中的至少一個上的應(yīng)變傳感器，根據(jù)上述應(yīng)變傳感器的輸出檢測上述壓力，根據(jù)上述傳感器的輸出求出上述第1和第2模沖對上述粉末施加的壓力，來控制上述第1和第2模沖的動作。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用具備用于成形磁鐵粉末的陰模2、第1模沖3和第2模沖4的裝置進行粉末成形的磁鐵制造方法。首先,利用第1和第2模沖3、4壓縮磁鐵粉末,制作磁鐵粉末的成形體。接著,擴大第1模沖3和第2模沖4的間隔,使第1和第2模沖3、4對成形體7施加的壓力P降低。壓力P的減少發(fā)生后,在壓力P的減少停止之前,開始陰模2的下降,在壓力P變成零之前,結(jié)束從陰模2中拔出成形體7。根據(jù)本發(fā)明的方法,從陰模中拔出已壓制的成形體時,可以防止成形體的剝離或壓壞。
文檔編號B30B11/02GK1309005SQ0110410
公開日2001年8月22日 申請日期2001年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月17日
發(fā)明者小川篤史 申請人:住友特殊金屬株式會社