[发明专利]一种高精度模具压制磁体生坯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁体生坯的制造方法，尤其涉及一种利用高精度压缩成型模具压制稀土永磁体生坯的方法。

背景技术

粘结钕铁硼永磁体，是含有稀土类元素的复合磁体，具有磁性能高、尺寸精度高、可加工性强等综合优点，在现代工业中应用非常广泛。例如可以应用在各种硬盘驱动器，DVD光驱中做驱动器磁体，可以应用在打印机，复印机中做传动电机磁体，也可以应用在汽车微电机、磁传感器中，是现代工业中各种精密电机、微特电机不可缺少的功能性材料。

压缩成型工艺是生产粘结钕铁硼永磁体最常见的工艺。将快淬钕铁硼磁粉粉碎分级后和粘结树脂，其它加工助剂充分混合、混练，利用干粉压机或者油压机将混练后的磁粉复合物压制成圆环状或者瓦片状的粘结钕铁硼磁体生坯，然后将生坯在200℃左右的温度下固化，再经过研磨，涂装工艺后成为最终的产品。以上步骤中，利用模具将磁粉压制成生坯是控制磁体尺寸精度的关键。

随着技术的进步，各种设备对使用在其中的粘结钕铁硼永磁体要求越来越高，以最主流的硬盘驱动器为例，常规的驱动器磁体均为圆环状，磁体厚度仅为1.5 mm～2mm，公差为0.04 mm～0.06mm，随着硬盘的体积越来越小，转速越来越高，对使用在其中粘结钕铁硼永磁体提出了更为苛刻的尺寸要求，如磁体厚度变为0.8 mm～1mm，公差≤±0.03mm。 

现有技术中，利用干粉压机中的模具将磁粉压制成磁体生坯是非常常见的生产过程，而且模具的结构包括上凸膜，凹模，下凸模，芯棒四个主要部件，分别固定在模架的不同位置上，也是常规的技术。根据生产经验，将磁粉压制成生坯，主要包括以下几个步骤：（1）充填，利用干粉压机将磁粉混合物填充到模腔中；（2）压制，上凸膜在压机的带动下进入到模腔中，在一定压力下将磁粉混合物压制成磁体生坯；（3）脱模，上凸膜上移，芯棒和凹模下移，下凸模保持不动，磁体被顶出模腔，完成脱模。

该方法在快速大批量生产磁体的过程中发挥了重要的作用，但是利用现有技术的模具及方法在制造精度要求更高的例如公差≤±0.03mm，壁厚0.8 mm～1mm的磁体时，不能满足要求。其原因在于，脱模过程中，磁体生坯内部由于内应力的作用，会产生弹性后效，在极短的时间内，脱离了模腔束缚的磁体生坯内外壁会向外膨胀，从而影响磁体的尺寸精度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高精度模具压制磁体生坯的方法，可以有效解决磁体在脱模过程中由于内应力作用而使磁体的精度降低的技术难题。

本发明所述的一种高精度模具压制磁体生坯的方法，其中，该高精度模具包括上凸模，上凸模模板，下凸模，下凸模模板，凹模，凹模模板，芯棒，芯棒模板；

其中上凸模固定安装在上凸模模板上，上凸膜模板通过第一T形接头和压机的冲压装置连接，并且在压机冲压装置的控制下完成冲压动作；上凸膜模板通过两根弹簧和凹模模板连接，凹模模板通过刚柱和芯棒模板固定连接，下凸模固定安装在下凸模模板上，下凸模模板通过侧板和压机台架固定连接，下凸模上端紧密套在凹模内，凹模固定安装在凹模模板中，上凸模中心轴线和下凸模中心轴线重合，芯棒上端紧密套在下凸模内，芯棒底部安装固定在芯棒模板上，芯棒模板通过第二T形接头和压机的脱模装置连接，并可在脱模控制装置的带动下上下移动，从而带动固定在芯棒模板上的芯棒，以及通过刚柱与其固定连接的凹模模板一起上下移动，完成脱模动作；

下凸模上端紧密套在凹模中，凹模，下凸模，芯棒之间形成模腔；初始状态下，芯棒的上表面和凹模的上表面以及凹模安装板在同一水平面上；

所述的上凸膜和下凸模均为带安装底座的中空圆柱体，并且上凸膜和下凸模直径，壁厚均相同；

所述的芯棒由两部分组成，其下端为带安装座的圆柱体，上端也为一圆柱体，上端圆柱体的半径小于下端圆柱体的半径。

该方法，包括：

步骤1：使所述的压机冲压装置的通过第一T形接头控制上凸膜模板向下移动，从而使固定在上凸膜模板上的上凸膜向下移动至凹模，下凸模，芯棒组成的模腔中，以一定的压力将磁粉压制成磁体生坯，并保持压力一段时间。

步骤2：使所述的压机冲压装置控制上凸膜向上移动，同时，所述的压机脱模装置带动第二T形接头控制芯棒模板向下移动，从而带动固定在芯棒模板上的芯棒，以及通过刚柱与其固定连接的凹模模板一起向下移动，至下凸模的上端面和芯棒下端圆柱体的上表面平行，并停留一段时间。