[发明专利]制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的成型模具及方法

说明书

技术领域

本发明涉及钕铁硼圆柱形磁体的制备，具体为一种制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的成型模具及方法。

背景技术

钕铁硼永磁材料是以金属键化合物Nd₂Fe₁₄B₁为基础的永磁材料，钕铁硼具有极高的磁能积和矫顽力。钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛的应用，使仪器仪表、电机、磁选磁化等设备小型化、轻量化、薄型化。现有的钕铁硼永磁材料制造采用粉末冶金工艺，工艺流程如下：配料—熔炼—制粉—压型—烧结回火—磁性检测—磨加工—切削加工—电镀—成品。

制备不取向钕铁硼圆柱形磁体，要在压型工艺中制备出符合要求的压坯，传统的压坯成型模具如图2所示，包括腔体，腔体的左右分别设有左垫块3和右垫块4，然后前后设有前夹板5和后夹板6，组合成完整的成型模具。所述腔体由配合的上、下腔体组成，上、下腔体的接触面上分别对应形成有若干个、平行的能够组合成椭圆型腔的半椭圆形凹槽，首先压制成椭圆形的压坯，然后在后续步骤，例如等静压处理，由于压坯在各个方向上的收缩比不同，所以椭圆形的压坯可以处理成圆柱形毛坯。所述腔体、左右垫块和前后夹板均由不导磁材料制成。但是，经本领域技术人员设计的现有成型模具只能够直接压制成直径在10mm以上的圆柱形磁体的椭圆形压坯，如果用来直接压制直径在10mm以下的圆柱形磁体的椭圆形压坯，则压坯的成型极为困难，主要是压坯的压制接触面容易开裂，目前的方法是在粉料中加入少量的润滑剂，用以提高料粉的粘结性，但是会进一步提高产品的成本，也会大大影响磁体的性能。

发明内容

本发明为了解决现有的成型模具不能够压制直径在10mm以下的圆柱形磁体的椭圆形压坯的问题，提供了一种制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的成型模具及方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的成型模具，包括腔体，所述腔体分为上腔体和下腔体，所述上、下腔体的接触面上分别对应形成有若干个、平行的能够组合成椭圆型腔的半椭圆形凹槽，所述椭圆型腔的横截面尺寸为：椭圆长轴=磁体直径÷（0.75～0.77），椭圆短轴=磁体直径÷（0.825～0.835），半椭圆形凹槽长度=磁体长度÷（0.75～0.76），所述磁体指最终制作成的不取向钕铁硼圆柱形磁体。

所述半椭圆即指沿椭圆的长轴或者短轴平均分开。

一种制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的压制方法，包括如下步骤：（1）、根据制备的不取向钕铁硼圆柱形磁体设计制作上述的成型模具；（2）、在成型模具内放入料粉，控制压制速度在2-4mm/s条件下压制成型即可。

采用上述成型模具及方法压制出椭圆形压坯，之后在后续步骤（例如等静压处理）中修整为符合要求的直径在10mm以下的圆柱形毛坯，然后再经过后续工艺最终制备出不取向钕铁硼圆柱形磁体。本发明的核心在于椭圆型腔的参数设计，能够在料粉中不额外添加润滑剂的情况下，直接压制出直径在10mm以下的圆柱形毛坯的椭圆型压坯，并且压坯的压制接触面不开裂，上述方法大大提高了成品的合格率，降低了生产成本，提高了生产速度。

由于成型时压坯没有取向磁场，在成型模具腔体内的料粉完全依靠上、下腔体的合模压力，所以在模具的上、下腔体的结合处，压坯上会有撕粉的现象，这样烧结出来的毛坯就会出现塌坑的现象，因此为避免这种现象，压坯密度在3.7g/cm³以上。

本发明设计合理、结构简单，解决了现有的成型模具不能够压制直径在10mm以下的圆柱形磁体的压坯的问题。

附图说明

图1是成型模具腔体的示意图。

图2是成型模具的俯视图。

图3是图2的A-A剖视图。

图中，1-上腔体，2-下腔体，3-左垫块，4-右垫块，5-前夹板，6-后夹板，7-半椭圆形凹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

如图1、2、3所示，一种制备不取向钕铁硼圆柱形磁体的压坯的成型模具，包括腔体，所述腔体分为上腔体1和下腔体2，所述上、下腔体1、2的接触面上分别对应形成有若干个、平行的能够组合成椭圆型腔的半椭圆形凹槽7，所述椭圆型腔的横截面尺寸为：椭圆长轴=磁体直径÷（0.75～0.77），椭圆短轴=磁体直径÷（0.825～0.835），半椭圆形凹槽7长度=磁体长度÷（0.75～0.76），所述磁体指最终制作成的不取向钕铁硼圆柱形磁体。