[发明专利]大高径比辐射环的取向压制装置及压制方法

权利要求书

1.一种大高径比辐射环的取向压制装置，其特征是，所述取向压制装置设于压机的支架上，所述压机包括上压制缸、下压制缸、支架和控制器；所述取向压制装置包括由不导磁材料制成的下阴模（1）和设于下阴模上的由导磁材料制成的上阴模（2），上、下阴模上设有相对应的圆柱形空腔；

所述上压制缸上设有上压头（3），上压头下表面上设有上励磁线圈（4），上励磁线圈内设有与上压头下表面相连接的上芯铁（5）；上芯铁上设有管状上冲头（6），上冲头内设有可相对于上冲头上下移动的上芯棒（7）；

所述支架上设有下励磁线圈（8）和由不导磁材料制成的阴模支撑块（9）；阴模支撑块位于下励磁线圈内，下阴模位于阴模支撑块上，阴模支撑块上设有与圆柱形空腔相对应的下空腔（16）； 

所述下压制缸上设有下压头（10），下压头上设有用于穿入下空腔内的管状下冲头（11），下冲头内设有下芯棒（12）；控制器分别与压机和励磁线圈电连接。

2.根据权利要求1所述的大高径比辐射环的取向压制装置，其特征是，所述上芯铁下表面上设有开口向下的横截面呈圆形的凹槽（13），所述上冲头上部的内径等于凹槽的直径，所述上冲头上部的内径大于上冲头下部的内径；所述上芯棒的轴向剖面呈T字形，上芯棒上部位于凹槽与上冲头上部所围成的空腔内，凹槽内设有弹簧（14），弹簧两端分别与上芯棒的上端面和凹槽顶壁相接触。

3.一种根据权利要求1所述的大高径比辐射环的取向压制装置的压制方法，其特征是，包括如下步骤：

（3-1）磁粉制备：

磁粉的成分满足通式R_a（Fe_1-xT_x）_100-a-b-c-dM_bQ_cB_d,其中R为包括Y在内的所有稀土元素，T为Co和Ni，M为Cu、Nb、Zr、Mn、Mo、Cr中的至少一种，Q为Al、Zn、Ag、Ti中的至少一种，a、b、c、d、x分别满足：15≤a≤25，0≤b≤2，0.5≤c≤3，6≤d≤8，0≤x≤10，余量为Fe；

将按照上述配比的金属及合金放入真空感应炉中，经过除湿排气处理并使真空度达到5Pa后，在炉体内充入高纯氩气进行熔炼；将熔炼好的钢水倒入水冷铜模或铜辊上急冷，得到R₂Fe₁₄B相为主的合金；

在惰性气体的保护下，将R₂Fe₁₄B相为主的合金通过机械破碎或氢破碎进行破碎，并将经过破碎的粉末用气流磨破碎制成磁粉，通过调整气流磨研磨的压力及分选轮的转速控制磁粉粒度，磁粉粒度具有以下特点：磁粉颗粒平均粒度为2-10μm；小于3μm的磁粉颗粒为15~25%，大于5μm的磁粉颗粒为35~60%；

在磁粉中加入0~2wt%的Q粉末，Q粉末平均粒度小于3μm，经过0.5~10小时混料后，将磁粉放置8小时以上备用； 

（3-2）根据需要取向压制的辐射环的高度，在控制器里设定取向压制的次数n；设定取向压制的次数序号为i，i的初始值为1；设定每次取向压制时需要加在上、下压头上的压力及需要保压的时间；

（3-3）第一次取向压制：

（3-3-1）控制器通过压机控制下压头带动下冲头上行至上阴模下部并保持稳定； 

（3-3-2） 用工具将磁粉放入上阴模、下冲头和下芯棒形成的空腔内；上压头带动上冲头下行，上芯棒与下芯棒相接触，上阴模、上冲头、下冲头和下芯棒构成模腔（15）；

（3-3-3）控制器控制励磁线圈工作，控制器控制在上、下压头上加预设的压力，并且保压预定的时间，模腔内的磁粉被取向压制形成i次压制辐射环； 

（3-4）多次取向压制：

当i＜n，控制器控制励磁线圈停止工作，上、下冲头同时下移，使i次压制辐射环移至下阴模的圆柱形空腔内；

上压头上行带动上冲头与上阴模分离，用工具在i次压制辐射环上表面、下芯棒和上阴模形成的空腔内加入磁粉；

使i值增加1，重复（3-3-3）中的取向压制操作； 

（3-5）辐射环压制完成：

上、下压头同时上行，下冲头将整个辐射环顶出上阴模，完成一只径向取向辐射环的成型。

4.根据权利要求3所述的大高径比辐射环的取向压制装置的压制方法，其特征是，所述n为2至10。