[发明专利]大高径比辐射环的取向压制装置及压制方法

说明书

技术领域

本发明涉及永磁材料制备领域，尤其是涉及一种用于制成内禀矫顽力高、开裂少、抗弯强度高、大高径比、磁性能稳定、均匀性好的大高径比辐射环的取向压制装置及压制方法。 

背景技术

烧结钕铁硼辐射环产品主要用于高档稀土永磁电机领域，具有便于组装，电机转动平稳、噪音小等优点，市场前景非常好。生产辐射环的难题主要有两个：一个难题是如何获得磁场强度高且均匀的径向取向磁场；另一个难题是辐射环易变性、开裂。目前径向取向技术主要有三种：一种是双极头对冲法，利用两个同极相对的励磁场对冲后产生向外辐射的磁场进行取向，例如专利00125615.7；另一种取向方法是四极聚磁法，采用四个极头同极向中心聚磁的方法进行取向，例如专利01111509.2；还有一种是周向分段取向法，每次取向只占辐射环周向360°角的很小一部分，通过取向磁场与模腔及磁粉的相对旋转完成360°取向的方法，例如200710106670.1。 

双极头对冲法和四极聚磁法存在制备大高径比的辐射环时径向取向磁场较低的缺点。根据磁场连续性原则，当成型毛坯的高径比大于1时，即便是在理想状态下（磁阻、漏磁、磁损等均不计）并且采用饱和磁极化强度最高的钴铁合金（H_o约为2.4T）做芯铁，当芯铁磁场强度达到饱和时，取向磁场仅为1.25T，低于钕铁硼磁粉取向常用的1.5T。在实际生产中磁阻、漏磁是无法避免的，所以采用现有技 术制备高径比为0.5的径向取向辐射环时，取向磁场强度很难达到1.5T，无法实现大高径比高性能径向取向辐射环的制作。 

第三种方法存在生产效率低，辐射环在周向360°内取向度存在差异等问题。 

中国专利CN00125615.7，授权公开日2001年5月2日，公开了一种一次成型径向取向烧结钕铁硼辐射环的制作工艺， a．将秤好的粉料置入模具下模的阴模型腔内； b．由CP机程控开动液压机将上模向下模靠拢，此时上压头、上芯棒、 上电磁铁同步下行，当行至上压头与阴模板接触后暂停； c．暂停后上下电磁铁、同时对辐射环进行充磁并开始径向取向； d．当充磁的磁场强度达到≥1．5T时，上压头继续下压进行双向压制，压力 达到≥15兆帕时卸压； e．上，下电磁铁反向退磁(此时已完成粉体的径向取向动作)； f．上模提升、下模退出，辐射环出模； g．出模后的辐射环进行烧结即成产品。该发明采用的是双极头对冲法，存在制备大高径比的辐射环时径向取向磁场较低的缺点。 

中国专利CN01111509.2，授权公开日2002年10月16日，公开了一种辐射环的多极聚合径向取向压制制备方法，包括励磁线圈、 主轭铁、阴模、工作区、聚磁轴芯、下芯棒、上芯棒、副轭铁、布料器、刮板、上压头、上模压头、 弹簧、下模压头、调节器、销钉、下压头、浮动油缸、下压油缸，励磁线圈通过主轭铁和阴模向内聚合，穿过工作区后的同性磁场在聚磁轴芯内碰撞后分上 下两路由上下芯棒、及副轭铁导回，形成一个完整的“田字型” 闭合回路，励磁线 圈是由恒磁线圈1#和脉冲线圈2#组成，脉冲线圈2# 装在直流恒磁线圈1#的里面。该发明是采用四个极头同极向中心聚磁的方法进行取向，存在制备大高径比的辐射环时径向取向磁场较低的缺点。 

发明内容

为了克服现有技术在生产大高径比的辐射环磁性能较低的问题和周向取向度不均匀的问题，提供了一种用于制成内禀矫顽力高、开裂少、抗弯强度高、大高径比、磁性能稳定、均匀性好的大高径比辐射环的取向压制装置及压制方法。 

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

一种大高径比辐射环的取向压制装置，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和设于下阴模上的由导磁材料制成的上阴模，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，上压头下表面上设有上励磁线圈，上励磁线圈内设有与上压头下表面相连接的上芯铁；上芯铁上设有管状上冲头，上冲头内设有可相对于上冲头上下移动的上芯棒； 

所述支架上设有下励磁线圈和由不导磁材料制成的阴模支撑块；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；  

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