环形钕铁硼磁石的模具及其制作方法技术

一种环形钕铁硼磁石的模具及其制作方法，用以提升钕铁硼磁石成品的品质及降低磁石生产成本及工艺困难度，该环形钕铁硼磁石的模具包含：一个模仁，该模仁内部设有一个容室，该模仁具有一个轴向及垂直该轴向的径向；及一个冲头，该冲头活动地设于该容室中，该冲头或该模仁在该轴向上朝向该容室的一个表面形成一个挤压面，该冲头或该模仁设有一个成形槽，该成形槽在所述径向上呈环状，且该成形槽连通该挤压面；其中，该成形槽在所述径向上具有一个最大半径，该容室在所述径向上具有一个半径，该容室的半径大于该成形槽的最大半径。

Die for ring neodymium iron boron magnet and manufacturing method thereof

Die and manufacturing method of annular NdFeB magnet, NdFeB magnet to improve product quality and reduce the cost of production process and difficulty of the mould ring magnet, NdFeB magnet comprises a mold, the mold core is arranged inside a chamber, the die has a radial the axial and vertical axis; and a punch, the punch head is movably arranged in the containing chamber, the punch or the die in the axial direction toward the chamber of a surface to form a pressing surface, the punch or the mold core is provided with a groove forming, the forming groove in the the radial direction of a ring, and the groove is communicated with the extrusion forming surface; wherein the forming groove has a maximum radius in the radial direction, the chamber has a radius in the radial direction, the chamber radius is larger than the maximum radius of the forming groove.

【技术实现步骤摘要】
环形钕铁硼磁石的模具及其制作方法
本专利技术是关于一种环形钕铁硼磁石的模具及其制作方法，尤其是一种设有环状成形槽的模具及以该模具挤制环形钕铁硼磁石的方法。
技术介绍
一般而言，现有的钕铁硼磁石(Nd-Fe-BMagnet)制作方法主要包含烧结成形工艺、粘结成形工艺以及热压成形工艺等。其中，运用热压成形工艺所制作的钕铁硼磁石主要包含等向性钕铁硼热压磁石(MQΙΙ)及异向性钕铁硼热压磁石(MQΙΙI)等产品，所述钕铁硼热压磁石具有高磁特性（最大磁能积可达30~50MGOe）、且通过热压工艺能够使磁石的易磁化轴沿径向方向辐射排列，因此可供制造便于组装的细长环形磁石或弧形磁石。再者，所述环形或弧形磁石在充磁过程中，通过变更充磁线圈的位置与数量，即可改变充磁极数及磁偏角。据此，运用热压成形工艺所制作的钕铁硼磁石能够广泛应用于各式马达、发电机、压缩机、音箱或磁力轴承等构件当中，例如电动车中所采用的电动辅助转向马达(ElectricPowerSteering,EPS)对于异向性钕铁硼热压磁石即存在高度需求，使得热压成形工艺成为近年来钕铁硼磁石的主流制造方法的一。请参照图1所示，是一种现有运用热压成形工艺的环形钕铁硼磁石制作方法的流程图，该方法主要将钕、铁、硼及其它金属原料（例如：钴）熔解(dissolving)形成金属溶液，所述金属溶液可借助(rapid-quenching)快淬产生金属薄片，再将该金属薄片粉碎(pulverizing)以制备磁性粉末。接着，该方法依序采用冷压(coldpressing)及热压(hotpressing)工艺将磁性粉末压实，以提升磁性粉末密度使其形成磁性粉体。其中，磁性粉体经热压工艺处理后，即可成形为等向性钕铁硼热压磁石，但是，该方法可以再进一步对所述等向性钕铁硼热压磁石进行挤压(extrusion)工艺处理以成形异向性钕铁硼热压磁石。上述运用热压成形工艺的环形钕铁硼磁石制作方法的一实施例已揭露于美国公开第2010/0172783号「MATERIALFORANISOTROPICMAGNETANDMETHODOFMANUFACTURINGTHESAME」专利申请案当中。请一并参照图2所示，其中，上述挤压工艺可以利用一现有模具9进行，该现有模具9可用以制作环形磁石，该现有模具9包含一模仁91及一冲头92，该模仁91具有一容室911，该容室911可供容置一工件W，该工件W为经过上述冷压及热压等工艺处理的等向性钕铁硼热压磁石。借此，通过对该现有模具9加热，使位于该容室911中的工件W升温而呈现塑性状态，该冲头92即可沿着一轴向位移，并伸入该容室911以挤压该工件W。其中，该冲头92与该模仁91的内周面具有一间距，使得该冲头92与该模仁91之间可以形成呈环状的一成形槽93，该工件W受到该冲头92挤压时将会变形而进入该成形槽93，使该工件W成形为环形磁石，该环形磁石即为一异向性钕铁硼热压磁石。该工件W在该轴向上与该冲头92接触的部分受到挤压后，必须沿着该冲头92的表面流动至该冲头92侧缘，才能沿着该轴向流动进入该成形槽93，使得该工件W与该现有模具9接触的部分会承受一摩擦力；相对地，该工件W在该轴向上并未与该冲头92接触的部分可以直接沿着该轴向流动以进入该成形槽93。据此，该工件W与该冲头92在该轴向上接触的部分受到挤压变形所产生的应变量较大，而该工件W在该轴向上并未与该冲头92接触的部分的应变量则较小，导致现有模具9所成形的环形磁石内外侧的材料应变量不同。已知高温成形磁石的磁特性与其应变量相关，因此现有模具9所成形的环形磁石内外侧的材料应变量不同，会造成该环形磁石内外侧的磁特性产生落差，进而导致该环形磁石的配向度不均匀，可能使得后续充磁加工困难或者对磁石成品品质造成不良影响。更详言之，请一并参照图3所示，是该现有模具9所成形的一环形磁石M’，该环形磁石M’具有一内周面M1’及一外周面M2’。如上所述，该环形磁石M’内外侧的材料应变量不同，造成该环形磁石M’于其内周面M1’具有较大的材料应变量，而该环形磁石M’于其外周面M2’具有较小的材料应变量，导致该环形磁石M’靠近其外周面M2’的部分配向度较差，若所欲制造为磁特性需求较高的磁石时，必须以切削等方式加工移除该环形磁石M’靠近其外周面M2’的部分，将大幅增加磁石生产成本及工艺困难度。有鉴于此，亟需提供一种进一步改良的环形钕铁硼磁石的模具及其制作方法，以改善上述现有模具9导致钕铁硼磁石的配向度不均匀的且大幅增加磁石生产成本及工艺困难度等缺点。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种环形钕铁硼磁石的模具，通过在一个模具的冲头设置一个成形槽，该成形槽在径向上呈环状，能够让一个工件流动至该成形槽内侧的部分与该工件流动至该成形槽外侧的部分受到挤压变形所产生的应变量相近。本专利技术的另一个目的是提供一种环形钕铁硼磁石的制作方法，利用上述模具成形一个环形磁石，以避免该环形磁石内外侧的磁特性不均等。为达到前述目的，本专利技术所运用的
技术实现思路
包含有：一种环形钕铁硼磁石的模具的一个实施例，包含：一个模仁，该模仁内部设有一个容室，该模仁具有一个轴向及垂直该轴向的径向；及一个冲头，该冲头活动地设于该容室中，该冲头在该轴向上朝向该容室的一个表面形成一个挤压面，该冲头设有一个成形槽，该成形槽在所述径向上呈环状，且该成形槽连通该挤压面；其中，该冲头的成形槽在所述径向上具有一个最大半径，该容室在所述径向上具有一个半径，该容室的半径大于该成形槽的最大半径。一种环形钕铁硼磁石的模具的另一个实施例，包含：一个模仁，该模仁内部设有一个容室及一个成形槽，该模仁具有一个轴向及垂直该轴向的径向，该模仁在该轴向上朝向该容室的一个表面形成一个挤压面，该成形槽在所述径向上呈环状，且该成形槽连通该挤压面；及一个冲头，该冲头活动地设于该容室中；其中，该模仁的成形槽在所述径向上具有一个最大半径，该容室在所述径向上具有一个半径，该容室的半径大于该成形槽的最大半径。如上所述环形钕铁硼磁石的模具，其中，该最大半径为该成形槽的外侧缘至该模具中心在所述径向上的距离，该容室为圆柱状容槽，使该容室在所述径向上具有该半径。借此，该模具所成形的环形磁石的最大半径即为该成形槽的最大半径。如上所述环形钕铁硼磁石的模具，其中，该成形槽在所述径向上另具有一最小半径，该容室的半径、该成形槽的最大半径及最小半径的关系符合下式所示：Rr+0.5Rp≦Rs≦Rr+2Rp其中，Rs为该容室的半径，Rr为该成形槽的最大半径，Rp为该成形槽的最小半径。借助使该模具的尺寸符合上式，可以避免该模具所成形的环形磁石受到材料应变量不足影响而导致必须去除的部位较大，并且避免工件因流动速度过慢而无法产生足够的材料应变量，因而导致该模具所成形的环形磁石的磁特性提升有限。如上所述环形钕铁硼磁石的模具，其中，该最大半径为该成形槽的外侧缘至该模具中心在所述径向上的距离，该最小半径为该成形槽的内侧缘至该模具中心在所述径向上的距离，该容室为圆柱状容槽，使该容室在所述径向上具有该半径。借此，该模具所成形的环形磁石的最小半径即为该成形槽的最小半径，该环形磁石的最大半径即为该成形槽的最大半径。如上所述环形钕铁硼磁石的模具，其中，该冲头为一个圆柱体，该冲头在所述径向上具有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环形钕铁硼磁石的模具，其特征在于，包含：一个模仁，该模仁内部设有一个容室，该模仁具有一个轴向及垂直该轴向的径向；及一个冲头，该冲头活动地设于该容室中，该冲头在该轴向上朝向该容室的一个表面形成一个挤压面，该冲头设有一个成形槽，该成形槽在所述径向上呈环状，且该成形槽连通该挤压面；其中，该冲头的成形槽在所述径向上具有一个最大半径，该容室在所述径向上具有一个半径，该容室的半径大于该成形槽的最大半径。

【技术特征摘要】
1.一种环形钕铁硼磁石的模具，其特征在于，包含：一个模仁，该模仁内部设有一个容室，该模仁具有一个轴向及垂直该轴向的径向；及一个冲头，该冲头活动地设于该容室中，该冲头在该轴向上朝向该容室的一个表面形成一个挤压面，该冲头设有一个成形槽，该成形槽在所述径向上呈环状，且该成形槽连通该挤压面；其中，该冲头的成形槽在所述径向上具有一个最大半径，该容室在所述径向上具有一个半径，该容室的半径大于该成形槽的最大半径。2.一种环形钕铁硼磁石的模具，其特征在于，包含：一个模仁，该模仁内部设有一个容室及一个成形槽，该模仁具有一个轴向及垂直该轴向的径向，该模仁在该轴向上朝向该容室的一个表面形成一个挤压面，该成形槽在所述径向上呈环状，且该成形槽连通该挤压面；及一个冲头，该冲头活动地设于该容室中；其中，该模仁的成形槽在所述径向上具有一个最大半径，该容室在所述径向上具有一个半径，该容室的半径大于该成形槽的最大半径。3.如权利要求1或2所述环形钕铁硼磁石的模具，其特征在于，该最大半径为该成形槽的外侧缘至该模具中心在所述径向上的距离，该容室为圆柱状容槽，使该容室在所述径向上具有该半径。4.如权利要求1或2所述环形钕铁硼的模具，其特征在于，该成形槽在所述径向上另具有一最小半径，该容室的半径、该成形槽的最大半径及最小半径的关系符合下式所示：Rr+0.5Rp≦Rs≦Rr+2Rp其中，Rs为该容室的半径，Rr为该成形槽的最大半径，Rp为该成形槽的最小半径。5.如权利要求4所述环形钕铁硼磁石的模具，其特征在于，该最大半径为该成形槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦儒，蔡盛祺，游智翔，叶俊麟，王俊杰，魏嘉民，
申请(专利权)人：财团法人金属工业研究发展中心，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71