一种粘结钕铁硼磁体成型工装、成型方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种粘结钕铁硼磁体的成型工装、成型方法及其应用，所述成型工装包括同轴心由上到下依次设置的上冲、中模和下冲以及设置在所述下冲内的芯棒，所述芯棒的外壁、所述中模的内壁、所述上冲的底面和所述下冲的顶面围合形成模腔；所述上冲由一体成型的上支撑部和上冲头构成，所述上冲头的半径比上支撑部的半径大1‑2mm，所述下冲由一体成型的下支撑部和下冲头构成，所述下冲头的半径比下支撑部的半径大1‑2mm，所述上冲头与中模内壁的间隙大于下冲头与中模内壁的间隙，所述中模的拔模斜度为89.90‑89.99°。生产出的粘结钕铁硼磁体成品尺寸波动为0.15‑0.25％。密度波动为0.7‑0.8％，磁偏心(0.02‑0.15)/100mm。

A forming tool, method and application of bonded NdFeB magnet

【技术实现步骤摘要】
一种粘结钕铁硼磁体成型工装、成型方法及其应用
本专利技术涉及材料成型
，特别是涉及一种粘结钕铁硼磁体的成型工装、成型方法及其应用。
技术介绍
随着第三代永磁材料的发展，钕铁硼磁体得到了广泛的应用。根据使用条件的差异对其各方面的性能也提出了更高的要求，在某些特殊场合需要一种磁体，在较大尺寸下对磁偏心要求极高(磁偏心＜0.1mm/100mm)，密度均匀，需采用粘结钕铁硼磁体。该磁体体积较大，大批量生产过程中密度波动小(密度波动＜1％)，尺寸公差小，成型过程中需保证产品外观质量良好，产品合格率高，因此需要研究一种粘结钕铁硼磁体成型方法，既可以生产出性能优异、质量稳定可靠的大尺寸粘结钕铁硼磁体，同时保证批量生产中产品的稳定性、经济性和生产效率，本专利技术就是在这种背景下做出的。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种粘结钕铁硼磁体的成型工装，由于该成型工装的特殊结构和特殊尺寸，具有寿命长的优点。本专利技术的另一个目的是提供一种粘结钕铁硼磁体的成型方法，基于以上特殊尺寸的成型工装及特殊的工艺参数的配合，可加工出磁偏心＜0.1mm/100mm的粘结钕铁硼磁体。本专利技术的另一目的是提供所述成型方法的应用，加工出的粘结钕铁硼磁体成品尺寸波动为0.15-0.25％。密度波动为0.7-0.8％，磁偏心(0.02-0.15)/100mm。为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：一种粘结钕铁硼磁体的成型工装，包括同轴心由上到下依次设置的上冲、中模和下冲以及设置在所述下冲内的芯棒，所述芯棒的外壁、所述中模的内壁、所述上冲的底面和所述下冲的顶面围合形成模腔；所述上冲由一体成型的上支撑部和上冲头构成，所述上冲头的半径比上支撑部的半径大1-2mm，所述下冲由一体成型的下支撑部和下冲头构成，所述下冲头的半径比下支撑部的半径大1-2mm，所述上冲头与中模内壁的间隙大于下冲头与中模内壁的间隙，所述中模的拔模斜度为89.90-89.99°。在上述技术方案中，上冲固定于压机的顶缸支撑座上，下冲安装在压机的模架基座上，中模固定于压机的模架顶升平台上，芯棒安装在压机底座螺母上。在上述技术方案中，所述中模和芯棒的材质为KG2钨钢，所述上冲和下冲的材质为SP60合金钢。在上述技术方案中，所述上冲与中模的单边间隙为0.025-0.035mm，优选为0.03mm。在上述技术方案中，所述上冲与芯棒的单边间隙为0.005-0.015mm，所述下冲与中模的单边间隙为0.01～0.02mm，所述下冲与中模的单边间隙为0.005-0.015mm。在上述技术方案中，所述芯棒外壁与所述中模内壁之间的间距为所述粘结钕铁硼磁体环宽的0.80-0.85倍。本专利技术的另一方面，一种基于所述成型工装的成型方法，包括以下步骤：步骤1，以1000g±0.5g的称量精度为称取粉料；步骤2，将所述粉料手动加入模腔中，周向刮平粉料使得粉料顶端与所述中模2的上表面齐平；步骤3，采用浮动中模压制成型：以1～3mm/s的压制速度和260t～360t的压力值，在压机内依次进行顶压行程、浮动压制、底压行程、保压和气体保护脱模，其中保压时间为10-20s；步骤4，将成型后的工件置于电热鼓风干燥箱中干燥，干燥时，先自室温20-30℃，以1-5℃/min升温，升温至155-165℃后保温1.5-2.5h，再在湿度≤70％RH环境中自然冷却至室温20-30℃。在上述技术方案中，所述顶压行程为：上冲向下运动进入中模形成封闭腔，进入距离为1/4的整个压制行程，其中压制行程＝填料高度-产品高度。在上述技术方案中，所述浮动压制为：上冲与中模同步向下运动进行浮动压制，行程为1/2的整个压制行程，其中压制行程＝填料高度-产品高度。在上述技术方案中，所述底压行程为：上冲单独继续向下运动，行程为1/2的整个压制行程，其中压制行程＝填料高度-产品高度。本专利技术的另一方面，还包括所述成型方法在粘结钕铁硼磁体生产的应用，生产出的粘结钕铁硼磁体成品尺寸波动为0.15-0.25％。密度波动为0.7-0.8％，磁偏心(0.02-0.15)/100mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过成型工装的尺寸和成型工艺参数的配合，本专利技术可以批量化的生产出性能优异、质量稳定可靠的大尺寸粘结钕铁硼磁体，同时保证批量生产中产品的稳定性、经济性和生产效率。所生产出的磁体尺寸公差小，密度波动＜1％，同时具有良好的磁偏心(磁偏心＜0.1mm/100mm)。附图说明图1所示为本专利技术的结构示意图。图中：1-上冲，2-中模，3-下冲，4-芯棒，5-下支撑部，6-间隙，7-拔模斜度，8-下冲头，9-上冲头，10-上支撑部，11-顶缸支撑座，12-顶升平台，13-模架基座，14-压机底座螺母。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种粘结钕铁硼磁体的成型工装，包括同轴心由上到下依次设置的上冲1、中模2和下冲3以及设置在所述下冲3内的芯棒4，所述芯棒4的外壁、所述中模2的内壁、所述上冲1的底面和所述下冲3的顶面围合形成模腔；所述上冲1由一体成型的上支撑部10和上冲头9构成，所述上冲头9的半径比上支撑部10的半径大1-2mm，所述下冲3由一体成型的下支撑部5和下冲头8构成，所述下冲头8的半径比下支撑部5的半径大1-2mm，所述上冲头9与中模2内壁的间隙6大于下冲头12与中模2内壁的间隙，所述中模2的拔模斜度7为89.90-89.99°。在上述技术方案中，上冲1、中模2、下冲3和芯棒4安装在压机的模架上，在压机的驱动作用下完成成型作业。在上述技术方案中，上冲1固定于压机的顶缸支撑座11上，下冲2安装在压机的模架基座13上，中模固定于压机的模架顶升平台12上，芯棒安装在压机底座螺母14上。在上述技术方案中，所述中模2和芯棒4的材质为KG2钨钢。在上述技术方案中，所述上冲1和下冲3的材质为SP60合金钢。实际生产中，中模2和芯棒4采用春宝KG2钨钢，上冲1和下冲3采用瑞典SP60合金钢。在上述技术方案中，所述上冲与中模的单边间隙为0.025-0.035mm，优选为0.03mm。在上述技术方案中，所述上冲与芯棒的单边间隙为0.005-0.015mm，优选为0.01mm。在上述技术方案中，所述下冲与中模的单边间隙为0.01～0.02mm(拔模斜度造成单边间隙是范围)。在上述技术方案中，所述下冲与中模的单边间隙为0.005-0.015mm，优选为0.01mm。在上述技术方案中，由于弹性后效，所述芯棒外壁与所述中模内壁之间的间距为所述粘结钕铁硼磁体环宽的0.80-0.85倍。通过以上尺寸参数的配合，保证产品要求的同时，确保了批量生产产品(粘结钕铁硼磁体)一致性，经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粘结钕铁硼磁体的成型工装，其特征在于，包括同轴心由上到下依次设置的上冲、中模和下冲以及设置在所述下冲内的芯棒，所述芯棒的外壁、所述中模的内壁、所述上冲的底面和所述下冲的顶面围合形成模腔；/n所述上冲由一体成型的上支撑部和上冲头构成，所述上冲头的半径比上支撑部的半径大1-2mm，所述下冲由一体成型的下支撑部和下冲头构成，所述下冲头的半径比下支撑部的半径大1-2mm，所述上冲头与中模内壁的间隙大于下冲头与中模内壁的间隙，所述中模的拔模斜度为89.90-89.99°。/n

【技术特征摘要】
1.一种粘结钕铁硼磁体的成型工装，其特征在于，包括同轴心由上到下依次设置的上冲、中模和下冲以及设置在所述下冲内的芯棒，所述芯棒的外壁、所述中模的内壁、所述上冲的底面和所述下冲的顶面围合形成模腔；
所述上冲由一体成型的上支撑部和上冲头构成，所述上冲头的半径比上支撑部的半径大1-2mm，所述下冲由一体成型的下支撑部和下冲头构成，所述下冲头的半径比下支撑部的半径大1-2mm，所述上冲头与中模内壁的间隙大于下冲头与中模内壁的间隙，所述中模的拔模斜度为89.90-89.99°。


2.如权利要求1所述的一种粘结钕铁硼磁体的成型工装，其特征在于，上冲固定于压机的顶缸支撑座上，下冲安装在压机的模架基座上，中模固定于压机的模架顶升平台上，芯棒安装在压机底座螺母上。


3.如权利要求1所述的一种粘结钕铁硼磁体的成型工装，其特征在于，所述中模和芯棒的材质为KG2钨钢，所述上冲和下冲的材质为SP60合金钢。


4.如权利要求1所述的一种粘结钕铁硼磁体的成型工装，其特征在于，所述上冲与中模的单边间隙为0.025-0.035mm，所述上冲与芯棒的单边间隙为0.005-0.015mm，所述下冲与中模的单边间隙为0.01～0.02mm，所述下冲与中模的单边间隙为0.005-0.015mm。


5.如权利要求1所述的一种粘结钕铁硼磁体的成型工装，其特征在于，所述芯棒外壁与所述中模内壁之间的间距为所述粘结钕铁硼磁体环宽的0.80-0.85倍。


6.一种基于如权利要求1所述成型工装的成型方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：许海，郭志伟，肖凯业，郑文，
申请(专利权)人：中核新科天津精密机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12