径向各向异性磁铁的制造方法技术

本发明专利技术涉及径向异性磁铁的制造方法，其特征在于，在具备阴模、芯体、上下模冲的圆筒磁铁用成形模具的模腔内填充磁铁粉，对上述磁铁粉施加磁场，用上下模冲加压磁铁粉，利用水平磁场垂直成形法对磁铁粉进行成形的径向各向异性磁铁的制造方法中，在使上模冲能够部分加压地分割成形、利用水平磁场垂直成形法将填充在模具模腔内的磁铁粉成形时，用上模冲的分割部分和下模冲对磁铁粉部分加压，使磁铁粉的该部分加压部高密度化，直至其密度达到填充密度的１．１倍以上，且小于成形体密度，此后，以先前部分加压以上的压力，使用上下模冲整体加压模腔内的全部磁铁粉进行最终成形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于。
技术介绍
粉碎像铁氧体或稀土合金那样的晶体磁性各向异性材料，在特定 的磁场中进行压制成形而制作的各向异性磁铁，广泛地用于扬声器、 电动机、计测仪器、其他的电气设备等。其中，特别是在径向具有各 向异性的磁铁，磁性优良，可自由地磁化，并且也不需要像瓦形磁铁(segment magnets )那样的万兹4失固定用的增强，因此^皮应用于交流伺 服电动机、直流无刷电动机等。特别近年来，伴随电动机的高性能化， 要求细长的径向各向异性磁铁。利用垂直磁场垂直成形法或者后方挤 出法制造具有径向取向的磁铁，但垂直磁场垂直成形法是以从压制方 向，通过芯体从相反方向施加磁场而得到径向取向为特征。图1表示制造径向各向异性磁铁的垂直磁场垂直成形机的说明 图。这里，图中l是成形机机架，2是取向磁场线圈，3是阴模，4是 上芯体，5是下芯体，6是上模冲，7是下模沖，8是填充磁铁粉。在 该垂直磁场垂直成形机中，由线圏产生的磁场形成从芯体，穿过阴模 和成形机机架至芯体的磁路。在此场合，为了磁场泄露损失低，形成 磁路部分的材料使用强磁性体，主要使用铁系金属。但是，用于使磁 铁粉取向的磁场强度，像以下那样决定。设芯体直径为B(磁铁粉填 充内径)、设阴模直径为A (磁铁粉填充外径)、设磁铁粉填充高度 为L。通过上下芯体的磁通在芯体中央相遇对抗而到达阴模。通过芯 体的磁通量，根据芯体的饱和磁通密度决定，在铁制芯体，磁通密度 是20kG左右。因此磁铁粉填充内外径中的取向磁场，成为以磁铁粉填 充部的内面积和外面积除以通过上下芯体的磁通量取向磁场，成为 2.兀.(B/2)2.20/(7T.B.L) = 10.B/L…内周2.7T. (B/2) 2.20/ (兀.A.L) - 10.B7 (A.L)…外周 在外周的磁场比内周小，因此为了在磁铁粉填充部全部得到良好的取 向，在外周需要1Ok0e以上，为此而成为10.B7(A.L) == 10，因此成为 L = B2/A。成形体高度是填充粉高度的约一半，烧结时，再变成80%左 右，因此磁铁的高度变得非常小。像这样，由芯体形状来决定可能取 向的磁铁的高度，使用垂直磁场垂直成形机，通过利用相反的磁场制 作径向磁铁的方法来制造细长制品是困难的。另外，后方挤出法，设备规模大，成品率差，制造廉价的磁铁是 困难的。像这样，无论在什么样的方法中，径向各向异性磁铁的制造都是 困难的，难以廉价、大量地制造，也有使用径向各向异性磁铁的电动 机价格变得非常高这样的不利。因此，本申请人为了用多腔成形大量生产细长圆筒的径向磁铁， 提出了不使用以往的垂直磁场垂直压制，而在配置强磁性芯体的水平 磁场垂直压制中，在施加磁场后，使磁铁粉和磁场方向相对地旋转， 此后再施加磁场进行成形的方法，即，提出了是在圆筒磁铁用成形模具的芯体的至少 一部分材质中使用具有 饱和磁通密度5kG以上的强磁性体，通过利用水平磁场垂直成形法在 磁铁粉上施加取向磁场，使填充在模具腔内的磁铁粉成形，制造径向 各向异性磁铁的方法，是以进行下述U) ~ (v):(i)在施加磁场中，使磁铁粉在模具圓周方向进行规定角度旋转，(U)在施加磁场后，使磁铁粉在模具圆周方向进行规定角度旋 转，此后再施加》兹场，(iii )在施加磁场中，使磁场发生线圏相对磁铁粉在模具圆周方 向进行规定角度旋转，(iv) 在施加磁场后，使磁场发生线圏相对磁铁粉在模具圆周方 向进行规定角度旋转，此后再施加磁场，(v) 使用数个线圏对，以l个线圈对施加磁场后，以其他的线圏对施加磁场的操作中的至少 一种操作，对磁铁粉从多个方向而不是一 个方向施加磁场，用加压成形进行制造，得到遍及磁铁全部，环形磁铁的中心轴和赋予径向各向异性方向的夹角是80°以上100。以下的径 向各向异性磁铁为特征的(特开2004 - 111944号公报)。在该方法中，利用在水平磁场压机内配置强磁性芯体而施加的磁 场，像图3 (b)那样在施加磁场方向附近变成径向取向。此时，在对 施加/F兹场方向垂直的方向不变成径向取向。因此，佳J真充/P兹4失粉和施 加磁场方向相对地旋转后，施加弱磁场，使前次施加磁场时没有变成 径向取向的部位形成径向取向。若使用这样的弱磁场，就不引起在施 加磁场方向的垂直方向的取向混乱。这样一来，就能够在遍及全部圆 周方向得到径向取向。但是，即将成形前的施加磁场的强度若过强， 在磁场垂直方向，至成形时形成的径向取向就会混乱。另外，若过弱， 则不能使在施加磁场方向上在刚刚施加磁场时形成的混乱取向成为径 向取向。因此，能否得到均匀的径向取向，主要取决于被即将成形前 的磁场强度，因此，希望更稳定地进行生产的方法。 专利文献l:特开2004-111944号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于以上事实而完成的，以提供容易而且能够大量、稳 定、廉价地制造磁特性优良的、多腔、细长且均勾的径向各向异性磁 铁的为目的。本专利技术为了达到上述目的，提供， 在具备具有圆柱状中空部的阴模、配置在该中空部内而形成圆筒状模 腔的圆柱状芯体和在上述模腔内能上下方向滑动地配设的上下模沖的 圆筒磁铁用成形模具的上述模腔内填充磁铁粉，从上述阴模的外侧沿 芯体的径向对上述磁铁粉施加磁场，通过上下模沖将磁铁粉加压，利 用水平磁场垂直成形法对磁铁粉进行成形的径向各向异性磁铁的制造 方法中，其特征在于，(至少使上述上模沖从上述磁场的施加方向沿 圆周方向，在各自±10。以上±80。以下的区域将磁铁粉可部分加压地分割成形，)与此同时在圆筒磁铁用成形模具的芯体的至少一部分材质中使用具有饱和磁通密度0. 5T以上的强磁性体，在利用水平磁场垂直 成形法将填充在模具模腔内的磁铁粉成形时，在对磁铁粉施加取向磁 场中或者施加后，在从磁场施加方向沿圆周方向±10。以上±80。以下的 区域，用对应于该区域的上模沖的分割部分和下模沖对磁铁粉部分加 压，进行使磁铁粉的该部分加压部高密度化的预成形直至其密度达到 施加磁场前的填充密度的l.l倍以上、且小于成形体密度为止，进行(i) 在上述第l次的施加磁场后，使磁铁粉在模具圆周方向进行 规定角度旋转，此后再施加磁场，(ii) 在上述第1次的施加磁场后，使磁场发生线圏在模具圆周 方向相对^f兹铁粉进行规定角度旋转，此后再施加^f兹场，(Ui)在上迷第l次的施加磁场后，从配置在相对先前施加的线 圏对偏离规定角度的位置的线圏对再施加磁场的操作中的至少一种操 作，在该第2次的施加磁场中或者施加磁场后，或者根据需要反复进 行上述预成形和上述(i) ~ ( iii)的操作中的至少一种操作后，以 先前部分加压以上的压力，用上下模冲整体对模腔内的全部磁铁粉加 压，进行最终成形。在此情况下，在上述预成形和最终成形中或者在预成形和最终成 形前进行的施加磁场时的施加的磁场强度，优先选择都是 159. 5kA/m~ 797. 7kA/m。另外，上模冲的分割数，优先选择是被均等 地4、 6或者8分割。再有，根据需要，下模冲也可以像这样分割，但 在此情况下，优先选择使下模冲的分割区和上模冲的分割区域一致。 即优先选择下模沖从上述磁场的施加方向沿圆周方向在各自士10。以上 土80。以下的区域，将磁铁粉能够部分加压地进行分割成形，用上述上 模冲的分割部分和与该本文档来自技高网...

【技术保护点】
径向各向异性磁铁的制造方法，在具备具有圆柱状中空部的阴模、配置在该中空部内而形成圆筒状模腔的圆柱状芯体、在上述模腔内能够上下方向滑动地配设的上下模冲的圆筒状磁铁用成形模具的上述模腔内填充磁铁粉，从上述阴模的外侧沿芯体的径向对上述磁铁粉施加磁场，利用上述上下模冲将磁铁粉加压，利用水平磁场垂直成形法对磁铁粉进行成形的径向各向异性磁铁的制造方法中，其特征在于，至少将上述上模冲分割成形，使从上述磁场的施加方向沿圆周方向，在各自±１０°以上±８０°以下的区域将磁铁粉可部分地加压，与此同时，在圆筒磁铁用成形模具的芯体的至少一部分材质中使用具有饱和磁通密度０．５Ｔ以上的强磁性体，在利用水平磁场垂直成形法将填充在模具模腔内的磁铁粉成形时，在对磁铁粉施加取向磁场中或者施加后，在从磁场施加方向沿圆周方向±１０°以上±８０°以下的区域，用对应于该区域的上模冲的分割部分和下模冲对磁铁粉进行部分加压，进行使磁铁粉的该部分加压部高密度化的预成形，直至其密度达到施加磁场前的填充密度的１．１倍以上、且小于成形体密度为止，进行（ｉ）在上述第１次的施加磁场后，使磁铁粉在模具圆周方向以规定角度旋转，此后再施加磁场，（ｉｉ）在上述第１次的施加磁场后，使磁场发生线圈在模具圆周方向相对磁铁粉以规定角度旋转，此后再施加磁场，（ｉｉｉ）在上述第１次的施加磁场后，由在相对先前施加的线圈对偏离规定角度的位置配置的线圈对，再施加磁场的操作中的至少一种操作，在该第２次的施加磁场中或者施加磁场后，或者根据需要反复进行上述预成形和上述（ｉ）～（ｉｉｉ）的操作中的至少一种操作后，以先前部分加压以上的压力，用上下模冲整体对模腔内的全部磁铁粉加压，进行最终成形。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-12-13 359036/20051.径向各向异性磁铁的制造方法，在具备具有圆柱状中空部的阴模、配置在该中空部内而形成圆筒状模腔的圆柱状芯体、在上述模腔内能够上下方向滑动地配设的上下模冲的圆筒状磁铁用成形模具的上述模腔内填充磁铁粉，从上述阴模的外侧沿芯体的径向对上述磁铁粉施加磁场，利用上述上下模冲将磁铁粉加压，利用水平磁场垂直成形法对磁铁粉进行成形的径向各向异性磁铁的制造方法中，其特征在于，至少将上述上模冲分割成形，使从上述磁场的施加方向沿圆周方向，在各自±10°以上±80°以下的区域将磁铁粉可部分地加压，与此同时，在圆筒磁铁用成形模具的芯体的至少一部分材质中使用具有饱和磁通密度0.5T以上的强磁性体，在利用水平磁场垂直成形法将填充在模具模腔内的磁铁粉成形时，在对磁铁粉施加取向磁场中或者施加后，在从磁场施加方向沿圆周方向±10°以上±80°以下的区域，用对应于该区域的上模冲的分割部分和下模冲对磁铁粉进行部分加压，进行使磁铁粉的该部分加压部高密度化的预成形，直至其密度达到施加磁场前的填充密度的1.1倍以上、且小于成形体密度为止，进行(i)在上述第1次的施加磁场后，使...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤孝治，北川光雄，美浓轮武久，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]