磁场压力成型和等静压一体机制造技术

本发明专利技术涉及稀土永磁粉末的成型设备，具体为一种磁场压力成型和等静压一体机。解决现有技术难以兼顾现有成型方法和成型设备优势的问题。磁场压力成型和等静压一体机，包括上下敞口的模具，上模冲和下模冲，以及取向磁场装置；模具的内壁套固有上下敞口的橡胶内模，上模冲和下模冲伸入橡胶内模，对加入橡胶内模的粉末进行磁场压力成型；模具内壁开有环状凹槽，环状凹槽内填充有充液增压囊，充液增压囊上设有注液嘴，注液嘴伸出模具。本发明专利技术创造性地在现有磁场压机上集成了等静压结构，其使用过程保持了现有成型方法的先磁场压力成型、再等静压的合理工序，避免了磁坯变形；同时，通过设备集成，便于实现自动化。便于实现自动化。便于实现自动化。

【技术实现步骤摘要】
磁场压力成型和等静压一体机


[0001]本专利技术涉及稀土永磁粉末的成型设备，具体为一种磁场压力成型和等静压一体机。

技术介绍

[0002]目前普遍的稀土永磁粉末的成型方法：首先采用磁场压机对稀土永磁粉末进行磁场取向下的低密度压力成型（即磁场压力成型），以保证取向度；再用塑料膜将磁场压力成型后的磁坯包装后，采用等静压机进行等静压，以提高密度和均匀性；然后进行烧结，得到稀土永磁体。上述成型方法有其公认的优点，因而得到普遍使用和推广；但由于塑料膜包装、冷等静压、拆塑料密封膜等操作，很难实现自动化，导致目前操作人员多，给成本和质量管理带来压力；同时，需要磁场压机和等静压机两种设备，投入大，维护麻烦。为此，现有技术出现了磁场等静压机，将稀土永磁粉末加入磁场等静压机的橡胶模（也称干袋）内，在磁场取向下对稀土永磁粉末进行等静压，得到的磁坯直接进行烧结。虽然，省去了塑料膜包装、拆塑料密封膜等操作，并节省了工序，但磁场等静压后的磁坯极易变形，所得磁体需进行机加工，浪费稀土永磁粉末。究其原因，从成型方法的角度看，实质上是其省略了磁场压力成型的工序；橡胶模内的粉末在等静压下直接成型造成所得磁坯极易变形。因此，现有技术难以兼顾现有成型方法和成型设备（包括磁场压机、等静压机和磁场等静压机）的优势。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术难以兼顾现有成型方法和成型设备优势的问题，提供一种磁场压力成型和等静压一体机。该一体机创造性地在现有磁场压机上集成了等静压结构，其使用过程保持了现有成型方法的先磁场压力成型、再等静压的合理工序，以避免磁坯变形；同时，通过设备集成，便于实现自动化。
[0004]本专利技术是采用如下技术方案实现的：磁场压力成型和等静压一体机，包括上下敞口的模具，上模冲和下模冲，以及取向磁场装置（电磁铁）；模具的内壁套固有上下敞口的橡胶内模，上模冲和下模冲伸入橡胶内模，对加入橡胶内模的粉末进行磁场压力成型；模具内壁开有环状凹槽，环状凹槽内填充有充液增压囊（即，充液增压囊也为环状并环绕凹槽分布），充液增压囊上设有注液嘴，注液嘴伸出模具。粉末在橡胶内模内完成磁场压力成型后，通过注液嘴向充液增压囊注入压力介质，充液增压囊产生的等静压经橡胶内模施加于磁场压力成型后的磁坯；等静压后的磁坯可直接进行烧结而得到稀土永磁体。
[0005]本专利技术的另一种技术方案：磁场压力成型和等静压一体机，包括上下敞口的模具，上模冲和下模冲，以及取向磁场装置（电磁铁）；在模具的模腔内设置有上下敞口的橡胶内模，上模冲和下模冲伸入橡胶内模，对加入橡胶内模的粉末进行磁场压力成型；橡胶内模的上下两端与模具内壁密封连接，使得橡胶内模的外壁、模具内壁围成密闭的液压介质腔，模具上开有与液压介质腔相通的注液孔。粉末在橡胶内模内完成磁场压力成型后，通过注液孔向液压介质腔内注入压力介质，对磁场压力成型后的磁坯实施等静压；等静压后的磁坯
可直接进行烧结而得到稀土永磁体。
[0006]本专利技术创造性地在现有磁场压机上集成了等静压结构，其使用过程保持了现有成型方法的先磁场压力成型、再等静压的合理工序，避免了磁坯变形；同时，通过设备集成，省去了塑料膜包装、拆塑料密封膜等人工操作，便于实现自动化，减少了投入和维护。
附图说明
[0007]图1为本专利技术所述磁场压力成型和等静压一体机的整体结构示意图；图2为图1的局部放大图。
[0008]图中：1
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模具，2
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上模冲，3
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下模冲，4
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橡胶内模，5
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充液增压囊，6
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注液嘴。
具体实施方式
[0009]实施例一磁场压力成型和等静压一体机，包括上下敞口的模具1，上模冲2和下模冲3，以及取向磁场装置（电磁铁）；模具1的内壁套固有上下敞口的橡胶内模4，上模冲2和下模冲3伸入橡胶内模4，对加入橡胶内模4的粉末进行磁场压力成型；模具1内壁开有环状凹槽，环状凹槽内填充有充液增压囊5（即，充液增压囊也为环状并环绕凹槽分布），充液增压囊5上设有注液嘴6，注液嘴6伸出模具1。粉末在橡胶内模4内完成磁场压力成型后，通过注液嘴6向充液增压囊5注入压力介质，充液增压囊5产生的等静压经橡胶内模施加于磁场压力成型后的磁坯；等静压后的磁坯可直接进行烧结而得到稀土永磁体。环状凹槽的轴向高度不小于橡胶内模4内完成磁场压力成型后的磁坯的高度，以保证磁坯充分的等静压过程。所述的橡胶内模4可采用聚氨酯、聚乙烯、聚四氟乙烯制成，优选硬度60
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90度的聚氨酯制成（保持相当的硬度，使得橡胶内模既可传递等静压力，又在磁场压力成型过程中不产生变形）。充液增压囊5采用橡胶，如聚氨酯制成。如图所示，本实施例采用了垂直压磁场压力成型（压力方向与取向磁场方向平行，称之为平行压磁场压力成型；压力方向与取向磁场方向垂直，称之为垂直压磁场压力成型）。本领域技术人员公知：在实施等静压过程中，上模冲2和下模冲3对磁坯施加的压力应该与充液增压囊5施加于磁坯的等静压力相同；（在现有磁场压机中）上模冲2和下模冲3分别由上油缸和下油缸驱动，通过液压控制实现上模冲2和下模冲3对磁坯施加的压力与充液增压囊5施加于磁坯的等静压力相同，是液压控制领域技术人员非常容易实现的或者是常规技术。
[0010]实例：模具1的模腔尺寸：高180mm，自由方向100mm，取向方向60mm。加入粉末1400g，施加励磁电流140A，形成磁场1.8T，磁场压力成型的压力3.6MPa，磁场压力成型的磁坯密度3.3g/Cm
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。通过注液嘴6向充液增压囊5注入80MPa的油液，保压10S，退磁、脱模，得到密度4.3g/cm
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的生坯，按常规工艺直接烧结，得到密度7.5g/cm
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，矫顽力2.1万奥斯特，磁能积45MGOe的稀土永磁体。对比常规的二次成型方法，产品密度7.52g/cm
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，矫顽力2.1万奥斯特，磁能积43.7MGOe。密度、矫顽力相当，磁能积有所提高。
[0011]实施例二磁场压力成型和等静压一体机，包括上下敞口的模具1，上模冲2和下模冲3，以及取向磁场装置（电磁铁）；在模具1的模腔内设置有上下敞口的橡胶内模4，上模冲2和下模冲3伸入橡胶内模4，对加入橡胶内模4的粉末进行磁场压力成型；橡胶内模4的上下两端与模
具1内壁密封连接，使得橡胶内模4的外壁、模具1内壁围成密闭的液压介质腔，模具1上开有与液压介质腔相通的注液孔。粉末在橡胶内模4内完成磁场压力成型后，通过注液孔向液压介质腔内注入压力介质，对磁场压力成型后的磁坯实施等静压；等静压后的磁坯可直接进行烧结而得到稀土永磁体。本领域技术人员公知：在实施等静压过程中，上模冲2和下模冲3对磁坯施加的压力应该与等静压力相同；（在现有磁场压机中）上模冲2和下模冲3分别由上油缸和下油缸驱动，通过液压控制实现上模冲2和下模冲3对磁坯施加的压力与等静压力相同，是液压控制领域技术人员非常容易实现的或者是常规技术。橡胶内模4的上下两端与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁场压力成型和等静压一体机，包括上下敞口的模具(1)，上模冲(2)和下模冲(3)，以及取向磁场装置；其特征在于模具(1)的内壁套固有上下敞口的橡胶内模(4)，上模冲(2)和下模冲(3)伸入橡胶内模(4)，对加入橡胶内模(4)的粉末进行磁场压力成型；模具(1)内壁开有环状凹槽，环状凹槽内填充有充液增压囊(5)，充液增压囊(5)上设有注液嘴(6)，注液嘴(6)伸出模具(1)。2.根据权利要求1所述的磁场压力成型和等静压一体机，其特征在于环状凹槽的轴向高度不小于橡胶内模(4)内完成磁场压力成型后的磁坯的高度。3.根据权利要求1或2所述的磁场压力成型和等静压一体机，其特征在于橡胶内模(4)采用聚氨酯、聚乙烯、聚四氟乙烯制成，优选硬度60
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴林盛，董永安，郑方，黄振峰，叶太健，
申请(专利权)人：赣州开源智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：