【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及永磁铁氧体尺寸预测，具体涉及一种瓦状永磁铁氧体烧结收缩的尺寸预测方法。
技术介绍
1、永磁铁氧体在经过湿压或干压成型后，需要放入烧结窑炉内用低于熔点的温度加热，使永磁铁氧体生坯发生一系列物理、化学变化，最后得到具有一定强度、密度和电磁性能的熟坯，后续经过磨削加工使永磁铁氧体满足尺寸要求和装配需要。在烧结过程中，坯件会发生体积收缩现象，收缩率与料浆牌号、料浆颗粒和压制工艺参数等诸多因素有关。且由于永磁铁氧体微观结构的定向排布，坯件的烧结收缩率存在各向异性。对于方形永磁铁氧体和环形永磁铁氧体，几何结构较为简单，通过计算厚度方向(即充磁方向)和长度方向(或直径方向)的收缩率即可精准地得到熟坯与生坯的尺寸关系，从而在产品的设计阶段精准控制磨削余量。
2、然而，对于瓦状永磁铁氧体产品(以下简称瓦磁)，烧结收缩的各向异性导致其生坯与熟坯的形状变化较大，难以通过收缩率精装控制产品尺寸和磨削余量，对瓦磁产品的设计和生产产生较大影响。
3、为此，我们设计一种瓦状永磁铁氧体烧结收缩的尺寸预测方法解决上述问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了提供一种瓦状永磁铁氧体烧结收缩的尺寸预测方法，目的在于通过仿真计算的方法对瓦磁生坯烧结收缩后的熟坯尺寸进行预测，从而在设计阶段更好掌握生坯尺寸，实现精准控制磨削余量，从而实现降低磨削余量甚至零磨削。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本专
5、s1：绘制瓦磁生坯轮廓：根据瓦磁工艺图纸标示的瓦磁高度、宽度、顶厚、内弧和外弧外形尺寸数据绘制出瓦磁的二维生坯轮廓；
6、s2：在s1得到的二维生坯轮廓瓦磁内外弧轮廓线上等分取点；
7、s3：计算轮廓线上各点收缩后的坐标位置；
8、s4：将s3获得的烧结后熟坯后的外弧坐标w’i(x’i,y’i)及内弧坐标n’i(x’i,n,y’i,n)进行拟合计算，得到熟坯内、外弧半径并绘制瓦磁熟坯轮廓；
9、s5：对s4得到的二维熟坯轮廓进行磨削余量处理，并绘制去除磨削余量后的瓦磁产品轮廓。
10、优选的，所述s2：在s1得到的二维生坯轮廓瓦磁内外弧轮廓线上等分取点具体为在瓦磁的内弧及外弧轮廓线上n等分取点，分别得到外弧上各点坐标wi(xi,w,yi,w)和内弧上各点ni(xi,n,yi,n)的坐标，下文中如无特殊定义，坐标点(xi,yi)表示对于内外弧均适用，同时，定义瓦磁的收缩中心，将内外弧各点与收缩中心进行连线，即为该点的收缩径向。
11、优选的，所述s3：计算轮廓线上各点收缩后的坐标位置具体为s2得生坯外弧及内弧坐标分别为wi(xi,w,yi,w)及ni(xi,n,yi,n)，设烧结后的外弧轮廓点和内弧轮廓点坐标分别为w’i(x’i,w,y’i,w)及n’i(x’i,n,y’i,n)。假设烧结过程中外弧轮廓点均沿收缩径向向磁瓦中心移动，径向收缩距离为si＝0.5·(nr-1)·σr，外弧轮廓点到收缩中心的距离为ri,w＝(xi,w2+yi,w2)0.5，因此，径向收缩后外弧轮廓点到收缩中心的距离为r’i,w＝ri,w-si＝(xi,w2+yi,w2)0.5-si，同理，内弧轮廓点沿收缩径向背向磁瓦中心移动，径向收缩后内弧轮廓点到收缩中心的距离为r’i,n＝ri,n+si＝(xi,n2+yi,n2)0.5+si，随后收缩径向发生扇形角收缩，根据几何关系可知θi＝θ’i·ηθ，其中θi＝arctan(xi/yi)，因此可以得到，外弧轮廓点烧结后的坐标计算式为：
12、x’i,w＝r’i,w·sinθ’i＝((xi,w2+yi,w2)0.5-si)·sin(arctan(xi,w/yi,w)/ ηθ)，i＝1,2,3,…n (式1)
13、y’i,w＝r’i,w·cosθ’i＝((xi,w2+yi,w2)0.5-si)·cos(arctan(xi,w/yi,w)/ ηθ) ，i＝1,2,3,…n (式2)；
14、其中，ηθ为磁瓦的扇形角收缩率，可用同牌号同工艺参数下的方块磁长度方向收缩率ηx代替；si为轮廓点沿收缩径向移动的距离，si＝0.5·(nr-1)·σr，其中nr、σr分别为径向方向上的晶粒个数和晶粒间距，均可用同牌号同工艺参数下的方块磁厚度充磁方向上的晶粒个数ny和晶粒间距σy代替；
15、同理，内弧轮廓点烧结后的坐标计算式为，
16、x’i,n＝r’i,n·sinθ’i＝((xi,n2+yi,n2)0.5+si)·sin(arctan(xi,n/yi,n)/ ηθ)，i＝1,2,3,…n (式3)
17、y’i,n＝r’i,n·cosθ’i＝((xi,n2+yi,n2)0.5+si)·cos(arctan(xi,n/yi,n)/ηθ)，i＝1,2,3,…n(式4)。
18、优选的，所述将s3获得的烧结后熟坯后的外弧坐标w’i(x’i,y’i)及内弧坐标n’i(x’i,n,y’i,n)进行拟合计算，得到熟坯内、外弧半径并绘制瓦磁熟坯轮廓：具体为通过s3对外弧和内弧各点进行拟合计算后得到熟坯的内、外弧半径，根据生坯的最左侧外弧点坐标w’1(x’1,w,y’1,w)的x坐标和最左侧内弧点坐标n’1(x’1,n,y’1,n)的y坐标确定瓦磁的左下角轮廓点l’(x’1,w,y’1,n)，同理据外弧点w’n,w(x’n,w,y’n,w)的x坐标和内弧点n’1(x’n,n,y’n,n)的y坐标确定瓦磁的左下角轮廓点r’(x’n,w,y’n,n)，根据拟合得到的结果，进一步得到瓦磁熟坯高度、宽度、顶厚、内弧、外弧等外形尺寸数据并绘制出瓦磁的二维熟坯轮廓。
19、优选的，所述对s4得到的二维熟坯轮廓进行磨削余量处理，并绘制去除磨削余量后的瓦磁产品轮廓：具体为根据设定的瓦磁各位置磨削余量，在瓦磁熟坯尺寸的基础上计算得到瓦磁产品尺寸，并绘制出瓦磁的二维产品轮廓。
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1.一种瓦状永磁铁氧体烧结收缩的尺寸预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种瓦状永磁铁氧体烧结收缩的尺寸预测方法，其特征在于：所述S2：在S1得到的二维生坯轮廓瓦磁内外弧轮廓线上等分取点具体为在瓦磁的内弧及外弧轮廓线上n等分取点，分别得到外弧上各点坐标Wi(xi,W,yi,W)和内弧上各点Ni(xi,N,yi,N)的坐标，下文中如无特殊定义，坐标点(xi,yi)表示对于内外弧均适用，同时，定义瓦磁的收缩中心，将内外弧各点与收缩中心进行连线，即为该点的收缩径向。
3.根据权利要求1所述的一种瓦状永磁铁氧体烧结收缩的尺寸预测方法，其特征在于：所述S3：计算轮廓线上各点收缩后的坐标位置具体为S2得生坯外弧及内弧坐标分别为Wi(xi,W,yi,W)及Ni(xi,N,yi,N)，设烧结后的外弧轮廓点和内弧轮廓点坐标分别为W’i(x’i,W,y’i,W)及N’i(x’i,N,y’i,N)，假设烧结过程中外弧轮廓点均沿收缩径向向磁瓦中心移动，径向收缩距离为Si＝0.5·(nr-1)·σr，外弧轮廓点到收缩中心的距离为Ri,W＝(xi,W2+yi
4.根据权利要求1所述的一种瓦状永磁铁氧体烧结收缩的尺寸预测方法，其特征在于：所述将S3获得的烧结后熟坯后的外弧坐标W’i(x’i,y’i)及内弧坐标N’i(x’i,N,y’i,N)进行拟合计算，得到熟坯内、外弧半径并绘制瓦磁熟坯轮廓：具体为通过S3对外弧和内弧各点进行拟合计算后得到熟坯的内、外弧半径，根据生坯的最左侧外弧点坐标W’1(x’1,W,y’1,W)的x坐标和最左侧内弧点坐标N’1(x’1,N,y’1,N)的y坐标确定瓦磁的左下角轮廓点L’(x’1,W,y’1,N)，同理据外弧点W’n,W(x’n,W,y’n,W)的x坐标和内弧点N’1(x’n,N,y’n,N)的y坐标确定瓦磁的左下角轮廓点R’(x’n,W,y’n,N)，根据拟合得到的结果，进一步得到瓦磁熟坯高度、宽度、顶厚、内弧、外弧等外形尺寸数据并绘制出瓦磁的二维熟坯轮廓。
5.根据权利要求4所述的一种瓦状永磁铁氧体烧结收缩的尺寸预测方法，其特征在于：所述对S4得到的二维熟坯轮廓进行磨削余量处理，并绘制去除磨削余量后的瓦磁产品轮廓：具体为根据设定的瓦磁各位置磨削余量，在瓦磁熟坯尺寸的基础上计算得到瓦磁产品尺寸，并绘制出瓦磁的二维产品轮廓。
...【技术特征摘要】
1.一种瓦状永磁铁氧体烧结收缩的尺寸预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种瓦状永磁铁氧体烧结收缩的尺寸预测方法，其特征在于：所述s2：在s1得到的二维生坯轮廓瓦磁内外弧轮廓线上等分取点具体为在瓦磁的内弧及外弧轮廓线上n等分取点，分别得到外弧上各点坐标wi(xi,w,yi,w)和内弧上各点ni(xi,n,yi,n)的坐标，下文中如无特殊定义，坐标点(xi,yi)表示对于内外弧均适用，同时，定义瓦磁的收缩中心，将内外弧各点与收缩中心进行连线，即为该点的收缩径向。
3.根据权利要求1所述的一种瓦状永磁铁氧体烧结收缩的尺寸预测方法，其特征在于：所述s3：计算轮廓线上各点收缩后的坐标位置具体为s2得生坯外弧及内弧坐标分别为wi(xi,w,yi,w)及ni(xi,n,yi,n)，设烧结后的外弧轮廓点和内弧轮廓点坐标分别为w’i(x’i,w,y’i,w)及n’i(x’i,n,y’i,n)，假设烧结过程中外弧轮廓点均沿收缩径向向磁瓦中心移动，径向收缩距离为si＝0.5·(nr-1)·σr，外弧轮廓点到收缩中心的距离为ri,w＝(xi,w2+yi,w2)0.5，因此，径向收缩后外弧轮廓点到收缩中心的距离为r’i,w＝ri,w-si＝(xi,w2+yi,w2)0.5-si，同理，内弧轮廓点沿收缩径向背向磁瓦中心移动，径向收缩后内弧轮廓点到收缩中心的距离为r’i,n＝ri,n+si＝...
【专利技术属性】
技术研发人员：文甜洁，张铁军，唐明德，肖丹，冯华，
申请(专利权)人：湖南航天磁电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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