极异方性环形磁石制造方法及其加压配向模具结构技术

本发明专利技术是一种极异方性环形磁石的制造方法及其加压配向模具结构，旨在克服传统磁石在制造过程中，因收缩率不同而造成多边形的轮廓，导致后续研磨工时长、材料损失的缺点。磁石的制程是先将粉体利用模具加压成型及磁极配向成环形胚体，再将胚体进行烧结步骤，胚体在烧结时具有磁极配向的位置收缩率较高，烧结后的胚体轮廓形成多边形，故本发明专利技术预先将模具的环形模穴设计成对应于磁极配向位置的空间较宽，对应于磁极交界位置的空间较窄，使加压后胚体能形成相对应的轮廓形状，让该胚体在后续烧结完成后即能够较趋近于真圆，如此减少研磨工时和材料损失。

【技术实现步骤摘要】
极异方性环形磁石制造方法及其加压配向模具结构
本专利技术涉及一种极异方性环形磁石的制造方法及其模具结构，尤指一种能够在制造过程中，提高环形胚体的真圆度，以降低研磨工时和材料损失的制造方法及其模具结构。
技术介绍
极异方性环形磁石主要是运用在马达上，例如微小马达、无芯马达、无刷马达、步进马达等，依据马达种类的不同，可作为马达机心的外转子、内转子或内、外永磁型定子等。 现有极异方性环形磁石以粉末冶金一体烧结而成，其磁束密度远大于传统的胶合型多极圆筒状磁石，品质也较为稳定。其制程大致包括(I)粉体制程、(2)加压成型及磁极配向、(3)烧结、(4)研磨、以及(5)充磁检测等步骤，以下简略说明各步骤: (I)粉体制程:将磁石的原料造粒成粉体，并将粉体进行适当的粒子径、颗粒强度、流动性、可配向性的筛选，再依比例计量混合。 (2)加压成型及磁极配向:将混合完成的粉体填入具有环形模穴的模具后予以加压成型为环形胚体，并在环形模穴的内缘或外缘施予轴向电流形成多极磁场，以对胚体内缘或外缘产生磁极配向。 (3)烧结:将加压及磁极配向后的环形胚体利用高温炉具烧结，使内部的晶粒与晶界致密，如此增加胚体的强度及硬度。一般在烧结过程中，晶粒的排列会因磁场配向自动产生变化，使晶粒的结晶磁异向性轴顺着磁力线的弯曲方向排列，让环形胚体在磁极配向位置的收缩率高于磁极交界位置，导致胚体轮廓变成多边形。如图1所示，若欲制造外径配向数为八极的磁石，则胚体I的磁极配向位置在烧结后会大幅度收缩，使外轮廓形成八边形；如图2所示，若欲制造内径配向数为六极的磁石，则胚体I磁极配向位置在烧结后，内径轮廓会形成六边形。 (4)研磨:因胚体轮廓在烧结后会随极配向数量形成多边形，又环形磁石大多使用于马达转子，其真圆度关系马达转子旋转时的顺畅度，故须将烧结后呈多边形的环形胚体进行研磨加工,凭借磨床、去毛边机等加工机研磨成接近真圆的轮廓。 (5)充磁检测:研磨后的环形胚体再经过充磁作业、外观检查、抽样检查、测试、洗净、包装等流程，即成为极异方性环形磁石。 上述烧结过程中，由于环形胚体在磁极配向位置与磁极交界位置的收缩率差异极大，使后续将该多边形环形胚体研磨成接近真圆时耗费工时，而且需研磨去除相当大的体积，导致材料浪费及增加研磨工时成本，再者，研磨过量也容易降低磁力，使研磨后的成品与预定的磁力强度产生较大差异，甚至无法符合产品需求。 因此，如何改善环形胚体在烧结过程中，因磁极配向位置与磁极交界位置收缩率差异过大，导致后续增加研磨工时、浪费材料成本等缺点，将是本专利技术人所欲解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种应用在极异方性环形磁石的制造方法及其模具结构，其方法将模具的环形模穴设计成对应于磁极配向位置的空间较宽，对应于磁极交界位置的空间较窄，使加压后胚体能形成相对应的轮廓形状，让胚体在后续烧结完成后即能够较趋近于真圆，如此减少研磨工时和材料损失，以克服传统磁石在制造过程中，因收缩率不同而形成多边形的轮廓，造成后续研磨工时长、材料损失的缺点。 为达成上述目的，本专利技术极异方性环形磁石的制造方法，将粉体填入具有环形模穴的模具后予以加压成型为环形胚体，并且在在环形模穴的外缘或内缘施予轴向电流形成多极磁场以对胚体进行磁极配向，使该胚体具备外径配向或内径配向后予以烧结，再对烧结后的胚体加以研磨，其特征在于: 所述加压成型及磁极配向后的环形胚体在对应于内径配向或外径配向位置的肉厚较厚、对应于磁极交界位置的肉厚较薄，使后续进行烧结工程时该胚体在收缩率较高的磁极配向位置，与收缩率相对较低的磁极交界位置，两个位置在烧结后的厚度能够彼此接近而趋近于真圆，进而减少后续研磨工时及材料损失。 依据上述制造方法，在模具的环形模穴的内缘施予轴向电流形成多极磁场，便可制造出内径配向的极异方性环形磁石。故本专利技术另提供一种内径配向的极异方性环形磁石加压配向模具结构，其结构包含:一具有环形模穴和多极磁场的中模、一组能够在模穴内相向位移加压的上模与下模，所述粉体填入中模的环形模穴中，凭借上模与下模相向位移能够使粉体被加压成环形胚体，并通过位在模穴内缘的多极磁场在胚体上产生磁极配向，其特征在于: 中模的环形模穴内缘设有一衬套，该衬套在对应于多极磁场位置的厚度较薄，对应于多极磁场的磁场交界位置厚度相对较厚，使加压及磁极配向后的环形胚体，在对应于磁极配向位置的厚度大于磁极交界位置的厚度。 以下进一步说明各元件的【具体实施方式】: 实施时，该中模包含一具有轴向穿孔的外模座，以及一轴向设置在穿孔内的内模条，所述穿孔内缘与内模条外缘之间形成环形模穴；所述上模与下模中央设有供内模条穿设的轴向通孔，使上模与下模能够沿着内模条导引而相向位移加压。 实施时，所述内模条外周缘设有复数个轴向铁芯，每一铁芯上缠绕导电线圈形成多极磁场，且衬套设置在多极磁场外缘，前述上模的轴向通孔内缘轮廓与衬套外缘轮廓相对应。再者，所述衬套在对应于多极磁场位置的厚度较薄，对应于多极磁场的磁场交界位置厚度相对较厚，使模穴对应于多极磁场位置的空间较宽，对应于磁场交界位置的空间较窄。 实施时，上模壁面设有至少一排气孔，让上模相对于下模位移对粉体加压时，粉体内的空气能从排气孔排出，让粉体被加压固定形状成环形胚体。 再者，依据前述制造方法，在模具的环形模穴的外缘施予轴向电流形成多极磁场，便可制造出外径配向的极异方性环形磁石，故本专利技术提供另一种外径配向的极异方性环形磁石加压配向模具结构，该结构包含一具有环形模穴和多极磁场的中模、一组能够在模穴内相向位移加压的上模与下模，所述粉体填入中模的环形模穴中，凭借上模与下模相向位移能够使粉体被加压成环形胚体，并通过位在模穴外缘的多极磁场在胚体上产生磁极配向，其特征在于: 中模的环形模穴外缘设有一衬套，该衬套在对应于多极磁场位置的厚度较薄，对应于多极磁场的磁场交界位置厚度相对较厚，使加压及磁极配向后的环形胚体，在对应于磁极配向位置的厚度大于磁极交界位置的厚度。 以下进一步说明各元件的【具体实施方式】: 实施时，所述中模包含一具有轴向穿孔的外模座，以及一轴向设置在穿孔内的内模条，所述穿孔内缘与内模条外缘之间形成环形模穴；所述上模与下模中央设有供内模条穿设的轴向通孔，使上模与下模能够沿着内模条导引而相向位移加压。 实施时，所述穿孔内周缘设有复数个轴向铁芯，每一铁芯上缠绕导电线圈形成多极磁场，且衬套设置在多极磁场内缘，前述上模外轮廓与衬套内轮廓相对应。再者，所述衬套在对应于多极磁场位置的厚度较薄，对应于多极磁场的磁场交界位置厚度相对较厚，使模穴对应于多极磁场位置的空间较宽，对应于磁场交界位置的空间较窄。 实施时，上模壁面设有至少一排气孔，让上模相对于下模位移对粉体加压时，粉体内的空气能从排气孔排出，让粉体被加压固定形状成环形胚体。 相较于现有技术，本专利技术将环形模穴设计成对应于磁极配向位置的空间较宽，对应于磁极交界位置的空间较窄，使加压后胚体能形成相对应的轮廓构造，则该胚体在后续烧结完成后即能够较趋近于真圆，如此减少研磨工时和材料损失，克服传统磁石在制造过程中，因收缩率不同而形成多边形的轮廓，造成后续研磨工时长、材料损失的缺点。 【附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极异方性环形磁石的制造方法，将粉体填入具有环形模穴的模具后予以加压成型为环形胚体，并且在加压成型时环形模穴的外缘或内缘施予轴向电流形成多极磁场以对胚体进行磁极配向，使该胚体具备外径配向或内径配向后予以烧结，再对烧结后的胚体加以研磨，其特征在于：所述加压成型及磁极配向后的环形胚体在对应于内径配向或外径配向位置的肉厚较厚、对应于磁极交界位置的肉厚较薄，使后续烧结时该胚体在收缩率较高的磁极配向位置，与收缩率相对较低的磁极交界位置，两个位置在烧结后的厚度能够彼此接近。

【技术特征摘要】
1.一种极异方性环形磁石的制造方法，将粉体填入具有环形模穴的模具后予以加压成型为环形胚体，并且在加压成型时环形模穴的外缘或内缘施予轴向电流形成多极磁场以对胚体进行磁极配向，使该胚体具备外径配向或内径配向后予以烧结，再对烧结后的胚体加以研磨，其特征在于: 所述加压成型及磁极配向后的环形胚体在对应于内径配向或外径配向位置的肉厚较厚、对应于磁极交界位置的肉厚较薄，使后续烧结时该胚体在收缩率较高的磁极配向位置，与收缩率相对较低的磁极交界位置，两个位置在烧结后的厚度能够彼此接近。2.—种内径配向的极异方性环形磁石加压配向模具结构,包含一具有环形模穴和多极磁场的中模、一组能够在模穴内相向位移加压的上模与下模，所述粉体填入中模的环形模穴中，凭借上模与下模相向位移能够使粉体被加压成环形胚体，并通过位在模穴内缘的多极磁场在胚体上产生磁极配向，其特征在于: 中模的环形模穴内缘设有一衬套，该衬套在对应于多极磁场位置的厚度较薄，对应于多极磁场的磁场交界位置厚度相对较厚，使加压及磁极配向后的环形胚体，在对应于磁极配向位置的厚度大于磁极交界位置的厚度。3.根据权利要求2所述内径配向的极异方性环形磁石加压配向模具结构，其特征在于，该中模包含一具有轴向穿孔的外模座，以及一轴向设置在穿孔内的内模条，所述穿孔内缘与内模条外缘之间形成环形模穴；所述上模与下模中央设有供内模条穿设的轴向通孔。4.根据权利要求3所述内径配向的极异方性环形磁石加压配向模具结构，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪东印，
申请(专利权)人：秀波电子股份有限公司，新秀波磁能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71