辐射取向的烧结钕铁硼磁瓦片及成型装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供辐射取向的烧结钕铁硼磁瓦片及成型装置，所述成型装置包括非导磁的模具主体，瓦片形的模腔，上下压头，以及模腔的两侧的导磁块，并且在瓦片形模腔的外圆和导磁块之间设置有对称的均匀化导磁板。所述烧结钕铁硼磁瓦片的磁体Nd

【技术实现步骤摘要】
辐射取向的烧结钕铁硼磁瓦片及成型装置
本技术涉及烧结钕铁硼的制造领域，具体的是辐射取向的烧结钕铁硼磁瓦片及成型装置。
技术介绍
永磁伺服电机由于效率高、功耗小、精度高，在世界范围内应用广泛。其内部的永磁铁，是决定永磁伺服电机的重要的核心部件。目前，永磁伺服电机的磁体大多采用平行径向方向的单片瓦，或者方片，通过和转子粘接等配合方式共同构成电机主体，但是这种装配方式，容易造成电机振动大，噪音大等缺点。为了克服单片瓦以及方片磁钢的缺点，部分伺服电机采用辐射磁环的方式装配。目前的钕铁硼磁环，大部分采用各向同性的粘结磁体，或热压磁环的方法制造。然而，前者内部存在粘接剂会降低磁能积，后者的磁性能一致性，合格率以及材料利用率低。也有的厂家开发了烧结钕铁硼的辐射瓦片或者辐射磁环制造工艺，虽然和热压钕铁硼磁环相比，能够提高磁性能，但是这种工艺同样存在磁性能偏低的问题，其次，成型设备复杂昂贵，更甚者，磁体容易在烧结过程中开裂。另外，现有的钕铁硼的辐射瓦片的制造方法中，需要针对不同尺寸的性能要求的产品，单独设计专门的磁体成型和取向设备，灵活性低，设计周期长，产品牌号单一，不利于新产品的快速切换和投产。例如专利号CN107579628A，公布了一种制造径向辐射取向稀土永磁铁氧体拱形磁体的方法，虽然该方法能够提高磁钢的磁性能利用率，但是其成型设备异常复杂，不利于实际生产。其次，现有公开的辐射瓦片的钕铁硼磁体制备方法还存在磁性能不均匀，边角部位的剩磁比中间部位低的问题。例如专利号CN203209691公布了一种钕铁硼辐射取向磁体的模具，其特征在于，在模腔内分别设置导磁侧板，形成辐射状的取向磁场。该方法的主要缺点是，模腔夹角较大的位置，磁场取向会变差，导致磁钢变角部分性能降低。再次，现有的烧结钕铁硼辐射取向磁环或者瓦片在成型和取向过程中，粉末流动性差，生坯的上下高度方向存在压制密度偏差，容易在脱模过程中断裂，为了解决上述问题，专利公开号CN1173028公布了一种生坯的预成型装置，通过在粉料中添加热固型树脂，将模具加热进行与成型。这种方法最大的问题是钕铁硼粉料容易受热氧化，并且残留的树脂严重降低磁性能。专利号CN110415964公布了钕铁硼多极磁环的制备方法，将表面改性的各向异性粉料和石蜡混合，对磁粉进行预压型，形成预成型坯体，虽然这种方法是解决取向稳定性的问题，但是加入石蜡难以避免地造成磁体性能恶化。专利公告号CN103971917采用了一种施加预成型压力，先制得预成型磁环。专利声称，采用这种方法能够提高磁环的密度一致性，提高成品率。但是，该专利没有将预成型时的给粉重量做限制，或者说，并没有将粉料分成多次给粉。关注预成型过程中的给粉重量的原因是，在生产生坯压制高度比较大的磁体时，只能在有限程度上改善生坯上下方向的取向或者密度的一致性，因此，该专利的技术方案对解决辐射瓦片或者磁环的取向一致性改善不完善。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：设计一种辐射取向均匀，整体磁性能一致性好，钕铁硼主相取向度高以及磁体合格率高不宜烧结开裂的烧结钕铁硼磁瓦片及成型装置。钕铁硼的剩磁主要来源于主相，即2:14:1相(Nd2Fe142）。在磁体成分确定的情况下，影响烧结钕铁硼磁体的剩磁大小的主要因素，大致包括主相的取向度，主相在磁体中占据的比例和磁体的烧结密度等几个主要参数，其中后面的两个参数受烧结和时效工艺影响较大。第一个参数受成型取向过程的影响较大，当粉料的颗粒度，润滑剂添加量一致时，成型取向磁场越大，粉料的取向度越高，最终磁体的主相的取向度也越高，磁体的剩磁也越高。然而，对于辐射取向的烧结钕铁硼磁瓦片而言，粉料在成型磁场中取向压制形成生坯的过程中，施加的外部磁场要么无法达到和常规的平行磁场一致的磁场范围，要么就是取向场存在不均匀，或者取向角度和实际值的夹角θ有偏离，而且夹角θ越大，磁体的剩磁会越低，测试磁体的磁表面场分布时，表场分布曲线会出现波动。除了对磁性能的影响，实际生产中，生坯会因为成型压力和取向上下不均匀，脱模后即断裂。本技术的技术方案之一是解决上述磁体的上下取向不均匀以及成型断裂问题，具体的是提供了一种辐射取向的烧结钕铁硼磁瓦片，将烧结钕铁硼粉末置入辐射取向的模腔中进行2次装粉和2次成型的过程：第1次装粉、第1次充磁及预压型：第1次装粉的重量w1满足关系式：0.2M≤W1≤0.5M，其中M是最终完成的毛坯的重量。第1次充磁的磁场T1满足关系式：0.1特斯拉≤T1≤0.3特斯拉；预压型后生坯的密度P1满足关系式；0.8P≤P1≤0.9P，其中P为烧结前的生坯的相对密度，P满足关系式3.8≤P≤4.5。第2次装粉、第2次充磁及最终成型：第2次装粉的重量w2=M-W1，最终成型的磁场为0.3特斯拉＜T2≤2.5特斯拉，最终成型后生坯的密度p2=P。采用这种成型方式，生坯的各个位置的取向程度一致性好，脱模后成型合格率高。更为具体的，在2次装粉和2次成型前，先按照速凝薄带工艺制得钕铁硼薄片合金，将钕铁硼薄片合金经过氢处理、气流磨工序制得烧结钕铁硼粉末。在本申请的技术方案中，所述烧结钕铁硼瓦片磁体Nd2Fe14B主相的取向度在92%以上，辐射取向的取向角度和目标值偏差△θ≤1度，烧结钕铁硼瓦片磁体整体的剩磁偏差△Br≤2%。本技术的技术方案之二是解决辐射磁体瓦片的两端和中心的取向场不一致，以及磁场的实际走向和设计走向有偏离的问题，磁体的实际取向方向和设计方向存在角度偏差。具体的是提供一种辐射取向的烧结钕铁硼磁瓦片的成型装置包括非导磁的模具主体、模腔、导磁组件、导磁板；所述模具主体内设置模腔，所述模腔为瓦片形，两侧均为弯曲圆弧面，内圆弧面为向内凹陷的弧面，外圆弧面为向外突出的弧面，所述导磁组件为位于模腔两侧的两个导磁块，第一导磁块位于瓦片形的内圆弧面一侧，第二导磁块位于瓦片形的外圆弧面一侧，其中第一导磁块、瓦片形模腔、第二导磁块的中心点位于同一直线上；在瓦片形模腔的外圆弧面和第二导磁块之间设置有两个对称分布的均匀化导磁板。更为具体的，所述第一导磁块为面向内圆弧面的表面为圆弧状，且该圆弧状的半径小于瓦片形模腔内圆弧面的半径。更为具体的，所述第二导磁块面向外圆弧面的表面为弯折状，且该弯折状的弯折角度为90度，瓦片形模腔位于第二导磁块弯折表面所辐射的空间范围内。更为具体的，两个导磁板分别位于瓦片形模腔外圆弧面的两端，并且每个导磁板的中心点均位于瓦片形模腔半径的延长线上。更为具体的，导磁板的厚度W满足：0.5模腔厚≤W≤1.0模腔厚，其长度L满足：0.2内弧长≤L≤0.4内弧长，其中内弧长是瓦片形的模腔的内圆弧面的长度，瓦片形模腔的直线边所在面与导磁板外侧面在同一平面，模腔厚为5mm-25mm。更为具体的，所述成型装置还包括上下压头，所述上压头位于瓦片形模腔的正上方，所述下压头位于瓦片形模腔的正下方。与现有技术相比，本技术的有益之处在于：采用本申请的制作工艺，进行两次给粉和两次成型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.辐射取向的烧结钕铁硼磁瓦片，其特征在于：/n所述烧结钕铁硼磁瓦片的磁体Nd

【技术特征摘要】
1.辐射取向的烧结钕铁硼磁瓦片，其特征在于：
所述烧结钕铁硼磁瓦片的磁体Nd2Fe14B主相的取向度在92%以上，辐射取向的取向角度和目标值偏差△θ≤1度，烧结钕铁硼磁瓦片的磁体整体的剩磁偏差△Br≤2%。


2.辐射取向的烧结钕铁硼磁瓦片的成型装置，其特征在于：
包括非导磁的模具主体、模腔、导磁组件、导磁板；所述模具主体内设置模腔，所述模腔为瓦片形，两侧均为弯曲圆弧面，内圆弧面为向内凹陷的弧面，外圆弧面为向外突出的弧面，所述导磁组件为位于模腔两侧的两个导磁块，第一导磁块位于瓦片形的内圆弧面一侧，第二导磁块位于瓦片形的外圆弧面一侧，其中第一导磁块、瓦片形模腔、第二导磁块的中心点位于同一直线上；在瓦片形模腔的外圆弧面和第二导磁块之间设置有两个对称分布的均匀化导磁板。


3.如权利要求2所述的辐射取向的烧结钕铁硼磁瓦片的成型装置，其特征在于：
所述第一导磁块为面向内圆弧面的表面为圆弧状，且该圆弧状的半径小于瓦片形模腔内圆弧面的半径。


4....

【专利技术属性】
技术研发人员：董占吉，彭众杰，翟晓晨，丁开鸿，
申请(专利权)人：烟台首钢磁性材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37