一种热压-热变形磁体的成型模具及成型方法技术

本发明专利技术公开了一种热压

【技术实现步骤摘要】
一种热压
‑
热变形磁体的成型模具及成型方法


[0001]本专利技术涉及磁体制造
，具体涉及热压
/
热变形磁体制造设备领域，特别涉及一种热压
‑
热变形磁体的成型模具及成型方法
。

技术介绍

[0002]通过热压
/
热变形技术可以制备性能优异的全密度各向异性
REFeB
磁体，同时热压
/
热变形磁体作为未来具有极大潜力在一些领域替代烧结磁体的主要对象
。
目前热压
/
热变形磁体的产品在在制造过程通常包括三步：第一步为常温下粉坯压制定型；第二步是将第一步的坯子加热至约
550℃
‑
800℃
，通过热压使磁体粉坯致密化
(
得到热变形的前驱体
)
，后冷却至室温；第三步是将第二步的坯子加热至
700℃
‑
850℃
，热变形使磁体塑性流变，磁体内部晶粒易磁化轴趋于压力方向取向，从而使磁体成为各向异性磁体，获得更高的剩磁和磁能积
。
然而，由于磁体在经历热压和热变形两个步骤时均处于较高的温度
(550℃
‑
850℃)
环境以及大范围的升温
‑
降温
‑
升温
‑
降温过程，这就给磁体内部晶粒的快速长大提供了有利条件
。
有研究证明，磁体内部晶粒的长大会对热压
/
热变形磁体的整体性能造成显著的负面影响，因此，如何避免或抑制磁体内部晶粒的长大，对提高热压
/
热变形磁体的整体性能具有积极作用
。
[0003]研究发现，避免进行大范围的升温
‑
降温
‑
升温
‑
降温过程以及缩短磁体处于高温
(550℃
‑
850℃)
环境的时间，是避免或抑制磁体内部晶粒的长大的最为有效的两种方式
。
公开号为
CN114974866A
的专利中公开了一种热压热变形稀土永磁环的一体化成形模具及其制备方法，该专利中公开的一体化成型模具能够保证热压
‑
热变形整个工艺流程在同一套模具内进行，实现了抑制磁体内部晶粒的长大，提高热压
/
热变形磁体的整体性能的目标；但该成型模具由于需要通过旋转和卡扣来实现成型，且热压成型和热变形在同一模腔中进行，存在结构复杂
、
稳定性差
、
产品结构单一以及热变形取向性差的问题，不适合大规模应用
。
公开号为
CN111009408A
的专利公开了一种采用热压
‑
热变形工艺制备稀土永磁环的方法及专用模具，该专利中公开的模具同样能够避免热压后的降温以及热变形前的升温环节，有利于减小磁体中的应力和晶粒细化，但该模具中的热压成型和热变形也在同一模腔中进行，导致磁体在热变形时的取向性变差，磁体的性能较低，存在进一步优化的空间
。
[0004]可见，现在技术中虽然已经存在避免进行大范围的升温
‑
降温
‑
升温
‑
降温过程的磁体成型模具，但由于模具结构设计的不合理，将磁体的热压成型和热变形在同一模腔中进行，导致磁体存在取向性差
、
磁性能较低的缺陷，不利于大规模应用
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的专利技术目的在于克服现有的热压
‑
热变形一体化成型模具存在磁体取向性差
、
磁性能较低的缺陷，提出了一种热压
‑
热变形磁体的成型模具及成型方法，该成型模具中的成型模腔分为了截面大小不同的两个部分，先在较小的模腔中进行热压，然后转移到较大的模腔中进行热变形，即实现了一次升温完成热压和热变形两个过程的目的，又能够
使热变形达到最佳的效果，能使磁体具有更好的取向性，从而显著提高了磁体的磁性能，有利于磁体的推广应用
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种热压
‑
热变形磁体的成型模具，包括定模
、
第一动模
、
第二动模和第三动模；所述定模中设置有连通的
、
具有同一中心线的第一模腔和第二模腔，且所述第一模腔的横截面大于所述第二模腔的横截面；所述第一动模与所述第二模腔相匹配，且能够沿中心线在第一模腔和第二模腔中运动；所述第三动模滑动套接在所述第二动模上，所述第二动模和第三动模的组合与第一模腔相匹配，所述第二动模能够沿中心线在第一模腔和第二模腔中运动，所述第三动模能够延中心线在第一模腔中运动；所述第二动模与所述第二模腔相匹配
。
[0007]本专利技术一种热压
‑
热变形磁体的成型模具，将模具中的成型模腔分为了截面大小不同的两个部分，先在较小的模腔中进行热压，然后转移到较大的模腔中进行热变形，从而不仅能够实现一次加热升温即可完成热压和热变形两个成型过程，即减少了加热升温时间，又缩短了磁体成型时在高温段所处时间，对提高磁体的磁性性能
(
晶粒更小
、
含氧量更低
)
具有积极作用；同时，还通过模腔面积的变化，更好的实现了磁体的流变，从而使磁体的热变形效果更好，磁体的取向性显著提高，得到的磁体具有更好的磁性能；该成型模具结构简单
、
可控性好
、
质量稳定，且产品形状多样，适合在热压
‑
热变形磁体的成型加工中大规模应用
。
[0008]其中，优选的，所述热压
‑
热变形磁体的成型模具采用伺服电机作为动力源；伺服电机的行程控制精度高
、
可控性好，能更好的提高磁体的成型质量
。
[0009]其中，优选的，所述第一模腔的横截面积为第二模腔的
1.2
‑
5.0
倍；其中，当成型环状磁体时，优选第一模腔的横截面积为第二模腔的
1.2
‑
2.0
倍
(
热变形比为
50
％
‑
83
％
)
，当成型块状或片状磁体时，优选第一模腔的横截面积为第二模腔的
2.0
‑
5.0
倍
(
热变形比为
50
％
‑
80
％
)
；优选的横截面比例，能更好的对磁体进行取向，磁体的磁性能更好
。
[0010]为了实现上述目的，进一步的，本专利技术还提供了一种热压
‑
热变形磁体的成型方法，包括以下步骤：
[0011]S1、
热压：将待成型材料放置到第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种热压
‑
热变形磁体的成型模具，其特征在于，包括定模（1）
、
第一动模（2）
、
第二动模（3）和第三动模（4）；所述定模（1）中设置有连通的
、
具有同一中心线的第一模腔（5）和第二模腔（6），且所述第一模腔（5）的横截面大于所述第二模腔（6）的横截面；所述第一动模（2）与所述第二模腔（6）相匹配，且能够沿中心线在第一模腔（5）和第二模腔（6）中运动；所述第三动模（4）滑动套接在所述第二动模（3）上，所述第二动模（3）和第三动模（4）的组合与第一模腔（5）相匹配，所述第二动模（3）能够沿中心线在第一模腔（5）和第二模腔（6）中运动，所述第三动模（4）能够延中心线在第一模腔（6）中运动；所述第二动模（3）与所述第二模腔（6）相匹配
。2.
根据权利要求1所述的热压
‑
热变形磁体的成型模具，其特征在于，所述热压
‑
热变形磁体的成型模具采用伺服电机作为动力源
。3.
根据权利要求1所述的热压
‑
热变形磁体的成型模具，其特征在于，所述第一模腔（5）的横截面积为第二模腔（6）的
1.2
‑
5.0
倍
。4.
一种热压
‑
热变形磁体的成型方法，其特征在于，采用权利要求1‑3任一项所述的成型模具进行成型；包括以下步骤：
S1、
热压：将待成型材料（
701
）放置到第二模腔（6）中，控制第一动模（2）和第二动模（3）在第二模腔（6）中对待成型材料（
701
）进行热压处理，得到热压坯体（
702
）；
S2、
热变形：先控制第二动模（3）回到第一模腔（5）中；再控制第一动模（2）的顶面与第一模腔（5）的底面齐平，同时利用第一动模（2）将热压坯体（
702
）移动到第一模腔（5）中；然后利用第二动模（3）和第三动模（4）对热压坯体（
702
）进行热变形处理，得到热变形坯体（
703
）；
S3、
顶出：利用第一动模（2）将热变形坯体（
703
）从第一模腔（5）中顶出，得到热变形产品（
704
）
。5.
根据权利要求4所述热压
‑
热变形磁体的成型方法，其特征在于，步骤
S1
中所述的待成型材料（
701<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，谢金鸿，何金洲，吴志坚，
申请(专利权)人：成都银河磁体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：