本發(fā)明涉及一種磁體壓制成型方法及應(yīng)用該方法的設(shè)備，特別是一種磁體垂直壓制成型方法及其成型設(shè)備。

背景技術(shù)：

從永磁材料的發(fā)展歷史來看，十九世紀(jì)末使用的碳鋼，磁能積(BH)max(衡量永磁體儲(chǔ)存磁能密度的物理量)不足1MGOe(兆高奧)，而國外批量生產(chǎn)的Nd-Fe-B永磁材料，磁能積已達(dá)50MGOe以上。這一個(gè)世紀(jì)以來，材料的剩磁Br提高甚小，能積的提高要?dú)w功于矯頑力Hc的提高。而矯頑力的提高，主要得益于對其本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和高磁晶各向異性化合物的發(fā)現(xiàn)，以及制備技術(shù)的進(jìn)步。

二十世紀(jì)初，人們主要使用碳鋼、鎢鋼、鉻鋼和鈷鋼作永磁材料。二十世紀(jì)三十年代末，AlNiCo永磁材料開發(fā)成功，才使永磁材料的大規(guī)模應(yīng)用成為可能。五十年代，鋇鐵氧體的出現(xiàn)，既降低了永磁體成本，又將永磁材料的應(yīng)用范圍拓寬到高頻領(lǐng)域。到六十年代，稀土鈷永磁的出現(xiàn)，則為永磁體的應(yīng)用開辟了一個(gè)新時(shí)代。

1967年，美國Dayton大學(xué)的Strnat等，用粉末粘結(jié)法成功地制成SmCo5永磁體，標(biāo)志著稀土永磁時(shí)代的到來。迄今為止，稀土永磁已經(jīng)歷第一代SmCo5，第二代沉淀硬化型Sm2Co17，發(fā)展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。

此外，在歷史上被用作永磁材料的還有Cu-Ni-Fe、Fe-Co-Mo、Fe-Co-V、MnBi、A1MnC合金等。這些合金由于性能不高、成本不低，在大多數(shù)場合已很少采用。而AlNiCo、FeCrCo、PtCo等合金在一些特殊場合還得到應(yīng)用。目前Ba、Sr鐵氧體仍然是用量最大的永磁材料，但其許多應(yīng)用正在逐漸被Nd-Fe-B類材料取代。并且，當(dāng)前稀土類永磁材料的產(chǎn)值已大大超過鐵氧體永磁材料，稀土永磁材料的生產(chǎn)已發(fā)展成一大產(chǎn)業(yè)。

永磁體應(yīng)用范圍多種多樣，其中包括電視機(jī)，揚(yáng)聲器，音響喇叭，收音機(jī)，皮包扣，數(shù)據(jù)線磁環(huán)，電腦硬盤，手機(jī)震動(dòng)器等等。揚(yáng)聲器這類永磁體是利用通電線圈在磁場中運(yùn)動(dòng)的原理來發(fā)聲。喇叭上的永磁體則是利用線圈中電流發(fā)生變化時(shí)，電流產(chǎn)生的磁場與之相作用，使得線圈和磁鐵相對位置發(fā)生改變，帶動(dòng)喇叭上的紙盆發(fā)生振動(dòng)，推動(dòng)空氣并傳播這個(gè)振動(dòng)，人耳從而聽到聲音?？傊?，永磁體在人們生活中無所不在，它方便了我們的生產(chǎn)生活。

永磁體可以進(jìn)行如下分類：按材質(zhì)分，第一大類是:合金永磁材料，包括稀土永磁材料(釹鐵硼Nd2Fe14B)、釤鈷(SmCo)、鋁鎳鈷(AlNiCo)；第二大類是:鐵氧體永磁材料(Ferrite)。

按生產(chǎn)工藝不同分為:燒結(jié)鐵氧體、粘結(jié)鐵氧體、注塑鐵氧體，這三種工藝依據(jù)磁晶的取向不同又各分為等方性和異方性磁體。這些就是市面上的主要永磁材料，還有一些因生產(chǎn)工藝原或成本原因，不能大范圍應(yīng)用而淘汰，如Cu-Ni-Fe(銅鎳鐵)、Fe-Co-Mo(鐵鈷鉬)、Fe-Co-V(鐵鈷釩)、MnBi(錳鉍)。

小型的永磁體其生產(chǎn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，都是有大型的磁體成型后，經(jīng)過切割形成的，在切割后不僅僅需要再行切割、修整，同時(shí)采用切割的形式還需要考慮到切割損耗而造成浪費(fèi)，此外，由于大塊結(jié)構(gòu)切割成小塊后易于因成型物料的分布不均，而造成同批次磁體的質(zhì)量不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明公開的磁體垂直壓制成型方法通過采用磁化磁場方向與壓力方向垂直的方式，可以將磁化壓制過程中，使得受力擠壓與磁粉磁化相互適應(yīng)，從而在獲得良好的磁體致密結(jié)構(gòu)的同時(shí)，得到具有良好磁化形態(tài)的磁場形態(tài)，從而提高磁體加工成型的效率并提升磁體產(chǎn)品的質(zhì)量。

本發(fā)明公開的磁體垂直壓制成型方法，壓制采用的模具具有模壓結(jié)構(gòu)，磁坯形成于模壓結(jié)構(gòu)中，并在磁場中受到壓力而實(shí)現(xiàn)壓制成型，其中磁場的方向與壓力方向垂直。本發(fā)明方法與現(xiàn)有壓制技術(shù)的差別僅僅在于限定部分，其余未限定或者陳述的工序均為本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)，并且與未限定陳述的內(nèi)容組成完整的技術(shù)方案，這里就不做詳細(xì)陳述。本方案中通過采用磁場方向與壓力方向垂直的方式，在磁化壓制過程中，磁粉收到磁場和壓力的影響易于發(fā)生位置調(diào)整(特別是在初期，密實(shí)度較小時(shí)更易于發(fā)生)，同向的磁場和壓力，有利于實(shí)現(xiàn)磁場、壓力、密實(shí)度以及磁粉間的配合，從而可以通過磁粉充磁磁化、磁化顆粒在磁場下位移以及擠壓位移等方面的配合，實(shí)現(xiàn)對物料密實(shí)度、磁體磁場分布等方面的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對磁體產(chǎn)品的性能調(diào)整和優(yōu)化，提高產(chǎn)品品質(zhì)。

本發(fā)明公開的磁體垂直壓制成型方法的一種改進(jìn)，模壓結(jié)構(gòu)具有多個(gè)基本壓室，所述模壓結(jié)構(gòu)中在一個(gè)方向形成有多個(gè)相互獨(dú)立的基本壓室(由此成型的磁坯也是相互獨(dú)立，彼此無關(guān)聯(lián)的)疊合成一列單元結(jié)構(gòu)，同時(shí)模壓結(jié)構(gòu)中設(shè)置有至少一列單元結(jié)構(gòu)：當(dāng)單元結(jié)構(gòu)具有多列時(shí)，其列間并列平行設(shè)置。本方案通過采用多個(gè)基本壓室結(jié)構(gòu)形成的相互獨(dú)立的成型結(jié)構(gòu)，并且結(jié)構(gòu)間實(shí)現(xiàn)了彼此獨(dú)立，由此實(shí)現(xiàn)小型磁體/磁片的獨(dú)立生產(chǎn)制備，而無需采用由大塊磁體切割的方式，其生產(chǎn)效率高、不易造成材料浪費(fèi)，且易于成型，對各種造成的磁體的生產(chǎn)均可以實(shí)現(xiàn)快速高效生產(chǎn)，同時(shí)明顯減少了磁體后加工工序、縮短了加工的流程，從而顯著降低了生產(chǎn)報(bào)廢率。通過該方案的實(shí)施還能夠有效地保證同一批次以及不同批次間的質(zhì)量穩(wěn)定性，不會(huì)受到大塊磁體生產(chǎn)(大塊磁體由于不同區(qū)域材料分布、密實(shí)度、磁化效果等方面原因，導(dǎo)致磁體質(zhì)量不均一)以及再切割導(dǎo)致的同批次或者不同批次間的質(zhì)量不一致。

本發(fā)明公開的磁體垂直壓制成型方法的一種改進(jìn)，同一列單元結(jié)構(gòu)中基本壓室的形狀相同或者不相同。

本發(fā)明公開的磁體垂直壓制成型方法的一種改進(jìn)，當(dāng)單元結(jié)構(gòu)具有多列時(shí)，所述不同列單元結(jié)構(gòu)之間，其基本壓室的形狀相同或者不相同。

本發(fā)明方案中，可以通過采用相同形狀或者不同形狀的基本壓室，實(shí)現(xiàn)對不同要求的產(chǎn)品壓制成型，從而提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一批次產(chǎn)品生產(chǎn)的多樣化，滿足生產(chǎn)實(shí)際中對不同形狀產(chǎn)品的要求。

本發(fā)明公開的應(yīng)用于前述磁體垂直壓制成型方法的成型設(shè)備，包括模具，所述模具至少具有陰模和陽模，磁坯在陰模和陽模所形成的模腔中完成壓制和充磁，其中充磁磁場的方向與壓制壓力的方向(即磁頭設(shè)置的方向以及模具及其獨(dú)立機(jī)構(gòu)的行程方向)垂直。

本發(fā)明公開的應(yīng)用于前述磁體垂直壓制成型方法的成型設(shè)備的一種改進(jìn)，模具具有多個(gè)相互獨(dú)立的模腔，模腔在模具的一個(gè)方向形成有多個(gè)相互獨(dú)立的模腔(由此成型的磁坯也是相互獨(dú)立，彼此無關(guān)聯(lián)的)并疊合成一列模具單元結(jié)構(gòu)，同時(shí)模具中設(shè)置有至少一列模具單元結(jié)構(gòu)：當(dāng)模具單元結(jié)構(gòu)具有多列時(shí)，其列間并列平行設(shè)置。

本發(fā)明方案中通過設(shè)置的成型設(shè)備，具有良好的成型和充磁磁化能力，使得磁體產(chǎn)品的坯體具有良好的壓實(shí)密度，并且磁粉在磁體中分布均勻，從而可以保證磁體產(chǎn)品具有良好穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。并且可以快速高效地生產(chǎn)具有相同或者不同形狀的小型磁體，而無需采用先燒結(jié)大塊磁體，再行切割后加工得到的方式，從而極大地改善小型磁體的加工效率，其生產(chǎn)效率高、不易造成材料浪費(fèi)，且易于成型，對各種造成的磁體的生產(chǎn)均可以實(shí)現(xiàn)快速高效生產(chǎn)，同時(shí)明顯減少了磁體后加工工序、縮短了加工的流程，從而顯著降低了生產(chǎn)報(bào)廢率。通過該方案的實(shí)施還能夠有效地保證同一批次以及不同批次間的質(zhì)量穩(wěn)定性，不會(huì)受到大塊磁體生產(chǎn)(大塊磁體由于不同區(qū)域材料分布、密實(shí)度、磁化效果等方面原因，導(dǎo)致磁體質(zhì)量不均一)以及再切割導(dǎo)致的同批次或者不同批次間的質(zhì)量不一致。

本發(fā)明方案中，通過采用磁化磁場方向與壓力方向垂直的方式，可以將磁化壓制過程中，使得受力擠壓與磁粉磁化相互適應(yīng)，從而在獲得良好的磁體致密結(jié)構(gòu)的同時(shí)，得到具有良好磁化形態(tài)的磁場形態(tài)，從而提高磁體加工成型的效率并提升磁體產(chǎn)品的質(zhì)量。

附圖說明

圖1、本發(fā)明公開的磁體垂直壓制成型方法的一種實(shí)施例的受力以及磁場方向示意他。

附圖標(biāo)記列表：1、模具，2、模腔。圖中表示如圖所示情形下，模壓時(shí)模具的壓力方向指向?yàn)橛赏庀騼?nèi)，“→”表示模壓時(shí)磁場方向。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。

方法實(shí)施例1

本實(shí)施例的壓制成型方法，壓制采用的模具具有模壓結(jié)構(gòu)，磁坯形成于模壓結(jié)構(gòu)中，并在磁場中受到壓力而實(shí)現(xiàn)壓制成型，其中磁場的方向與壓力方向垂直。

與包括而不限于上述實(shí)施例相區(qū)別的，模壓結(jié)構(gòu)具有多個(gè)基本壓室(即基本壓室的數(shù)量為一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)以及更多個(gè))，模壓結(jié)構(gòu)中在一個(gè)方向形成有多個(gè)相互獨(dú)立的基本壓室疊合成一列單元結(jié)構(gòu)(即一列單元結(jié)構(gòu)上形成的相互獨(dú)立的基本壓室的數(shù)量為一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)以及更多個(gè))，同時(shí)模壓結(jié)構(gòu)中設(shè)置有至少一列單元結(jié)構(gòu)(即單元結(jié)構(gòu)的數(shù)量為一列、兩列、三列、四列、五列以及更多列)：當(dāng)單元結(jié)構(gòu)具有多列時(shí)(即單元結(jié)構(gòu)的數(shù)量為兩列、三列、四列、五列以及更多列時(shí))，其列間并列平行設(shè)置。

與包括而不限于上述實(shí)施例相區(qū)別的，同一列單元結(jié)構(gòu)中基本壓室的形狀相同。

與包括而不限于上述實(shí)施例相區(qū)別的，同一列單元結(jié)構(gòu)中基本壓室的形狀不相同。

與包括而不限于上述實(shí)施例相區(qū)別的，當(dāng)單元結(jié)構(gòu)具有多列時(shí)，所述不同列單元結(jié)構(gòu)之間，其基本壓室的形狀相同。

與包括而不限于上述實(shí)施例相區(qū)別的，當(dāng)單元結(jié)構(gòu)具有多列時(shí)，所述不同列單元結(jié)構(gòu)之間，其基本壓室的形狀不相同。

包括而不限于上述方法實(shí)施例的實(shí)施，均可采用包括而不限于下述設(shè)備實(shí)施例的進(jìn)行實(shí)施，而不超出所要求保護(hù)的范圍。

設(shè)備實(shí)施例1

本實(shí)施例中成型設(shè)備，包括模具，所述模具至少具有陰模和陽模，磁坯在陰模和陽模所形成的模腔中完成壓制和充磁，其中充磁磁場的方向與壓制壓力的方向垂直。

設(shè)備實(shí)施例2

本實(shí)施例中成型設(shè)備，包括模具，所述模具至少具有陰模和陽模，磁坯在陰模和陽模所形成的模腔中完成壓制和充磁，其中充磁磁場的方向與壓制壓力的方向垂直，模具具有多個(gè)相互獨(dú)立的模腔(即模腔的數(shù)量為一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)以及更多個(gè))，模腔在模具的一個(gè)方向形成有多個(gè)相互獨(dú)立的模腔(即模具的一個(gè)方向的列上的模腔的數(shù)量為一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)以及更多個(gè))并疊合成一列模具單元結(jié)構(gòu)，同時(shí)模具中設(shè)置有至少一列模具單元結(jié)構(gòu)(即模具單元結(jié)構(gòu)的數(shù)量為一列、兩列、三列、四列、五列以及更多列)：當(dāng)模具單元結(jié)構(gòu)具有多列(即模具單元結(jié)構(gòu)的數(shù)量為兩列、三列、四列、五列以及更多列時(shí))時(shí)，其列間并列平行設(shè)置。

如圖1所示，為本申請技術(shù)方法的一種實(shí)施方案，而不作為對本申請技術(shù)方法的限定，模具1的同一方向的列上形成有多個(gè)模腔2，成型時(shí)，模具1的受壓方向跟充磁磁場的方向垂直，在圖中壓力方向指向紙內(nèi)，磁坯在模腔2內(nèi)被壓實(shí)并充磁，成型結(jié)束后對磁坯進(jìn)行脫模，得到單個(gè)磁坯，而后再行加工，即可得到相應(yīng)的磁體，在整個(gè)過程中不涉及由大變小的切割問題，并且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性好。

在發(fā)明方案中，模具的相鄰兩個(gè)模腔之間(包括所有模腔的兩兩之間或者部分模腔的兩兩之間)，如圖1舉例的全部或者部分虛線位置，還可以設(shè)置充磁線圈(可以為以脈沖電源發(fā)生的脈沖充磁取向線圈，也可以為恒源電源發(fā)生的充磁取向線圈，還可以為非恒源電源發(fā)生的充磁取向線圈，還可以為上述的組合)，以補(bǔ)充取向磁場，以便所有磁坯進(jìn)行有效充磁，避免磁場衰減的影響。

本發(fā)明方案，在保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的同時(shí)，可以減少因切割所致的大約10％左右的物料浪費(fèi)，同時(shí)無需分割工序，節(jié)約了大量的生產(chǎn)時(shí)間(約節(jié)約3-4％)，降低無效燒結(jié)等所致能耗(約5％)。

本處實(shí)施例對本發(fā)明要求保護(hù)的技術(shù)范圍中點(diǎn)值未窮盡之處以及在實(shí)施例技術(shù)方案中對單個(gè)或者多個(gè)技術(shù)特征的同等替換所形成的新的技術(shù)方案，同樣都在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)；同時(shí)本發(fā)明方案所有列舉或者未列舉的實(shí)施例中，在同一實(shí)施例中的各個(gè)參數(shù)僅僅表示其技術(shù)方案的一個(gè)實(shí)例(即一種可行性方案)，而各個(gè)參數(shù)之間并不存在嚴(yán)格的配合與限定關(guān)系，其中各參數(shù)在不違背公理以及本發(fā)明述求時(shí)可以相互替換，特別聲明的除外。

本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。以上所述是本發(fā)明的具體實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。