專利名稱：環(huán)形稀土磁體的壓制成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉末壓制成型時使用的粉體壓制技術(shù)，尤其是涉及一種環(huán)形稀土 磁體的壓制成型方法。
背景技術(shù)：
環(huán)形產(chǎn)品是燒結(jié)釹鐵硼磁體產(chǎn)品的最普遍形狀之一，對于環(huán)形燒結(jié)釹鐵硼磁體的 生產(chǎn)往往先壓制圓形毛坯，后進行內(nèi)孔的加工方式進行生產(chǎn)，這樣就會導(dǎo)致加工內(nèi)孔的殘 料出現(xiàn)，殘料磁體因其性能的不一致一般作為廢品處理，造成了生產(chǎn)過程中的極大浪費。所 以直接壓制環(huán)形磁體是減少浪費，降低成本的最佳選擇。目前燒結(jié)釹鐵硼環(huán)形磁體的壓制成型專利大多為輻射環(huán)或多磁極磁體的壓制，此 種磁體的壓制采取的方法是單獨制造新的壓機來實現(xiàn)壓制環(huán)形磁鐵的目的，如公告號為 CN2527379Y的專利就是一種新型輻射環(huán)壓制及平行磁場壓機。對于單極充磁的環(huán)形燒結(jié) 釹鐵硼磁體的壓制，采取的是改變壓機結(jié)構(gòu)或使用新型壓機的方式來實現(xiàn)直接壓制環(huán)形磁 體，例如公告號為CN201064922Y的專利，采用了一種新的壓制成型設(shè)備來壓制環(huán)形磁體， 相當于重新購買或制作一臺壓型設(shè)備。本發(fā)明采取的方法是不變動原有壓型設(shè)備，只對壓型模具和壓制方式進行簡單改 造，只花費很小代價實現(xiàn)直接壓制環(huán)形燒結(jié)釹鐵硼磁體的目的。該方法實施簡單，適用性 強，花費少，使用該方法可實現(xiàn)直接壓制環(huán)形磁體從而減少浪費，降低成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是采用一種簡單易行的方法，花費很小的費用，在現(xiàn)有的壓機 基礎(chǔ)上，實現(xiàn)環(huán)形磁體的直接壓制。本發(fā)明提供了一種直接壓制環(huán)形稀土磁體壓制成型的方法，所述方法包括如下步 驟(1)將第一袋燒結(jié)釹鐵硼微粉倒入半圓凹模中，使用帶有半圓突起的第一上模具 壓頭進行第一次壓制，得到有凹處的第一次壓制壓坯；(2)第一次壓制完成后，在第一次壓制壓坯的凹處放入一根圓柱，將第二袋燒結(jié)釹 鐵硼微粉倒入存有第一次壓制壓坯和圓柱體的模具中，使用第二上模具壓頭進行第二次壓 制，得到第二次壓制壓坯；(3)第二次壓制完成后，取出帶有圓柱體的第二次壓制壓坯，去除圓柱體，得到釹 鐵硼的環(huán)形磁體壓坯。其中，所述磁體組成為RaBbM。Fe1QQ_a_b_。，R 為選自 Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、 Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 中的兩種或兩種以上元素，M 為選自 Co、Ni、Cr、Nb、Ta、Zr、Si、Ti、 Mo、W、V、Ca、Mg、Cu、C、Si、Al、Zn、fei、Bi、Sn、In、0 中的四種或四種以上元素；其中，a、b、c為各種元素的重量百分比，28. 5wt. a ^ 35wt. %,0. 9wt. % 彡 b 彡 1. 4wt. %，0. 3wt. c ^ 3wt. %。
最好，所述燒結(jié)釹鐵硼微粉的平均粒度分布范圍是2. 5 5. 5 μ m。最好，第一次壓制成型整個環(huán)形壓坯的一半，第二次壓制完成整個環(huán)形壓坯的壓 制。最好，第一上模具壓頭是帶有凸出半圓的模具壓頭，第二上模具壓頭是帶有凹圓 的模具壓頭。最好，第一次壓制完成后，在第一次壓制壓坯的凹處放入一根圓柱體，所述圓柱體 的外徑與所述凹處尺寸相同。最好，完成兩次壓制后直接取出圓柱體，然后對環(huán)形壓坯進行真空封裝作等靜壓、 碼盤、燒結(jié)和時效或不做等靜壓直接碼盤、燒結(jié)和時效。最好，不取出圓柱體，對帶有圓柱體的第二次壓制壓坯直接進行真空封裝作等靜 壓，等靜壓后取出圓柱體，碼盤、燒結(jié)和時效。本發(fā)明對于環(huán)形磁體的壓制工藝的兩個過程如下如圖1所示，第一個過程是將 稱取的第一袋燒結(jié)釹鐵硼微粉倒入放有半圓凹模3的陰模4中，使用帶有半圓突起的第一 上模具壓頭1進行第一次壓制；壓制完成后抬起第一上模具壓頭1，將準備好的外徑與凹處 內(nèi)徑尺寸相同的圓柱體6放入第一次壓制的壓坯2的凹處；如圖2所示，第二個過程是將第 一上模具壓頭1更換為第二上模具壓頭5，將稱取的第二袋燒結(jié)釹鐵硼微粉倒入存有第一 次壓制的壓坯2和圓柱體6的模具中，使用第二上模具壓頭5進行第二次壓制；兩次壓制完 成后，抬起機頭，取出帶有圓柱體6的壓坯7。在取出壓坯7后，對于壓坯7中的圓柱體6可以采取多種方式取出。第一種方式 是壓制完成后直接取出圓柱體6，然后對環(huán)形壓坯7進行真空封裝作等靜壓、碼盤、燒結(jié)和 時效或不做等靜壓直接碼盤、燒結(jié)和時效。第二種方式是不取出圓柱體6，對帶圓柱體6的 壓坯7直接進行真空封裝作等靜壓，等靜壓后取出圓柱體6，碼盤、燒結(jié)和時效。本發(fā)明提供的一種環(huán)形稀土磁體壓制成型的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)占.^ \\\ ·本發(fā)明不變動原有壓型設(shè)備，只對壓型模具和壓制方式進行簡單改造，花費很小 代價實現(xiàn)直接壓制環(huán)形燒結(jié)釹鐵硼磁體的目的。因此，本發(fā)明簡單易行，限制少，利于推廣， 對于減少生產(chǎn)浪費，節(jié)約稀土資源具有重要意義。


圖1為本發(fā)明壓制環(huán)形磁體壓坯的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明壓制環(huán)形磁體壓坯的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步地詳細描述。實施例1按照表1的所列成分配制實施例的配料，經(jīng)鑄塊熔煉過程生成鋼錠，使用氫破碎 設(shè)備和氣流磨制粉設(shè)備進行破碎和制粉過程，生成燒結(jié)釹鐵硼微粉備用。表1實施例1 7使用燒結(jié)釹鐵硼微粉成分表
成分成分重量比％實施例 1實施例 2實施例 3實施例 4實施例 5實施例 6實施例 7Nd28.519222424.72330Pr0.5796531Dy0642130.5Tb00.50011.52Ce0001000Gd00000.300B10.91.40.980.9710.96Si0000000.1Al0.050.30.50.10.20.40.15Ga0.120.10.10.10.10.10.1Co00.91.4111.10.91Cu00.10.150.10.150.10.1Nb00.30.30.200.10.2Mo000000.10C0.030.040.040.040.050.060.05O0.10.30.50.30.30.30.3粒度μιη3.85.52.53.744.13.5壓制尺寸為Dll. 5-d5X20mm(20方形為充磁方向)的壓坯壓型模具尺寸如下半圓凹模3半凹圓的直徑尺寸為11. 5mm,寬為20mm ；第一上模具壓頭1的半凸圓的直徑尺寸為5mm，寬為20mm;圓柱體6尺寸為 D5X20mm ；第二上模具壓頭5的半凹圓的直徑尺寸為11. 5mm,寬為20mm ；使用25噸的壓機，磁場強度為1. 2T (特斯拉)；稱取備好的平均粒度為3. 8 μ m的表1所列成分燒結(jié)釹鐵硼微粉15g兩袋備用。壓制過程將稱取的第一袋燒結(jié)釹鐵硼微粉倒入放有半圓凹模3的陰模4中，使用帶有半圓 突起的第一上模具壓頭1進行第一次壓制；壓制完成后抬起第一上模具壓頭1，將準備好的 與凹處尺寸相同的圓柱體6放入第一次壓制的壓坯2的凹處；將第一上模具壓頭1更換為第二上模具壓頭5，將稱取得第二袋燒結(jié)釹鐵硼微粉 倒入存有第一次壓制的壓坯2和圓柱體6的模具中，使用第二上模具壓頭5進行第二次壓 制；兩次壓制完成后，抬起機頭，取出帶有圓柱體6的壓坯7。取出帶有圓柱體6的壓坯7后，直接進行真空封裝作等靜壓，等靜壓后取出圓柱體 6，碼盤、燒結(jié)和時效。實施例2
壓制尺寸為D50_d20 X 35mm(35方形為充磁方向)的壓坯壓型模具尺寸如下半圓凹模3半凹圓的直徑尺寸為50mm，寬為35mm ；第一上模具壓頭1的半凸圓的直徑尺寸為20mm，寬為35mm;圓柱體6尺寸為 D20X35mm ；第二上模具壓頭5的半凹圓的直徑尺寸為50mm，寬為35mm ；使用2噸的壓機，磁場強度為1. 2T (特斯拉)；稱取備好的平均粒度為5. 5 μ m的表1所列成分燒結(jié)釹鐵硼微粉310g兩袋備用。壓制過程將稱取的第一袋燒結(jié)釹鐵硼微粉倒入放有半圓凹模3的陰模4中，使用帶有半圓 突起的第一上模具壓頭1進行第一次壓制；壓制完成后抬起第一上模具壓頭1，將準備好的 與凹處尺寸相同的圓柱體6放入第一次壓制的壓坯2的凹處；將第一上模具壓頭1更換為第二上模具壓頭5，將稱取得第二袋燒結(jié)釹鐵硼微粉 倒入存有第一次壓制的壓坯2和圓柱體6的模具中，使用第二上模具壓頭5進行第二次壓 制；兩次壓制完成后，抬起機頭，取出帶有圓柱體6的壓坯7。壓制完成，從壓坯7中直接取出圓柱體6，然后對環(huán)形壓坯7進行真空封裝作等靜 壓、碼盤、燒結(jié)和時效或不做等靜壓直接碼盤、燒結(jié)和時效。實施例3壓制尺寸為D26_dl0 X 30mm(30方形為充磁方向)的壓坯壓型模具尺寸如下半圓凹模3半凹圓的直徑尺寸為^nm，寬為30mm ；第一上模具壓頭1的半凸圓的直徑尺寸為10mm，寬為30mm;圓柱體6尺寸為 DlOX30mm ；第二上模具壓頭5的半凹圓的直徑尺寸為^mm,寬為30mm ；使用2噸的壓機，磁場強度為1. 2T (特斯拉)；稱取備好的平均粒度為2. 5 μ m的表1所列成分燒結(jié)釹鐵硼微粉50g兩袋備用。壓制過程將稱取的第一袋燒結(jié)釹鐵硼微粉倒入放有半圓凹模3的陰模4中，使用帶有半圓 突起的第一上模具壓頭1進行第一次壓制；壓制完成后抬起第一上模具壓頭1，將準備好的 與凹處尺寸相同的圓柱體6放入第一次壓制的壓坯2的凹處；將第一上模具壓頭1更換為第二上模具壓頭5，將稱取得第二袋燒結(jié)釹鐵硼微粉 倒入存有第一次壓制的壓坯2和圓柱體6的模具中，使用第二上模具壓頭5進行第二次壓 制；兩次壓制完成后，抬起機頭，取出帶有圓柱體6的壓坯7。壓制完成，從壓坯7中直接取出圓柱體6，然后對環(huán)形壓坯7進行真空封裝作等靜 壓、碼盤、燒結(jié)和時效或不做等靜壓直接碼盤、燒結(jié)和時效。實施例4壓制尺寸為D20_d8X 15mm(15方形為充磁方向)的壓坯壓型模具尺寸如下半圓凹模3半凹圓的直徑尺寸為20mm，寬為15mm ；
第一上模具壓頭1的半凸圓的直徑尺寸為8mm，寬為15mm;圓柱體6尺寸為 D8X 15mm ；第二上模具壓頭5的半凹圓的直徑尺寸為20mm，寬為15mm ；使用2噸的壓機，磁場強度為1. 2T(特斯拉)；稱取備好的平均粒度為3. 7 μ m的表1所列成分燒結(jié)釹鐵硼微粉26g兩袋備用。壓制過程將稱取的第一袋燒結(jié)釹鐵硼微粉倒入放有半圓凹模3的陰模4中，使用帶有半圓 突起的第一上模具壓頭1進行第一次壓制；壓制完成后抬起第一上模具壓頭1，將準備好的 與凹處尺寸相同的圓柱體6放入第一次壓制的壓坯2的凹處；將第一上模具壓頭1更換為第二上模具壓頭5，將稱取得第二袋燒結(jié)釹鐵硼微粉 倒入存有第一次壓制的壓坯2和圓柱體6的模具中，使用第二上模具壓頭5進行第二次壓 制；兩次壓制完成后，抬起機頭，取出帶有圓柱體6的壓坯7。壓制完成，從壓坯7中直接取出圓柱體6，然后對環(huán)形壓坯7進行真空封裝作等靜 壓、碼盤、燒結(jié)和時效或不做等靜壓直接碼盤、燒結(jié)和時效。實施例5壓制尺寸為D30_dl5 X 25mm(25方形為充磁方向)的壓坯壓型模具尺寸如下半圓凹模3半凹圓的直徑尺寸為30mm，寬為25mm ；第一上模具壓頭1的半凸圓的直徑尺寸為15mm，寬為25mm;圓柱體6尺寸為 D15X25mm ；第二上模具壓頭5的半凹圓的直徑尺寸為30mm，寬為25mm ；使用2噸的壓機，磁場強度為1. 2T (特斯拉)；稱取備好的平均粒度為4. 0 μ m的表1所列成分燒結(jié)釹鐵硼微粉70g兩袋備用。壓制過程將稱取的第一袋燒結(jié)釹鐵硼微粉倒入放有半圓凹模3的陰模4中，使用帶有半圓 突起的第一上模具壓頭1進行第一次壓制；壓制完成后抬起第一上模具壓頭1，將準備好的 與凹處尺寸相同的圓柱體6放入第一次壓制的壓坯2的凹處；將第一上模具壓頭1更換為第二上模具壓頭5，將稱取得第二袋燒結(jié)釹鐵硼微粉 倒入存有第一次壓制的壓坯2和圓柱體6的模具中，使用第二上模具壓頭5進行第二次壓 制；兩次壓制完成后，抬起機頭，取出帶有圓柱體6的壓坯7。壓制完成，從壓坯7中直接取出圓柱體6，然后對環(huán)形壓坯7進行真空封裝作等靜 壓、碼盤、燒結(jié)和時效或不做等靜壓直接碼盤、燒結(jié)和時效。實施例6壓制尺寸為D40-dl8 X 27mm(27方形為充磁方向)的壓坯壓型模具尺寸如下半圓凹模3半凹圓的直徑尺寸為40mm，寬為27mm ；第一上模具壓頭1的半凸圓的直徑尺寸為18mm，寬為27mm;圓柱體6尺寸為 D18X27mm ；第二上模具壓頭5的半凹圓的直徑尺寸為40mm，寬為27mm ；
使用2噸的壓機，磁場強度為1. 2T (特斯拉)；稱取備好的平均粒度為4. 1 μ m的表1所列成分燒結(jié)釹鐵硼微粉1 IOg兩袋備用。壓制過程將稱取的第一袋燒結(jié)釹鐵硼微粉倒入放有半圓凹模3的陰模4中，使用帶有半圓 突起的第一上模具壓頭1進行第一次壓制；壓制完成后抬起第一上模具壓頭1，將準備好的 與凹處尺寸相同的圓柱體6放入第一次壓制的壓坯2的凹處；將第一上模具壓頭1更換為第二上模具壓頭5，將稱取得第二袋燒結(jié)釹鐵硼微粉 倒入存有第一次壓制的壓坯2和圓柱體6的模具中，使用第二上模具壓頭5進行第二次壓 制；兩次壓制完成后，抬起機頭，取出帶有圓柱體6的壓坯7。壓制完成，從壓坯7中直接取出圓柱體6，然后對環(huán)形壓坯7進行真空封裝作等靜 壓、碼盤、燒結(jié)和時效或不做等靜壓直接碼盤、燒結(jié)和時效。實施例7壓制尺寸為D35-dl2X^mmQ6方形為充磁方向)的壓坯壓型模具尺寸如下半圓凹模3半凹圓的直徑尺寸為35mm，寬為^nm ；第一上模具壓頭1的半凸圓的直徑尺寸為12mm，寬為^mm;圓柱體6尺寸為 D12X26mm ；第二上模具壓頭5的半凹圓的直徑尺寸為35mm，寬為^mm ；使用2噸的壓機，磁場強度為1. 2T(特斯拉)；稱取備好的平均粒度為3. 5 μ m的表1所列成分燒結(jié)釹鐵硼微粉IOOg兩袋備用。壓制過程將稱取的第一袋燒結(jié)釹鐵硼微粉倒入放有半圓凹模3的陰模4中，使用帶有半圓 突起的第一上模具壓頭1進行第一次壓制；壓制完成后抬起第一上模具壓頭1，將準備好的 與凹處尺寸相同的圓柱體6放入第一次壓制的壓坯2的凹處；將第一上模具壓頭1更換為第二上模具壓頭5，將稱取得第二袋燒結(jié)釹鐵硼微粉 倒入存有第一次壓制的壓坯2和圓柱體6的模具中，使用第二上模具壓頭5進行第二次壓 制；兩次壓制完成后，抬起機頭，取出帶有圓柱體6的壓坯7。壓制完成，從壓坯7中直接取出圓柱體6，然后對環(huán)形壓坯7進行真空封裝作等靜 壓、碼盤、燒結(jié)和時效或不做等靜壓直接碼盤、燒結(jié)和時效。在上述實施方式中，由于使用了新的壓型方法，可以實現(xiàn)直接壓制環(huán)形稀土磁體 的目的。由于直接壓制成型的環(huán)形磁體的過程與壓制圓柱體過程是相近的，所以壓制成型 的環(huán)形磁體的性能與壓制圓柱磁體加工為環(huán)形磁體的性能相同。本發(fā)明采取的方法只對壓型模具和壓制方式進行簡單改造，不改變原有壓型設(shè) 備，花費很小，實現(xiàn)直接壓制環(huán)形燒結(jié)釹鐵硼磁體的目的。從而減少浪費，降低成本。同時 由于其易于實現(xiàn)性，可適用于大多數(shù)的燒結(jié)釹鐵硼磁體生產(chǎn)廠家，如能廣泛使用，對于節(jié)約 稀土資源，減少浪費具有重大的意義。本發(fā)明通過上面的實施例進行舉例說明，但是，本發(fā)明并不限于這里所描述的特 殊實例和實施方案。任何本領(lǐng)域中的技術(shù)人員很容易在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下 進行進一步的改進和完善，因此本發(fā)明只受到本發(fā)明權(quán)利要求的內(nèi)容和范圍的限制，其意圖涵蓋所有包括在由本權(quán)利要求所限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的備選方案和等同方案。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)形稀土磁體壓制成型的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟(1)將第一袋燒結(jié)釹鐵硼微粉倒入半圓凹模中，使用帶有半圓突起的第一上模具壓頭 進行第一次壓制，得到有凹處的第一次壓制壓坯；(2)第一次壓制完成后，在第一次壓制壓坯的凹處放入一根圓柱，將第二袋燒結(jié)釹鐵硼 微粉倒入存有第一次壓制壓坯和圓柱體的模具中，使用第二上模具壓頭進行第二次壓制， 得到第二次壓制壓坯；(3)第二次壓制完成后，取出帶有圓柱體的第二次壓制壓坯，去除圓柱體，得到釹鐵硼 的環(huán)形磁體壓坯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形稀土磁體壓制成型方法，其特征在于，所述磁體組成為 RaBbMcFe100-a-b-c'R 為選自 Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 中的兩種或兩種以上元素，M 為選自 Co、Ni、Cr、Nb、Ta, Zr, Si、Ti、Mo、W、V、Ca、Mg、Cu、C、Si、Al、Zn、Ga, Bi、Sn、h、0中的四種元素或四種以上元素；其中，a、b、c為各種元素的重量百分比，28. 5wt. % ^ a ^ 35wt. %,0. 9wt. % 彡 b 彡 1. 4wt. %，0. 3wt. c ^ 3wt. %。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)形稀土磁體壓制成型方法，其特征在于，所述燒結(jié)釹鐵 硼微粉的平均粒度分布范圍是2. 5 5. 5 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)形稀土磁體壓制成型方法，其特征在于，第一次壓制成 型整個環(huán)形壓坯的一半，第二次壓制完成整個環(huán)形壓坯的壓制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)形稀土磁體壓制成型方法，其特征在于，第一上模具壓 頭是帶有凸出半圓的模具壓頭，第二上模具壓頭是帶有凹圓的模具壓頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)形稀土磁體壓制成型方法，其特征在于，第一次壓制完 成后，在第一次壓制壓坯的凹處放入一根圓柱體，所述圓柱體的外徑與所述凹處尺寸相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)形稀土磁體壓制成型方法，其特征在于，完成兩次壓制 后直接取出圓柱體，然后對環(huán)形壓坯進行真空封裝作等靜壓、碼盤、燒結(jié)和時效或不做等靜 壓直接碼盤、燒結(jié)和時效。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)形稀土磁體壓制成型方法，其特征在于，不取出圓柱 體，對帶有圓柱體的第二次壓制壓坯直接進行真空封裝作等靜壓，等靜壓后取出圓柱體，碼 盤、燒結(jié)和時效。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可直接壓制環(huán)形稀土磁體的壓制成型方法，所述方法包括如下步驟將第一袋燒結(jié)釹鐵硼微粉倒入半圓凹模中，使用帶有半圓突起的第一上模具壓頭進行第一次壓制，得到有凹處的第一次壓制壓坯；第一次壓制完成后，在第一次壓制壓坯的凹處放入一根圓柱體，將第二袋燒結(jié)釹鐵硼微粉倒入存有第一次壓制壓坯和圓柱體的模具中，使用第二上模具壓頭進行第二次壓制，得到第二次壓制壓坯；第二次壓制完成后，取出帶有圓柱體的第二次壓制壓坯，去除圓柱體，得到釹鐵硼的環(huán)形磁體壓坯。本發(fā)明簡單易行，限制少，利于推廣，對于減少生產(chǎn)浪費，節(jié)約稀土資源具有重要意義。
文檔編號B28B3/10GK102039630SQ20091023543
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
發(fā)明者孫立柏, 常海華, 徐濱, 王志偉, 胡靜, 趙玉剛 申請人:三環(huán)瓦克華(北京)磁性器件有限公司, 北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司