專利名稱：一種徑向取向磁環(huán)的取向壓制系統(tǒng)及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁環(huán)制作領(lǐng)域，尤其是涉及一種徑向取向磁環(huán)的取向壓制系統(tǒng)及制作方法。
背景技術(shù)：
用各向異性永磁材料生產(chǎn)的徑向取向磁環(huán)可以廣泛應(yīng)用于永磁電機領(lǐng)域。制作徑向取向磁環(huán)的技術(shù)難點主要是取向成型方法?，F(xiàn)有直接取向成型磁環(huán)技術(shù)存在取向磁場強度低的問題。目前采用的取向成型方法主要有兩種一種是雙極頭對沖法，就是利用兩個同極相對的勵磁場對沖后產(chǎn)生向外輻射的磁場進行取向；另一種取向方法是四極聚磁法，就是采用四個極頭同極向中心聚磁的方法進行取向。
兩種方法存在一個共同的缺點就是制作大高徑比的磁環(huán)時輻射取向磁場較低。當成型毛坯的高徑比大于I時，即便是在理想狀態(tài)下(磁阻、漏磁、磁損等均不計)并且采用飽和磁極化強度最高的鈷鐵合金0 約為2. 4T)做磁芯，根據(jù)磁場連續(xù)性原則，當芯鐵磁場強度達到飽和時，取向磁場僅為I. 25T，低于釹鐵硼磁粉取向常用的I. 5T。
在實際生產(chǎn)中漏磁是無法避免的，采用現(xiàn)有技術(shù)制作高徑比為O. 5的徑向取向磁環(huán)時，取向磁場強度很難達到I. 5T以上，即使是生產(chǎn)高徑比低于O. 5的徑向取向磁環(huán)，磁環(huán)的磁性能也明顯低于平行取向的磁體。由于取向磁場強度低，取向度差，磁粉的磁性能無法充分發(fā)揮，造成浪費。
中國專利授權(quán)公開號CN1293436A，授權(quán)
公開日2001年5月2日，公開了一種一次成型輻射取向燒結(jié)釹鐵硼磁環(huán)的制作工藝，a.將秤好的粉料置入模具下模的陰模型腔內(nèi)；b.由CP機程控開動液壓機將上模向下?？繑n，此時上壓頭、上芯棒、上電磁鐵同步下行， 當行至上壓頭與陰模板接觸后暫停；c.暫停后上下電磁鐵、同時對磁環(huán)進行充磁并開始輻射取向；d.當充磁的磁場強度達到> I. 5T時，上壓頭繼續(xù)下壓進行雙向壓制，壓力達到彡15兆帕時卸壓；e.上，下電磁鐵反向退磁(此時已完成粉體的輻射取向動作)；f. 上模提升、下模退出，磁環(huán)出模；g.出模后的磁環(huán)進行燒結(jié)即成產(chǎn)品。該發(fā)明采用的是雙極頭對沖法。
中國專利授權(quán)公開號CN1374665A，授權(quán)
公開日2002年10月16日，公開了一種磁環(huán)的多極聚合輻射取向成型制作方法，包括勵磁線圈、主軛鐵、陰模、工作區(qū)、聚磁軸芯、 下芯棒、上芯棒、副軛鐵、布料器、刮板、上壓頭、上模壓頭、彈簧、下模壓頭、調(diào)節(jié)器、銷釘、 下壓頭、浮動油缸、下壓油缸，勵磁線圈通過主軛鐵和陰模向內(nèi)聚合，穿過工作區(qū)后的同性磁場在聚磁軸芯內(nèi)碰撞后分上下兩路由上下芯棒、及副軛鐵導(dǎo)回，形成一個完整的“田字型”閉合回路，勵磁線圈是由恒磁線圈1#和脈沖線圈2#組成，脈沖線圈2#裝在直流恒磁線圈1#的里面，具體結(jié)構(gòu)及取向成型的制作方法如下a、具體結(jié)構(gòu)下壓頭上裝下模壓頭并相互粘合固定，下模壓頭的上端設(shè)有工作區(qū)，下壓頭的孔內(nèi)的下端裝下芯棒、上端裝聚磁軸芯并相互粘合固定，聚磁軸芯的頂端設(shè)有凸錐體，上壓頭上中端設(shè)有孔裝銷釘，上壓頭的下端裝上模壓頭并相互粘合固定并與工作區(qū)處相互對應(yīng)，上芯棒的底部設(shè)有凹錐體，上芯棒裝在上壓頭內(nèi)由銷釘固定在上壓頭上，并將上芯棒的凹錐體與聚磁芯軸的凸錐體相互對應(yīng)，上壓頭的外端裝調(diào)節(jié)器，上芯棒的上端裝彈簧，上模壓頭與下模壓頭的外端裝陰模并與工作區(qū)相互穩(wěn)合，陰模的上端裝布料器，布料器內(nèi)設(shè)有刮板，陰模的外端裝主軛鐵，主軛鐵的外端裝勵磁線圈，上壓頭與下壓頭的外端裝有副軛鐵，副軛鐵的內(nèi)側(cè)中端設(shè)有孔，主軛鐵的小頭端插副軛鐵的內(nèi)側(cè)的孔內(nèi)，副軛鐵的上端與上壓頭上的副軛鐵相互固定，下端與下壓頭的副軛鐵相互固定，b、取向成型的制作方法如下在上模壓頭開始壓制時，上芯棒因聚磁軸芯的支撐壓縮上面彈簧收縮，保證上模壓頭的正常下壓，當磁性粉料坯在下模壓頭的支撐下，陰模下浮脫模，磁性粉料坯上端到達陰模上口時，已調(diào)整好的調(diào)節(jié)器剛好頂在銷釘上，銷釘隨上壓頭同步上升，保證成型好的坯料不套入上芯棒中，在工作區(qū)內(nèi)添入各向異性磁性材料粉末后，勵磁線圈勵磁取向，通過壓機壓制成型，在陰模下浮脫模前，上壓頭微微抬起(0-0. 5毫米)，以釋放磁粉受壓后內(nèi)存的彈性能，在磁性粉料坯脫模的整個過程中，上模壓頭始終扶持著磁性粉料坯，保證成型好的磁性粉料坯脫模的完好率。陰模下浮脫模，完成對各向異性磁性材料的輻射取向成型。該發(fā)明是采用四個極頭同極向中心聚磁的方法進行取向。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中漏磁較大、取向磁場強度低，無法充分發(fā)揮磁粉磁性能的不足，提供了一種首先取向成型徑向取向磁瓦；然后將多個徑向取向磁瓦拼成磁環(huán)的徑向取向磁環(huán)的取向壓制系統(tǒng)及制作方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種徑向取向磁環(huán)的取向壓制系統(tǒng)，所述取向壓制系統(tǒng)設(shè)于壓機的支架上，所述壓機包括第一上壓頭、第二上壓頭、第一下壓頭、第二下壓頭和控制器；所述取向壓制系統(tǒng)包括徑向取向磁瓦取向壓制裝置和磁瓦拼接裝置；所述徑向取向磁瓦取向壓制裝置包括設(shè)于壓機的支架上的矩形第一陰模和2個磁極；所述第一陰模包括設(shè)于陰模中部的左導(dǎo)磁塊、右導(dǎo)磁塊，設(shè)于左、右導(dǎo)磁塊的前側(cè)面上的前不導(dǎo)磁金屬塊和設(shè)于左、右導(dǎo)磁塊的后側(cè)面上的后不導(dǎo)磁金屬塊，兩塊不導(dǎo)磁金屬塊為對稱結(jié)構(gòu)；所述磁極包括勵磁線圈和設(shè)于勵磁線圈內(nèi)的圓形軛鐵，軛鐵的內(nèi)端面和勵磁線圈的內(nèi)端面分別與第一陰模的左、右側(cè)面相接觸，軛鐵的外端面與勵磁線圈的外端面相齊平；所述第一陰模中部設(shè)有橫截面為扇環(huán)形的空腔，所述空腔的內(nèi)環(huán)壁和外環(huán)壁分別面向2個勵磁線圈；所述壓機的第一下壓頭上設(shè)有可伸入空腔內(nèi)并相對于第一陰模上下移動的橫截面為扇環(huán)形的第一下沖頭；所述壓機的第一上壓頭上設(shè)有可伸入空腔內(nèi)并相對于第一陰模上下移動的橫截面為扇環(huán)形的第一上沖頭；控制器分別與第一上壓頭、第一下壓頭和2個勵磁線圈相連接；所述磁瓦拼接裝置包括設(shè)于壓機的支架上的圓筒形第二陰模，第二陰模內(nèi)設(shè)有圓柱形芯鐵，芯鐵上端與第二陰模的上端面相齊平；所述壓機的第二上壓頭、第二下壓頭上分別設(shè)有可伸入第二陰模內(nèi)并相對于第二陰模和芯鐵上下移動的第二上沖頭和第二下沖頭，第二上、第二下沖頭均為圓筒形；所述第二上沖頭、第二下沖頭、芯鐵和第二陰模構(gòu)成磁環(huán)模腔， 控制器分別與第二上壓頭、第二下壓頭和第二陰模相連接。
本發(fā)明與普通的制作徑向取向磁環(huán)的方法不同的是，采取兩步法制作磁環(huán)。
第一步采用二極徑向取向方式壓制磁瓦，由于磁瓦的弧度比較?。蝗∠虺尚头绞脚c生產(chǎn)平行取向磁體類似，漏磁很低，取向磁場強度可以達到1.8T以上，磁性能與生產(chǎn)平行取向磁體的磁性能相近。
第二步將多個磁瓦拼接成磁環(huán)。該方法生產(chǎn)徑向取向磁環(huán)可以不受磁環(huán)規(guī)格的限制，同時施加壓力進一步提高磁體密度，可以獲得與平行取向磁體性能相近的高性能徑向取向磁環(huán)。拼接磁瓦所用的磁瓦數(shù)量通常為4個以上且為2的整數(shù)倍。
第一上壓頭、第二上壓頭、第一下壓頭、第二下壓頭分別在控制器的控制下在磁粉及磁瓦上提供預(yù)定的壓力。勵磁線圈用于產(chǎn)生磁瓦取向成型的磁場。
徑向取向磁瓦取向壓制裝置和磁瓦拼接裝置分別設(shè)于壓機支架的不同位置，當需要二者配合操作時，控制器使二者相關(guān)部位對準。
前、后不導(dǎo)磁金屬塊可以采用無磁鋼材料、碳化鎢材料或者鋁合金等不導(dǎo)磁金屬材料。
作為優(yōu)選，所述空腔由左導(dǎo)磁塊、右導(dǎo)磁塊、前不導(dǎo)磁金屬塊和后不導(dǎo)磁金屬塊之間的空隙構(gòu)成；所述左導(dǎo)磁塊分別與前、后不導(dǎo)磁金屬塊相卡接，所述右導(dǎo)磁塊分別與前、 后不導(dǎo)磁金屬塊相卡接。
作為優(yōu)選，所述左、右導(dǎo)磁塊呈矩形塊狀；所述右導(dǎo)磁塊的前后端面之間的間距大于左導(dǎo)磁塊的前后端面之間的間距，所述空腔由左、右導(dǎo)磁塊相對端的中部和前、后不導(dǎo)磁金屬塊圍成的空間構(gòu)成。
本結(jié)構(gòu)的空腔用于壓制全徑向取向磁瓦，從而進一步拼接成全徑向的磁環(huán)。
作為上述方案的替代方案，所述左、右導(dǎo)磁塊呈矩形塊狀；所述左導(dǎo)磁塊的前后端面之間的間距大于右導(dǎo)磁塊的前后端面之間的間距，所述空腔由左導(dǎo)磁塊右端中部、右導(dǎo)磁塊的左端和前、后不導(dǎo)磁金屬塊圍成的空間構(gòu)成。
本結(jié)構(gòu)的空腔用于壓制徑向取向磁瓦，從而進一步拼接成多極磁環(huán)，該磁環(huán)主要用于電機內(nèi)轉(zhuǎn)子。磁瓦拼接裝置的模腔內(nèi)的磁瓦的個數(shù)與磁環(huán)極數(shù)相同。
作為上述方案的替代方案，所述左、右導(dǎo)磁塊呈矩形塊狀；所述右導(dǎo)磁塊的前后端面之間的間距大于左導(dǎo)磁塊的前后端面之間的間距，所述空腔由左導(dǎo)磁塊右端、右導(dǎo)磁塊的左端中部和前、后不導(dǎo)磁金屬塊圍成的空間構(gòu)成。
本結(jié)構(gòu)的空腔用于壓制徑向取向磁瓦，從而進一步拼接成多極磁環(huán)，該磁環(huán)主要用于電機外轉(zhuǎn)子。磁瓦拼接裝置的模腔內(nèi)的磁瓦的個數(shù)與磁環(huán)極數(shù)相同。
作為優(yōu)選，空腔的橫截面的圓心角為45度、60度或90度?？涨坏臋M截面的圓心角為45度、60度或90度時，更容易獲得較高的取向磁場強度，4、6或8只磁瓦拼接I只磁環(huán)，生產(chǎn)效率較高。
作為優(yōu)選，第一上沖頭、第一下沖頭與第一陰模間設(shè)有O. 02毫米至O. 5毫米的間隙；第二上沖頭與第二陰模和芯鐵之間分別設(shè)有O. 02毫米至O. 5毫米的間隙；第二下沖頭與第二陰模和芯鐵之間分別設(shè)有O. 02暈米至O. 5暈米的間隙。
一種徑向取向磁環(huán)的制作方法，包括如下步驟(I)根據(jù)磁環(huán)的極數(shù)和規(guī)格確定磁瓦的規(guī)格，根據(jù)磁瓦的規(guī)格確定徑向取向磁瓦取向壓制裝置的第一陰模及第一上沖頭、第一下沖頭的尺寸，將選定的第一陰模與2個勵磁線圈、圓形軛鐵進行組裝并將第一陰模固定到壓機的機架上；在控制器里預(yù)設(shè)取向成型時需要加在第一上、第一下壓頭上的壓力及需要保壓的時間；在控制器里預(yù)設(shè)磁瓦拼接時需要加在第二上、第二下壓頭上的壓力及需要保壓的時間； 在控制器里預(yù)設(shè)磁環(huán)模腔旋轉(zhuǎn)的角度；(2)根據(jù)磁瓦的規(guī)格確定一只磁環(huán)所需使用的磁瓦的個數(shù)，以及磁瓦拼接裝置的尺寸， 將選定的磁瓦拼接裝置安裝到壓機的機架上；一般磁瓦的圓心角的角度在20°至180°之間，磁瓦的圓心角的角度過大不利于獲得磁場強度高且均勻的取向磁場，磁瓦的圓心角的角度過小會造成拼接磁環(huán)所用磁瓦數(shù)量增多，影響生產(chǎn)效率。
(3)控制器控制第一下壓頭帶動第一下沖頭上行至第一陰模下部并保持穩(wěn)定；(4)用工具將磁粉放入第一陰模、第一下沖頭形成的磁瓦模腔內(nèi)；第一上壓頭帶動第一上沖頭下行，磁瓦模腔閉合；(5)控制器控制2個勵磁線圈接通電源，控制器控制在第一上壓頭、第一下壓頭上加預(yù)設(shè)的壓力，并且保壓預(yù)定的時間，磁粉被取向壓制形成一個磁瓦；(6)控制器控制2個勵磁線圈斷開電源，控制器控制磁瓦拼接裝置從初始位置移動至第一陰模的下部，并且磁環(huán)模腔與磁瓦模腔對準；(7)第一上、下壓頭同時下行將磁瓦推入磁環(huán)模腔內(nèi)；(8 )控制器控制磁瓦拼接裝置從第一陰模的下部移至初始位置，重復(fù)上述(3 )至(5 )的操作過程；(9)控制器控制2個勵磁線圈斷開電源，控制器控制磁瓦拼接裝置從初始位置移動至第一陰模的下部，并且磁環(huán)模腔與磁瓦模腔對準，然后磁環(huán)模腔按照預(yù)設(shè)的角度旋轉(zhuǎn)，第一上、下壓頭下行將磁瓦推入磁環(huán)模腔內(nèi)；(10)重復(fù)上述(8)至(9)的操作過程；(11)當磁環(huán)模腔內(nèi)排滿預(yù)定個數(shù)的磁瓦后，控制器使磁瓦拼接裝置的第二陰模移至初始位置，控制器通過第二上壓頭、第二下壓頭施加預(yù)定的壓力，并保壓預(yù)定的時間；(12)控制器使第二上、第二下壓頭同時上行，第二下沖頭將拼接好的磁環(huán)頂出第二陰模，完成一只徑向取向磁環(huán)的成型。
作為優(yōu)選，磁瓦取向壓制時，控制器控制在第一上、第一下壓頭上加3至10兆帕的壓力，保壓時間為I至5秒。
作為優(yōu)選，磁瓦拼接時，控制器控制在第二上、第二下壓頭上加5至15兆帕的壓力，保壓時間為3至10秒。磁瓦的壓力的作用下拼接成為一體。
因此，本發(fā)明具有如下有益效果(I)不受徑向取向磁環(huán)規(guī)格限制，可以壓制任意規(guī)格的徑向取向磁環(huán)而且取向磁場強度保持在1.8T以上；(2)可以充分發(fā)揮磁粉的磁性能，所制作的徑向取向磁環(huán)與平行取向磁體磁性能相近；(3)可以實現(xiàn)全徑向取向磁環(huán)和多極磁環(huán)的制作。


圖I是本發(fā)明的徑向取向磁瓦取向壓制裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的第一陰模的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的第一陰模的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的第一陰模的第三種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的磁瓦拼接裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明的原理框圖；圖7是本發(fā)明的實施例I的流程圖；圖8是本發(fā)明的實施例2制成的多極磁環(huán)與比較例3、比較例4制成的全徑向取向磁環(huán)經(jīng)過4極充磁后磁環(huán)外周面切向方向磁通密度對比圖。
圖中第一上壓頭I、第二上壓頭2、第一下壓頭3、第二下壓頭4、控制器5、徑向取向磁瓦取向壓制裝置6、磁瓦拼接裝置7、第一陰模8、左導(dǎo)磁塊9、右導(dǎo)磁塊10、前不導(dǎo)磁金屬塊11、后不導(dǎo)磁金屬塊12、勵磁線圈13、軛鐵14、空腔15、第一下沖頭16、第一上沖頭17、 第二陰模18、芯鐵19、第二上沖頭20、第二下沖頭21、磁瓦22。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步的描述。
實施例I :制作高40毫米內(nèi)徑20毫米的全徑向取向磁環(huán)，用于4極充磁。
如圖I、圖6所示的實施例是一種徑向取向磁環(huán)的取向壓制系統(tǒng)，所述取向壓制系統(tǒng)設(shè)于壓機的支架上，所述壓機包括第一上壓頭I、第二上壓頭2、第一下壓頭3、第二下壓頭4和控制器5 ;所述取向壓制系統(tǒng)包括徑向取向磁瓦取向壓制裝置6和磁瓦拼接裝置7 ； 徑向取向磁瓦取向壓制裝置包括設(shè)于壓機的支架上的矩形第一陰模8和2個磁極；第一陰模包括設(shè)于陰模中部的左導(dǎo)磁塊9、右導(dǎo)磁塊10，設(shè)于左、右導(dǎo)磁塊的前側(cè)面上的前不導(dǎo)磁金屬塊11和設(shè)于左、右導(dǎo)磁塊的后側(cè)面上的后不導(dǎo)磁金屬塊12，兩塊不導(dǎo)磁金屬塊為對稱結(jié)構(gòu)；磁極包括勵磁線圈13和設(shè)于勵磁線圈內(nèi)的圓形軛鐵14，軛鐵的內(nèi)端面和勵磁線圈的內(nèi)端面分別與第一陰模的左、右側(cè)面相接觸，軛鐵的外端面與勵磁線圈的外端面相齊平；第一陰模中部設(shè)有橫截面為扇環(huán)形的空腔15，空腔的內(nèi)環(huán)壁和外環(huán)壁分別面向2個勵磁線圈；壓機的第一下壓頭上設(shè)有可伸入空腔內(nèi)并相對于第一陰模上下移動的橫截面為扇環(huán)形的第一下沖頭16 ;壓機的第一上壓頭上設(shè)有可伸入空腔內(nèi)并相對于第一陰模上下移動的橫截面為扇環(huán)形的第一上沖頭17 ;控制器分別與第一上壓頭、第一下壓頭和2個勵磁線圈相連接；如圖5所示，磁瓦拼接裝置包括設(shè)于壓機的支架上的圓筒形第二陰模18，第二陰模內(nèi)設(shè)有圓柱形芯鐵19，芯鐵上端與第二陰模的上端面相齊平；壓機的第二上壓頭、第二下壓頭上分別設(shè)有可伸入第二陰模內(nèi)并相對于第二陰模和芯鐵上下移動的第二上沖頭20和第二下沖頭21，第二上、第二下沖頭均為圓筒形；第二上沖頭、第二下沖頭、芯鐵和第二陰模構(gòu)成磁環(huán)模腔，控制器分別與第二上壓頭、第二下壓頭和第二陰模相連接。
如圖2所示，空腔由左導(dǎo)磁塊、右導(dǎo)磁塊、前不導(dǎo)磁金屬塊和后不導(dǎo)磁金屬塊之間的空隙構(gòu)成；左導(dǎo)磁塊分別與前、后不導(dǎo)磁金屬塊相卡接，右導(dǎo)磁塊分別與前、后不導(dǎo)磁金屬塊相卡接。
左、右導(dǎo)磁塊呈矩形塊狀；右導(dǎo)磁塊的前后端面之間的間距大于左導(dǎo)磁塊的前后端面之間的間距，空腔由左、右導(dǎo)磁塊相對端的中部和前、后不導(dǎo)磁金屬塊圍成的空間構(gòu)成。
第一上沖頭、第一下沖頭與第一陰模間設(shè)有O. 5毫米的間隙；第二上沖頭與第二陰模和芯鐵之間分別設(shè)有O. 5毫米的間隙；第二下沖頭與第二陰模和芯鐵之間分別設(shè)有 O. 5毫米的間隙。
徑向取向磁瓦取向壓制裝置和磁瓦拼接裝置的初始位置為分別設(shè)于壓機支架上的不同位置。
如圖7所示，一種徑向取向磁環(huán)的制作方法，包括如下步驟步驟100，首先確定一只磁環(huán)所需使用的磁瓦的個數(shù)為4個?？涨坏膬?nèi)徑為20毫米， 空腔的橫截面的圓心角為90°。將選定的第一陰模、與第一陰模對應(yīng)的第一上、下沖頭與2 個勵磁線圈、圓形軛鐵進行組裝并將第一陰模固定到壓機的機架上；在控制器里預(yù)設(shè)取向成型時加在第一上、第一下壓頭上的壓力為5兆帕，保壓時間為3 秒；在控制器里預(yù)設(shè)磁瓦拼接時需要加在第二上、第二下壓頭上的壓力為8兆帕，保壓時間為8秒；在控制器里預(yù)設(shè)第二陰模每次順時針旋轉(zhuǎn)90度；磁瓦拼接裝置的模腔尺寸與磁環(huán)相同，將選定的磁瓦拼接裝置安裝到壓機的機架上； 步驟201，控制器控制第一下壓頭帶動第一下沖頭上行至第一陰模下部并保持穩(wěn)定； 用工具將磁粉放入第一陰模、第一下沖頭形成的磁瓦模腔內(nèi)；第一上壓頭帶動第一上沖頭下行，磁瓦模腔閉合；控制器控制2個勵磁線圈接通電源，控制器控制在第一上壓頭、第一下壓頭上加5兆帕的壓力，并且保壓3秒，磁粉被取向壓制形成一個磁瓦22 ；步驟202，控制器控制2個勵磁線圈斷開電源，控制器控制磁瓦拼接裝置從初始位置移動至第一陰模的下部，并且磁環(huán)模腔與磁瓦模腔對準；第一上、下壓頭同時下行將磁瓦推入磁環(huán)模腔內(nèi)；控制器控制磁瓦拼接裝置從第一陰模的下部移至初始位置，重復(fù)步驟201的操作過步驟300，控制器控制2個勵磁線圈斷開電源，控制器控制磁瓦拼接裝置從初始位置移動至第一陰模的下部，并且磁環(huán)模腔與磁瓦模腔對準，然后磁環(huán)模腔按照預(yù)設(shè)的角度旋轉(zhuǎn)， 第一上、下壓頭下行將磁瓦推入磁環(huán)模腔內(nèi)；重復(fù)步驟201、步驟300的操作過程；步驟400，當磁環(huán)模腔內(nèi)排滿4個磁瓦后，控制器使磁瓦拼接裝置移動至初始位置，控制器通過第二上壓頭、第二下壓頭施加8兆帕的壓力，并保壓8秒；步驟500，控制器使第二上、第二下壓頭同時上行，第二下沖頭將拼接好的磁環(huán)頂出第二陰模，完成一只徑向取向磁環(huán)的成型。
比較例I :采用二極對沖一次取向成型的技術(shù)方案制作高40毫米內(nèi)徑20毫米的徑向取向磁環(huán)毛坯。
比較例2 采用四極聚磁一次取向成型的技術(shù)方案制作高40毫米內(nèi)徑20毫米的徑向取向磁環(huán)毛
表I性能對比列表
權(quán)利要求
1.一種徑向取向磁環(huán)的取向壓制系統(tǒng)，所述取向壓制系統(tǒng)設(shè)于壓機的支架上，所述壓機包括第一上壓頭(I)、第二上壓頭(2)、第一下壓頭(3)、第二下壓頭(4)和控制器(5);其特征是，所述取向壓制系統(tǒng)包括徑向取向磁瓦取向壓制裝置(6)和磁瓦拼接裝置(7);所述徑向取向磁瓦取向壓制裝置包括設(shè)于壓機的支架上的矩形第一陰模(8)和2個磁極；所述第一陰模包括設(shè)于陰模中部的左導(dǎo)磁塊(9)、右導(dǎo)磁塊(10)、設(shè)于左、右導(dǎo)磁塊的前側(cè)面上的前不導(dǎo)磁金屬塊(11)和設(shè)于左、右導(dǎo)磁塊的后側(cè)面上的后不導(dǎo)磁金屬塊(12)，兩塊不導(dǎo)磁金屬塊為對稱結(jié)構(gòu)； 所述磁極包括勵磁線圈(13)和設(shè)于勵磁線圈內(nèi)的圓形軛鐵(14)，軛鐵的內(nèi)端面和勵磁線圈的內(nèi)端面分別與第一陰模的左、右側(cè)面相接觸，軛鐵的外端面與勵磁線圈的外端面相齊平；所述第一陰模中部設(shè)有橫截面為扇環(huán)形的空腔(15)，所述空腔的內(nèi)環(huán)壁和外環(huán)壁分別面向2個勵磁線圈； 所述壓機的第一下壓頭上設(shè)有可伸入空腔內(nèi)并相對于第一陰模上下移動的橫截面為扇環(huán)形的第一下沖頭(16);所述壓機的第一上壓頭上設(shè)有可伸入空腔內(nèi)并相對于第一陰模上下移動的橫截面為扇環(huán)形的第一上沖頭(17);控制器分別與第一上壓頭、第一下壓頭和2個勵磁線圈相連接； 所述磁瓦拼接裝置包括設(shè)于壓機的支架上的圓筒形第二陰模(18)，第二陰模內(nèi)設(shè)有圓柱形芯鐵(19)，芯鐵上端與第二陰模的上端面相齊平；所述壓機的第二上壓頭、第二下壓頭上分別設(shè)有可伸入第二陰模內(nèi)并相對于第二陰模和芯鐵上下移動的第二上沖頭(20)和第二下沖頭(21)，第二上、第二下沖頭均為圓筒形；所述第二上沖頭、第二下沖頭、芯鐵和第二陰模構(gòu)成磁環(huán)模腔，控制器分別與第二上壓頭、第二下壓頭和第二陰模相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種徑向取向磁環(huán)的取向壓制系統(tǒng)，其特征是，所述空腔由左導(dǎo)磁塊、右導(dǎo)磁塊、前不導(dǎo)磁金屬塊和后不導(dǎo)磁金屬塊之間的空隙構(gòu)成；所述左導(dǎo)磁塊分別與前、后不導(dǎo)磁金屬塊相卡接，所述右導(dǎo)磁塊分別與前、后不導(dǎo)磁金屬塊相卡接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種徑向取向磁環(huán)的取向壓制系統(tǒng)，其特征是，所述左、右導(dǎo)磁塊呈矩形塊狀；所述右導(dǎo)磁塊的前后端面之間的間距大于左導(dǎo)磁塊的前后端面之間的間距，所述空腔由左、右導(dǎo)磁塊相對端的中部和前、后不導(dǎo)磁金屬塊圍成的空間構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種徑向取向磁環(huán)的取向壓制系統(tǒng)，其特征是，所述左、右導(dǎo)磁塊呈矩形塊狀；所述左導(dǎo)磁塊的前后端面之間的間距大于右導(dǎo)磁塊的前后端面之間的間距，所述空腔由左導(dǎo)磁塊右端中部、右導(dǎo)磁塊的左端和前、后不導(dǎo)磁金屬塊圍成的空間構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種徑向取向磁環(huán)的取向壓制系統(tǒng)，其特征是，所述左、右導(dǎo)磁塊呈矩形塊狀；所述右導(dǎo)磁塊的前后端面之間的間距大于左導(dǎo)磁塊的前后端面之間的間距，所述空腔由左導(dǎo)磁塊右端、右導(dǎo)磁塊的左端中部和前、后不導(dǎo)磁金屬塊圍成的空間構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4或5所述的一種徑向取向磁環(huán)的取向壓制系統(tǒng)，其特征是，空腔的橫截面的圓心角為45度、60度或90度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4或5所述的一種徑向取向磁環(huán)的取向壓制系統(tǒng)，其特征是，第一上沖頭、第一下沖頭與第一陰模間設(shè)有0. 02毫米至0.5毫米的間隙；第二上沖頭與第二陰模和芯鐵之間分別設(shè)有0. 02暈米至0. 5暈米的間隙；第二下沖頭與第二陰模和芯鐵之間分別設(shè)有0. 02毫米至0. 5毫米的間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種徑向取向磁環(huán)的制作方法，其特征是，包括如下步驟 (8-1)根據(jù)磁環(huán)的極數(shù)和規(guī)格確定磁瓦的規(guī)格，根據(jù)磁瓦的規(guī)格確定徑向取向磁瓦取向壓制裝置的第一陰模及第一上沖頭、第一下沖頭的尺寸，將選定的第一陰模與2個勵磁線圈、圓形軛鐵進行組裝并將第一陰模固定到壓機的機架上； 在控制器里預(yù)設(shè)取向成型時需要加在第一上、第一下壓頭上的壓力及需要保壓的時間；在控制器里預(yù)設(shè)磁瓦拼接時需要加在第二上、第二下壓頭上的壓力及需要保壓的時間；在控制器里預(yù)設(shè)磁環(huán)模腔旋轉(zhuǎn)的角度； (8-2)根據(jù)磁瓦的規(guī)格確定一只磁環(huán)所需使用的磁瓦的個數(shù)，以及磁瓦拼接裝置的尺寸，將選定的磁瓦拼接裝置安裝到壓機的機架上； (8-3)控制器控制第一下壓頭帶動第一下沖頭上行至第一陰模下部并保持穩(wěn)定； (8-4)用工具將磁粉放入第一陰模、第一下沖頭形成的磁瓦模腔內(nèi)；第一上壓頭帶動第一上沖頭下行，磁瓦模腔閉合； (8-5 )控制器控制2個勵磁線圈接通電源，控制器控制在第一上壓頭、第一下壓頭上加預(yù)設(shè)的壓力，并且保壓預(yù)定的時間，磁粉被取向壓制形成一個磁瓦(22)； (8-6)控制器控制2個勵磁線圈斷開電源，控制器控制磁瓦拼接裝置從初始位置移動至第一陰模的下部，并且磁環(huán)模腔與磁瓦模腔對準； (8-7)第一上、下壓頭同時下行將磁瓦推入磁環(huán)模腔內(nèi)； (8-8)控制器控制磁瓦拼接裝置從第一陰模的下部移至初始位置，重復(fù)上述(8-3)至(8-5)的操作過程； (8-9)控制器控制2個勵磁線圈斷開電源，控制器控制磁瓦拼接裝置從初始位置移動至第一陰模的下部，并且磁環(huán)模腔與磁瓦模腔對準，然后磁環(huán)模腔按照預(yù)設(shè)的角度旋轉(zhuǎn)，第一上、下壓頭下行將磁瓦推入磁環(huán)模腔內(nèi)； (8-10)重復(fù)上述(8-8)至(8-9)的操作過程； (8-11)當磁環(huán)模腔內(nèi)排滿預(yù)定個數(shù)的磁瓦后，控制器使磁瓦拼接裝置的第二陰模移至初始位置，控制器通過第二上壓頭、第二下壓頭施加預(yù)定的壓力，并保壓預(yù)定的時間； (8-12)控制器使第二上、第二下壓頭同時上行，第二下沖頭將拼接好的磁環(huán)頂出第二陰模，完成一只徑向取向磁環(huán)的成型。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種徑向取向磁環(huán)的制作方法，其特征是，包括如下步驟 磁瓦取向壓制時，控制器控制在第一上、第一下壓頭上加3至10兆帕的壓力，保壓時間為I至5秒。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種徑向取向磁環(huán)的制作方法，其特征是，包括如下步驟 磁瓦拼接時，控制器控制在第二上、第二下壓頭上加5至15兆帕的壓力，保壓時間為3至10秒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種徑向取向磁環(huán)的取向壓制系統(tǒng)及制作方法，所述取向壓制系統(tǒng)設(shè)于壓機的支架上，所述壓機包括第一上壓頭、第二上壓頭、第一下壓頭、第二下壓頭和控制器；取向壓制系統(tǒng)包括徑向取向磁瓦取向壓制裝置和磁瓦拼接裝置；徑向取向磁瓦取向壓制裝置包括設(shè)于壓機的支架上的矩形第一陰模和2個磁極。本發(fā)明具有不受徑向取向磁環(huán)規(guī)格限制，可以壓制任意規(guī)格的徑向取向磁環(huán)而且取向磁場強度保持在1.8T以上；可以充分發(fā)揮磁粉的磁性能，所制作的徑向取向磁環(huán)與平行取向磁體磁性能相近；可以實現(xiàn)全徑向取向磁環(huán)和多極磁環(huán)的制作的特點。
文檔編號B22F3/02GK102982994SQ20121036102
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者郝忠彬 申請人:橫店集團東磁股份有限公司