本發(fā)明涉及一種磁柱的制造方法，特別是涉及一種永磁轉(zhuǎn)子磁柱的制造方法，屬于轉(zhuǎn)子磁柱制造方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)子是電機(jī)實(shí)現(xiàn)功能的必要的結(jié)構(gòu)，隨著電機(jī)的應(yīng)用廣泛化，電機(jī)的種類及結(jié)構(gòu)也多種多樣，永磁電機(jī)的應(yīng)用更加的普遍。永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁柱是永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的重要部分，是實(shí)現(xiàn)永磁電機(jī)性能的必要部件。以往的永磁轉(zhuǎn)子磁柱通常用濕法壓制成型或干法壓制成型，由于濕法壓制成型的設(shè)備和模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，而且適用性不好。而現(xiàn)有的干法壓制成型，由于材料的取向性、流動性差，無法保證永磁轉(zhuǎn)子的高磁性能，進(jìn)而影響了永磁電機(jī)的使用性能；同時，傳統(tǒng)的永磁轉(zhuǎn)子磁柱都是壓制成圓筒形燒結(jié)之后再進(jìn)行磨削加工，由于燒結(jié)的過程中，轉(zhuǎn)子會發(fā)生變形，導(dǎo)致后期的磨削加工浪費(fèi)材料、費(fèi)時費(fèi)力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種永磁轉(zhuǎn)子磁柱的制造方法，能夠改善永磁轉(zhuǎn)子磁柱的性能，保證永磁轉(zhuǎn)子的高磁性能，并且能夠節(jié)省燒結(jié)后的磨削加工，能夠避免材料的浪費(fèi)，省時省力。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種永磁轉(zhuǎn)子磁柱的制造方法，經(jīng)制粉—壓制生坯—燒結(jié)—磨削加工—充磁工序完成，具體包括如下步驟：
(1)制粉：
(a)將細(xì)磁粉、h3bo3、樟腦、酒精、硬脂酸鈣、二氧化硅、cr、nb、ti，按照如下比例進(jìn)行混合，細(xì)磁粉90～95份，酒精7～8份，樟腦5～6份，硬脂酸鈣6～7份，h3bo30.4～0.5份，二氧化硅0.3～0.5份，cr0.5～1份、nb0.5～1份、ti0.5～1份，將混合后的粉料放入攪拌容器中進(jìn)行攪拌使其混合均勻；
(b)將步驟(a)中混合均勻的粉料進(jìn)行打散、干燥；
(c)將步驟(b)中打散干燥后的粉料放入攪拌容器中繼續(xù)攪拌均勻；
(d)將步驟(c)中的部分粉料放入壓力機(jī)中進(jìn)行干粉壓制成型，得到粗胚；
(e)將步驟(d)中的粗胚進(jìn)行粉碎，得到粒度為75～85目的粉料；
(f)將步驟(e)中的粉料與步驟(c)中的粉料按照1:1～1.5:1的比例進(jìn)行混合，并放入到攪拌容器中進(jìn)行攪拌均勻，得到最終的用于制造永磁轉(zhuǎn)子磁柱的粉料；
(2)壓制生坯：將步驟(1)制得的粉料置于壓力機(jī)內(nèi)的模具內(nèi)，同時施加10000gs的磁場進(jìn)行預(yù)磁化，下落壓頭進(jìn)行冷壓，保壓時間為2s；抬起壓頭，向壓力機(jī)的模具內(nèi)繼續(xù)填入粉料，下落壓頭進(jìn)行冷壓，保壓2s；抬起壓頭，繼續(xù)向模具內(nèi)填入粉料，下落壓頭進(jìn)行冷壓，保壓2s；
壓制成型的轉(zhuǎn)子磁柱生坯橫截面為橢圓環(huán)形，長徑和短徑的比為1.14:1，預(yù)磁化的位置為長徑端；
(3)燒結(jié)：將步驟(2)中的轉(zhuǎn)子磁柱生坯放入1100℃的加熱爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，運(yùn)載生坯的傳送帶的速度為2m/h；
(4)磨削加工：分別對步驟(3)得到的轉(zhuǎn)子磁柱進(jìn)行端面及外圓面的粗磨及精磨，使得其尺寸及表面粗糙度達(dá)到使用要求；
(5)充磁：將步驟(4)內(nèi)的轉(zhuǎn)子置于10000gs的磁場中進(jìn)行強(qiáng)化充磁；再進(jìn)行檢驗包裝即可。
進(jìn)一步的，所使用的細(xì)磁粉的目數(shù)不小于200目。
進(jìn)一步的，步驟(1)內(nèi)的攪拌時間為20～40分鐘。
本發(fā)明在制粉的過程中，向細(xì)磁粉中加入了h3bo3、樟腦、酒精、硬脂酸鈣、二氧化硅、cr、nb、ti，有效地改善了永磁轉(zhuǎn)子磁柱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高了磁體的矯頑力及耐磨性，并使得轉(zhuǎn)子磁柱內(nèi)的磁場分布均勻；在制粉的過程中，將粗坯粉碎后的粉料與細(xì)粉料按比例混合制成最終用于制造電機(jī)轉(zhuǎn)子磁柱的粉料，有效地提高了粉料的順滑度，進(jìn)而提高轉(zhuǎn)子磁柱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的均勻度，有效地提高了轉(zhuǎn)子磁柱內(nèi)磁場分布的均勻度；壓制生坯時，通過三次重復(fù)填料、冷壓，有效地提高了轉(zhuǎn)子磁柱的結(jié)構(gòu)均勻性及強(qiáng)度，進(jìn)而提高了轉(zhuǎn)子磁柱的永磁性能；通過壓制生坯時預(yù)磁化、磨削加工后充磁加強(qiáng)磁化，有效地提高了轉(zhuǎn)子的永磁性能。本發(fā)明制造出的永磁轉(zhuǎn)子磁柱使用壽命長，磁場分布均勻，運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲小。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
一種永磁轉(zhuǎn)子磁柱的制造方法，經(jīng)制粉—壓制生坯—燒結(jié)—磨削加工—充磁的工序得到，具體包括如下步驟：
(1)制粉：
(a)將細(xì)磁粉、h3bo3、樟腦、酒精、硬脂酸鈣、二氧化硅、cr、nb、ti，按照如下比例進(jìn)行混合(重量份)，細(xì)磁粉90份，酒精7份，樟腦5份，硬脂酸鈣6份，h3bo30.4份，二氧化硅0.3份，cr0.5份、nb0.5份、ti0.5份，將混合后的粉料放入攪拌容器中進(jìn)行攪拌使其混合均勻；樟腦作為粘合劑，如果直接將樟腦加入磁粉，很難均勻彌散到磁粉中，燒結(jié)后的產(chǎn)品會產(chǎn)生許多氣孔，將樟腦與酒精加入磁粉中，避免了氣孔的產(chǎn)生；硬脂酸鈣、二氧化硅作為潤滑劑，可以調(diào)節(jié)粉料的流動性進(jìn)而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的磁性；h3bo3的作用是在燒結(jié)過程中分解為b2o3，形成玻璃體，有助于燒結(jié)進(jìn)行，同時彌散于永磁鐵氧體中，削弱了燒結(jié)過程中晶界的移動，從而控制晶粒尺寸，提高磁體的矯頑力；cr、nb、ti能夠提高產(chǎn)品耐磨性，但是摻入太多會影響磁塊的磁性，采用上述的摻加量既提升了耐磨性能，又不影響磁性。
(b)將步驟(a)中混合均勻的粉料進(jìn)行打散、干燥；避免了粉料結(jié)坨而影響壓制成型的轉(zhuǎn)子的各向磁性，即調(diào)節(jié)粉料的磁性；
(c)將步驟(b)中打散干燥后的粉料放入攪拌容器中繼續(xù)攪拌均勻；重復(fù)攪拌，能夠改善粉料的性能，使得壓制成型的轉(zhuǎn)子磁柱內(nèi)的磁性分布均勻，磁量高；
(d)將步驟(c)中的部分粉料放入壓力機(jī)中進(jìn)行干粉壓制成型，得到粗胚；
(e)將步驟(d)中的粗胚進(jìn)行粉碎，得到粒度為75目的粉料；
(f)將步驟(e)中的粉料與步驟(c)中的粉料按照1:1的比例進(jìn)行混合，并放入到攪拌容器中進(jìn)行攪拌均勻，得到最終的用于制造電機(jī)轉(zhuǎn)子磁柱的粉料；
(2)壓制生坯：將步驟(1)制得的粉料置于壓力機(jī)內(nèi)的模具內(nèi)，同時施加10000gs的磁場進(jìn)行預(yù)磁化，下落壓頭進(jìn)行冷壓，保壓時間為2s；抬起壓頭，向壓力機(jī)的模具內(nèi)繼續(xù)填入粉料，下落壓頭進(jìn)行冷壓，保壓2s；抬起壓頭，繼續(xù)向模具內(nèi)填入粉料，下落壓頭進(jìn)行冷壓，保壓2s；
壓制成型的轉(zhuǎn)子磁柱生坯橫截面為橢圓環(huán)形，長徑和短徑的比為1.14:1，預(yù)磁化的位置為長徑端；
重復(fù)三次冷壓后，所制成的轉(zhuǎn)子磁柱生坯內(nèi)部的粉料分布均勻，可以避免生坯內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷導(dǎo)致磁場分布不均勻，進(jìn)而影響電機(jī)的性能及穩(wěn)定性；將轉(zhuǎn)子壓制成橢圓筒形，在燒結(jié)的過程中，具有磁場的位置比沒有磁場的位置線性收縮比大，長徑和短徑收縮比為1.14:1時，經(jīng)燒結(jié)后，轉(zhuǎn)子的形狀最接近于圓柱筒，便于后續(xù)的磨削加工，不會浪費(fèi)材料，又省時省力；
(3)燒結(jié)：將步驟(2)中的轉(zhuǎn)子磁柱生坯放入1100℃的加熱爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，運(yùn)載生坯的傳送帶的行進(jìn)速度為2m/h；以此速度進(jìn)入及離開加熱爐，生坯在靠近加熱絲前，有充分的時間預(yù)熱，同時，生坯經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后，也有足夠的時間緩慢冷卻，可避免突然靠近加熱絲或突然遠(yuǎn)離時，溫度驟變致使生坯內(nèi)部的結(jié)構(gòu)被破壞，影響其使用性能。
(4)磨削加工：分別對步驟(3)得到的轉(zhuǎn)子磁柱進(jìn)行端面及外圓面的粗磨及精磨，使得其尺寸及表面粗糙度達(dá)到使用要求；
(5)充磁：將步驟(4)內(nèi)的轉(zhuǎn)子置于10000gs的磁場中進(jìn)行強(qiáng)化充磁；再進(jìn)行檢驗包裝即可。
所使用的細(xì)磁粉的目數(shù)不小于200目，便于后期的干粉壓制成型。
步驟(1)內(nèi)的攪拌時間為20～40分鐘，時間過短，無法攪拌均勻，時間過長，會因浪費(fèi)工時而增加生產(chǎn)成本。
實(shí)施例2：
一種永磁轉(zhuǎn)子磁柱的制造方法，經(jīng)制粉—壓制生坯—燒結(jié)—磨削加工—充磁的工序得到，具體包括如下步驟：
(1)制粉：
(a)將細(xì)磁粉、h3bo3、樟腦、酒精、硬脂酸鈣、二氧化硅、cr、nb、ti，按照如下比例進(jìn)行混合(重量份)，細(xì)磁粉95份，酒精8份，樟腦6份，硬脂酸鈣7份，h3bo30.5份，二氧化硅0.5份，cr1份、nb1份、ti1份，將混合后的粉料放入攪拌容器中進(jìn)行攪拌使其混合均勻；
(b)將步驟(a)中混合均勻的粉料進(jìn)行打散、干燥；
(c)將步驟(b)中打散干燥后的粉料放入攪拌容器中繼續(xù)攪拌均勻；
(d)將步驟(c)中的部分粉料放入壓力機(jī)中進(jìn)行干粉壓制成型，得到粗胚；
(e)將步驟(d)中的粗胚進(jìn)行粉碎，得到粒度為85目的粉料；
(f)將步驟(e)中的粉料與步驟(c)中的粉料按照1.5:1的比例進(jìn)行混合，并放入到攪拌容器中進(jìn)行攪拌均勻，得到最終的用于制造電機(jī)轉(zhuǎn)子磁柱的粉料；
(2)壓制生坯：將步驟(1)制得的粉料置于壓力機(jī)內(nèi)的模具內(nèi)，同時施加10000gs的磁場進(jìn)行預(yù)磁化，下落壓頭進(jìn)行冷壓，保壓時間為2s；抬起壓頭，向壓力機(jī)的模具內(nèi)繼續(xù)填入粉料，下落壓頭進(jìn)行冷壓，保壓2s；抬起壓頭，繼續(xù)向模具內(nèi)填入粉料，下落壓頭進(jìn)行冷壓，保壓2s；
壓制成型的轉(zhuǎn)子磁柱生坯橫截面為橢圓環(huán)形，長徑和短徑的比為1.14:1，預(yù)磁化的位置為長徑端；
(3)燒結(jié)：將步驟(2)中的轉(zhuǎn)子磁柱生坯放入1100℃的加熱爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，運(yùn)載生坯的傳送帶的速度為2m/h；
(4)磨削加工：分別對步驟(3)得到的轉(zhuǎn)子磁柱進(jìn)行端面及外圓面的粗磨及精磨，使得其尺寸及表面粗糙度達(dá)到使用要求；
(5)充磁：將步驟(4)得到的轉(zhuǎn)子磁柱置于10000gs的磁場中進(jìn)行強(qiáng)化充磁；再進(jìn)行檢驗包裝即可。
其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例3：
一種永磁轉(zhuǎn)子磁柱的制造方法，經(jīng)制粉—壓制生坯—燒結(jié)—磨削加工—充磁的工序得到，具體包括如下步驟：
(1)制粉：
(a)將細(xì)磁粉、h3bo3、樟腦、酒精、硬脂酸鈣、二氧化硅、cr、nb、ti，按照如下比例進(jìn)行混合(重量份)，細(xì)磁粉95份，酒精8份，樟腦6份，硬脂酸鈣7份，h3bo30.5份，二氧化硅0.5份，cr1份、nb1份、ti1份，將混合后的粉料放入攪拌容器中進(jìn)行攪拌使其混合均勻；
(b)將步驟(a)中混合均勻的粉料進(jìn)行打散、干燥；
(c)將步驟(b)中打散干燥后的粉料放入攪拌容器中繼續(xù)攪拌均勻；
(d)將步驟(c)中的部分粉料放入壓力機(jī)中進(jìn)行干粉壓制成型，得到粗胚；
(e)將步驟(d)中的粗胚進(jìn)行粉碎，得到粒度為80目的粉料；
(f)將步驟(e)中的粉料與步驟(c)中的粉料按照1.3:1的比例進(jìn)行混合，并放入到攪拌容器中進(jìn)行攪拌均勻，得到最終的用于制造電機(jī)轉(zhuǎn)子磁柱的粉料；
(2)壓制生坯：將步驟(1)制得的粉料置于壓力機(jī)內(nèi)的模具內(nèi)，同時施加10000gs的磁場進(jìn)行預(yù)磁化，下落壓頭進(jìn)行冷壓，保壓時間為2s；抬起壓頭，向壓力機(jī)的模具內(nèi)繼續(xù)填入粉料，下落壓頭進(jìn)行冷壓，保壓2s；抬起壓頭，繼續(xù)向模具內(nèi)填入粉料，下落壓頭進(jìn)行冷壓，保壓2s；
壓制成型的轉(zhuǎn)子磁柱生坯橫截面為橢圓環(huán)形，長徑和短徑的比為1.14:1，預(yù)磁化的位置為長徑端；
(3)燒結(jié)：將步驟(2)中的轉(zhuǎn)子磁柱生坯放入1100℃的加熱爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，運(yùn)載生坯的傳送帶的速度為2m/h；
(4)磨削加工：分別對步驟(3)得到的轉(zhuǎn)子磁柱進(jìn)行端面及外圓面的粗磨及精磨，使得其尺寸及表面粗糙度達(dá)到使用要求；
(5)充磁：將步驟(4)內(nèi)的轉(zhuǎn)子置于10000gs的磁場中進(jìn)行強(qiáng)化充磁；再進(jìn)行檢驗包裝即可。
其余同實(shí)施例1。
經(jīng)過實(shí)踐使用證明，實(shí)施例3得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子磁柱的使用性能最好，電機(jī)的使用壽命較長，且磁場分布均勻，電機(jī)運(yùn)行較平穩(wěn)，噪聲小。