CN208787533U - 一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及烧结钕铁硼扇环块压型模具相关设备领域，具体是一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具，旨在解决现有模具不能加工出径向磁场取向的钕铁硼扇环块的技术问题。左凹模的右侧面a和右凹模的左侧面a平面对称且延伸相交形成一条交线；前凹模的后端面为抛物柱面，抛物柱面的准线的焦点位于交线上，前凹模的左侧面和右侧面分别贴合左凹模的右侧面a和右凹模的左侧面a，前凹模的前端面b为与左凹模和右凹模的对称面垂直的平面，前凹模的前端面b外露于左凹模与右凹模之间的空隙、左右两边缘分别位于左凹模和右凹模上。本实用新型所生产的扇环块磁体尤其适合拼装环形磁体及海尔贝克阵列结构，具有极高的使用价值。

Description

一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具

技术领域

本实用新型涉及烧结钕铁硼扇环块压型模具相关设备领域，具体是一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具。

背景技术

钕铁硼毛坯是由钕铁硼粉末借助压型模具经过压机压制成型的，其中钕铁硼扇环块毛坯是指成型后经过简单的机械打磨等加工可制成扇环块的钕铁硼毛坯，现有的钕铁硼扇环块毛坯内部磁力线多为平行分布的，主要是由于现有压型模具的结构局限所造成的。但在一些领域，如永磁电机定子磁钢等，需要钕铁硼扇环块内的磁场为径向取向，所谓径向取向是指磁力线沿扇环块的半径方向辐射状均匀分布。因此，研发一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具，是业内的重要目标。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有模具不能加工出径向磁场取向的钕铁硼扇环块的技术问题。为此，本实用新型提出一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具，包括前凹模、后凹模、左凹模、右凹模、上凸模和下凸模，所述前凹模、后凹模、左凹模和右凹模厚度皆相等且固定连接形成凹模总成，所述左凹模的右侧面a、右凹模的左侧面a、前凹模的后端面及后凹模的前端面a共同形成容置钕铁硼粉末的模腔，钕铁硼粉末置于所述模腔中，压机控制上凸模和下凸模相向运动，将模腔的的粉末压制成钕铁硼毛坯；所述左凹模的右侧面a和右凹模的左侧面a平面对称且延伸相交形成一条交线，左凹模的右侧面a和右凹模的左侧面a位于以所述交线为轴线的圆柱体的两个径向面上，延伸相交表示实际结构中两个面并未相交；所述前凹模的后端面为关于所述左凹模和右凹模的对称面平面对称的抛物柱面，限定实际结构中位于模腔中的抛物柱面的抛物线为包括顶点的中间段，保障磁力线的均匀性，所述抛物柱面的准线的焦点位于所述交线上，这样才能保障平行磁力线径向发散，所述前凹模的左侧面b和右侧面b分别贴合所述左凹模的右侧面a和右凹模的左侧面a，以保障形成周向封闭的模腔；所述前凹模的前端面b为与所述左凹模和右凹模的对称面垂直的平面，前凹模的前端面b外露于左凹模与右凹模之间的空隙以使磁力线能够从所述前凹模的前端面b穿过、前凹模的前端面b的左右两边缘分别位于左凹模的右侧面a和右凹模的左侧面a上以使磁力线全部从所述前凹模的前端面b穿过；所述前凹模和后凹模皆为导磁模，所述左凹模和右凹模皆为非导磁模。使用时，将平行磁场垂直于前凹模的前端面b布置，平行磁场穿过前凹模的前端面b后方向不变，然后到达前凹模的抛物柱面状的后端面处，由于抛物柱面对磁力线的发散作用，磁力线穿过抛物柱面后会辐射发散，然后在钕铁硼粉末中形成具有矢量夹角的辐射状的径向磁场取向，然后，压机控制上凸模和下凸模相向运动，将钕铁硼粉末压紧，完成钕铁硼毛坯的压制。本实用新型的压型模具加工出的钕铁硼扇环块毛坯的两个侧面与左凹模的右侧面a、右凹模的左侧面a贴合，内弧面由抛物柱面加工而成，可加工出的最大的扇环块为加工后的扇环块的内弧面经过抛物柱面的左右两边缘时的状态，这时，只需将内弧面与抛物柱面之间的加工余量磨削干净即可；上述所谓的交线其实就是钕铁硼扇环块成品的中轴线；左凹模的右侧面a与右凹模的左侧面a之间所形成的角即为钕铁硼扇环块成品的圆心角。

本实用新型的有益效果是：本实用新型公开了一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具，所得钕铁硼扇环块磁体结构的外圆弧面为磁体一极，内圆弧面为磁体另一极，可确保钕铁硼扇环块中的磁力线呈均匀夹角的矢量场分布，这样使扇环块内部取向度接近理想模型、密度均匀、同时减少烧结时的形变及应力形成，提高后加工收得率；另外，扇环块的内弧面后续加工只有抛物柱面与内圆弧面之间的很小部分，减小了后续机械加工的工作量。

附图说明

图1是本实用新型的前凹模的结构示意图；

图2是本实用新型的后凹模的结构示意图；

图3是本实用新型的左凹模和右凹模的结构示意图；

图4是本实用新型的凹模总成的结构示意图；

图5是本实用新型的整个压型模具的结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图5，一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具，包括前凹模1、后凹模2、左凹模3、右凹模4、上凸模5和下凸模6，所述前凹模1、后凹模2、左凹模3和右凹模4厚度皆相等且固定连接形成凹模总成，所述左凹模3的右侧面a31、右凹模4的左侧面a41、前凹模1的后端面11及后凹模2的前端面a21共同形成容置钕铁硼粉末的模腔7，钕铁硼粉末置于所述模腔7中，压机控制上凸模5和下凸模6相向运动，将模腔7的的粉末压制成钕铁硼毛坯；所述左凹模3的右侧面a31和右凹模4的左侧面a41平面对称且延伸相交形成一条交线，左凹模3的右侧面a31和右凹模4的左侧面a41位于以所述交线为轴线的圆柱体的两个径向面上，延伸相交表示实际结构中两个面并未相交；所述前凹模1的后端面11为关于所述左凹模3和右凹模4的对称面平面对称的抛物柱面，限定实际结构中位于模腔中的抛物柱面的抛物线为包括顶点的中间段，保障磁力线的均匀性，所述抛物柱面的准线的焦点位于所述交线上，这样才能保障平行磁力线径向发散，所述前凹模1的左侧面b12和右侧面b13分别贴合所述左凹模3的右侧面a31和右凹模4的左侧面a41，以保障形成周向封闭的模腔7；所述前凹模1的前端面b14为与所述左凹模3和右凹模4的对称面垂直的平面，前凹模1的前端面b14外露于左凹模3与右凹模4之间的空隙以使磁力线能够从所述前凹模1的前端面b14穿过、前凹模1的前端面b14的左右两边缘分别位于左凹模3的右侧面a31和右凹模4的左侧面a41上以使磁力线全部从所述前凹模1的前端面b14穿过；所述前凹模1和后凹模2皆为导磁模，所述左凹模3和右凹模4皆为非导磁模。使用时，将平行磁场垂直于前凹模1的前端面b14布置，平行磁场穿过前凹模1的前端面b14后方向不变，然后到达前凹模1的抛物柱面状的后端面11处，由于抛物柱面对磁力线的发散作用，磁力线穿过抛物柱面后会辐射发散，然后在钕铁硼粉末中形成具有矢量夹角的辐射状的径向磁场取向，然后，压机控制上凸模5和下凸模6相向运动，将钕铁硼粉末压紧，完成钕铁硼毛坯的压制。这里磁场压机的压型方向为图5中的I方向，磁场方向为II方向，压型方向与磁场方向垂直，减少了对磁场成型取向度的破坏，有利于提高钕铁硼扇环块的磁性能。具体的操作步骤如下：

第一，凹模总成安装于磁场压机内，磁场压机极头夹紧模具，上凸模5离开凹模总成，升至最高位，下凸模6进入凹模总成内待压制位。这里，磁场压机的机头采用与前凹模1的前端面b14和后凹模2的后端面适配的结构，即配合面设置为平面，这样才可将凹模总成固定牢固；

第二，将待压制钕铁硼粉料均匀布于凹模总成的模腔7内，上凸模5下行至进入凹模总成的模腔7内；

第三，磁场压机产生励磁磁场，同时上凸模5下压，下凸模6上压，完成合模对压、保压。

第四，合模对压、保压完成，磁场压机关闭励磁磁场，产生退磁磁场；

第五，磁场压机关闭退磁磁场，上凸模5上行至最高位；

第六，下凸模6上行至脱模位，向下脱出压制完成的产品，人工完成取料；

第七，下凸模6上行至待压制位，等待下次压制。

如此循环。

作为后凹模2的一种优选结构，所述后凹模2的前端面a21为关于所述左凹模3和右凹模4的对称面平面对称的双曲柱面，后凹模2的左右两侧面分别与所述左凹模3的右侧面a31和右凹模4的左侧面a41贴合。这样，双曲柱面与钕铁硼扇环块之间的小部分形成位于两侧的加工余量，进一步减小了机械加工的工作量。

作为左凹模3和右凹模4的一种优选结构，所述左凹模3和右凹模4皆为底面为直角三角形的直三棱柱，所述直三棱柱的斜边面形成左凹模3的右侧面a31或右凹模4的左侧面a41，直三棱柱的一个直角边面与前凹模1的前端面b14共面，便于加工。作为后凹模2的进一步限定，所述后凹模2的后端面为与前凹模1的前端面b14平行的平面、且左右两边缘分别与左凹模3和右凹模4的一条棱重合，这样，凹模总成形成长方形的外轮廓，便于装夹。

为便于成型后的钕铁硼毛坯从模腔7中脱出，所述凹模总成的模腔7的内壁设置有下扩的0.2-0.8°的脱模斜度，压制完成后，钕铁硼毛坯可从下方脱料。具体的，脱模斜度优选采用0.2°或0.5°或0.8°。

优选的，所述前凹模1、后凹模2、左凹模3和右凹模4之间通过榫卯或焊接或螺栓实现固定。

进一步的，所述上凸模5和下凸模6的形状大小与所述凹模总成的模腔7适配。所谓适配，就是本领域人员公知的，上凸模5和下凸模6的外壁与凹模总成的模腔7的内壁之间要形成空隙，这样才能进行压制。

进一步的，所述前凹模1的前端面b14至后端面11的最大距离大于钕铁硼扇环块的内圆弧面的半径的一半，能进一步的保障磁场的辐射特性。

以上具体结构和尺寸数据是对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具，包括前凹模（1）、后凹模（2）、左凹模（3）、右凹模（4）、上凸模（5）和下凸模（6），所述前凹模（1）、后凹模（2）、左凹模（3）和右凹模（4）厚度皆相等且固定连接形成凹模总成，所述左凹模（3）的右侧面a（31）、右凹模（4）的左侧面a（41）、前凹模（1）的后端面（11）及后凹模（2）的前端面a（21）共同形成容置钕铁硼粉末的模腔（7），其特征在于：所述左凹模（3）的右侧面a（31）和右凹模（4）的左侧面a（41）平面对称且延伸相交形成一条交线，左凹模（3）的右侧面a（31）和右凹模（4）的左侧面a（41）位于以所述交线为轴线的圆柱体的两个径向面上；所述前凹模（1）的后端面（11）为关于所述左凹模（3）和右凹模（4）的对称面平面对称的抛物柱面，所述抛物柱面的准线的焦点位于所述交线上，所述前凹模（1）的左侧面b（12）和右侧面b（13）分别贴合所述左凹模（3）的右侧面a（31）和右凹模（4）的左侧面a（41），所述前凹模（1）的前端面b（14）为与所述左凹模（3）和右凹模（4）的对称面垂直的平面，前凹模（1）的前端面b（14）外露于左凹模（3）与右凹模（4）之间的空隙以使磁力线能够从所述前凹模（1）的前端面b（14）穿过、前凹模（1）的前端面b（14）的左右两边缘分别位于左凹模（3）的右侧面a（31）和右凹模（4）的左侧面a（41）上以使磁力线全部从所述前凹模（1）的前端面b（14）穿过；所述前凹模（1）和后凹模（2）皆为导磁模，所述左凹模（3）和右凹模（4）皆为非导磁模。

2.根据权利要求1所述的一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具，其特征在于：所述后凹模（2）的前端面a（21）为关于所述左凹模（3）和右凹模（4）的对称面平面对称的双曲柱面，后凹模（2）的左右两侧面分别与所述左凹模（3）的右侧面a（31）和右凹模（4）的左侧面a（41）贴合。

3.根据权利要求1或2所述的一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具，其特征在于：所述左凹模（3）和右凹模（4）皆为底面为直角三角形的直三棱柱，所述直三棱柱的斜边面形成左凹模（3）的右侧面a（31）或右凹模（4）的左侧面a（41），直三棱柱的一个直角边面与前凹模（1）的前端面b（14）共面。

4.根据权利要求3所述的一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具，其特征在于：所述后凹模（2）的后端面为与前凹模（1）的前端面b（14）平行的平面、且左右两边缘分别与左凹模（3）和右凹模（4）的一条棱重合。

5.根据权利要求1所述的一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具，其特征在于：所述凹模总成的模腔（7）的内壁设置有下扩的0.2-0.8°的脱模斜度。

6.根据权利要求1所述的一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具，其特征在于：所述前凹模（1）、后凹模（2）、左凹模（3）和右凹模（4）之间通过榫卯或焊接或螺栓实现固定。

7.根据权利要求1所述的一种径向磁场取向的烧结钕铁硼扇环块毛坯的压型模具，其特征在于：所述上凸模（5）和下凸模（6）的形状大小与所述凹模总成的模腔（7）适配。