專利名稱：稀土永磁體壓縮成型模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種粉末壓機(jī)用的模具，尤其涉及一種利用壓縮成型工藝壓制稀土永磁體成型的模具。
背景技術(shù)：
粘結(jié)釹鐵硼永磁體，是含有稀土類元素的復(fù)合磁體，具有磁性能高、尺寸精度高、可加工性強(qiáng)等綜合優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。例如可以應(yīng)用在各種硬盤驅(qū)動(dòng)器，DVD光驅(qū)中做驅(qū)動(dòng)器磁體，可以應(yīng)用在打印機(jī)，復(fù)印機(jī)中做傳動(dòng)電機(jī)磁體，也可以應(yīng)用在汽車微電機(jī)、磁傳感器中，是現(xiàn)代工業(yè)中各種精密電機(jī)、微特電機(jī)不可缺少的功能性材料。 壓縮成型工藝是生產(chǎn)粘結(jié)釹鐵硼永磁體最常見的工藝。將快淬釹鐵硼磁粉粉碎分級(jí)后和粘結(jié)樹脂，其它加工助劑充分混合、混練，利用干粉壓機(jī)或者油壓機(jī)將混練后的磁粉復(fù)合物壓制成圓環(huán)狀或者瓦片狀的粘結(jié)釹鐵硼磁體生坯，然后將生坯在200°C左右的溫度下固化，再經(jīng)過研磨，涂裝工藝后成為最終的產(chǎn)品。以上步驟中，利用模具將磁粉壓制成形是控制磁體尺寸精度的關(guān)鍵。隨著技術(shù)的進(jìn)步，各種設(shè)備對(duì)使用在其中的粘結(jié)釹鐵硼永磁體要求越來越高，以最主流的硬盤驅(qū)動(dòng)器為例，常規(guī)的驅(qū)動(dòng)器磁體均為圓環(huán)狀，磁體厚度僅為1.5 _ 2_，公差為0. 04 mm 0. 06mm,隨著硬盤的體積越來越小，轉(zhuǎn)速越來越高，對(duì)使用在其中粘結(jié)釹鐵硼永磁體提出了更為苛刻的尺寸要求，如磁體厚度變?yōu)?.8 mm Imm,公差< ±0. 03mm。模具是壓縮成型工藝中最常用的部件。例如中國(guó)專利ZL0510025688，粉末模壓成形的整體模具，介紹了一種粉末模壓成型用的整體模具，主要包括1.上凸模；2.上凸模安裝體；3.凹模；4.凹模支撐體；5.下凸模；6.下凸模安裝體；7.壓機(jī)臺(tái)座；8.芯棒；9.下凸模支架；10. —體模腔；11.導(dǎo)柱，上凸模安裝在上凸模安裝體上，凹模安裝在凹模支撐體上，下凸模由下凸模安裝體固定，芯棒固定在一體模腔底部。凹模支撐體的運(yùn)動(dòng)，可以同時(shí)帶動(dòng)一體模腔、凹模和芯棒做相同的向上或向下運(yùn)動(dòng)。工作時(shí)，凹模相對(duì)于下凸模向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，粉體進(jìn)入凹模、芯棒和下凸模形成的模腔中，模腔中的下端部位有下凸模的上平面作為粉體進(jìn)入模腔的底部，完成充填動(dòng)作。然后上凸模向下移動(dòng)，將模腔中的粉體壓制成圓環(huán)狀生坯，完成壓制動(dòng)作。壓制完成后，上凸模向上移動(dòng)，模、芯棒相對(duì)于下凸模向下運(yùn)動(dòng)，下凸模保持不動(dòng)，將工件頂出，工件停留在凹模的上平面上，完成脫模動(dòng)作。該發(fā)明可以不在壓機(jī)(沖床)上調(diào)整模具精度，拆裝方便。但是利用該發(fā)明所述的模具在制造精度要求更高的例如公差< ±0. 03mm,壁厚0. 8 mm Imm的磁體時(shí),不能滿足要求。其原因在于，脫模過程中，磁體生坯內(nèi)部由于內(nèi)應(yīng)力的作用，會(huì)產(chǎn)生彈性后效，在極短的時(shí)間內(nèi)，脫離了模腔束縛的磁體生坯內(nèi)外壁會(huì)向外膨脹，從而影響磁體的尺寸精度。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種模具，可以有效解決磁體在脫模過程中由于內(nèi)應(yīng)力作用而使磁體的精度降低的技術(shù)難題。[0008]本實(shí)用新型所述的稀土永磁體壓縮成型模具，包括上凸模，上凸模模板，下凸模，下凸模模板，凹模，凹模模板，芯棒，芯棒模板；其中上凸模固定安裝在上凸模模板上，下凸模固定安裝在下凸模模板上，下凸模上端緊密套在凹模內(nèi)，凹模固定安裝在凹模模板中，上凸模中心軸線和下凸模中心軸線重合，芯棒上端緊密套在下凸模內(nèi)，芯棒底部安裝固定在芯棒模板上，下凸模上端緊密套在凹模中，凹模，下凸模，芯棒之間形成模腔；初始狀態(tài)下，芯棒的上表面和凹模的上表面以及凹模安裝板在同一水平面上；所述的上凸膜和下凸模均為帶安裝底座的中空?qǐng)A柱體，并且上凸膜和下凸模直徑,壁厚均相同；所述的芯棒由兩部分組成，其下端為帶安裝座的圓柱體，上端也為一圓柱體，上端圓柱體的半徑小于下端圓柱體的半徑。進(jìn)一步的，芯棒下端圓柱體半徑與芯棒上部圓柱體半徑的差值為0.0 Imm 0. 05mmo進(jìn)一步的，芯棒上端圓柱體的聞度為制造磁體的聞度。進(jìn)一步的，上凸膜模板通過第一 T形接頭和壓機(jī)的沖壓裝置連接，并且在壓機(jī)沖壓裝置的控制下完成沖壓動(dòng)作。進(jìn)一步的，上凸膜模板通過兩根彈簧和凹模模板連接，凹模模板通過剛柱和芯棒模板固定連接，下凸模模板和壓機(jī)臺(tái)架通過側(cè)板固定連接。進(jìn)一步的，芯棒模板通過第二 T形接頭和壓機(jī)的脫模裝置連接，并可在脫?？刂蒲b置的帶動(dòng)下上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)固定在芯棒模板上的芯棒，以及通過剛柱與其固定連接的凹模模板一起上下移動(dòng)，完成脫模動(dòng)作。進(jìn)一步的，所述的上凸模，下凸模，凹模，芯棒的材料為硬質(zhì)合金。本實(shí)用新型中，同現(xiàn)有技術(shù)的芯棒相比較，由于芯棒上下兩端的半徑不一樣，這樣在芯棒上端的外表面和凹模的內(nèi)表面之間多了額外的型腔，當(dāng)磁體在向上脫模的過程中，可以在這個(gè)型腔中進(jìn)行內(nèi)應(yīng)力釋放，因此磁體的尺寸精度得到了保證，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中，由于磁體內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力釋放發(fā)生彈性后效而導(dǎo)致的磁體公差大的難題。

圖I本實(shí)用新型模具結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。圖2芯棒的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更清楚、準(zhǔn)確的理解本實(shí)用新型的精神，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做詳細(xì)說明。圖I為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的模具結(jié)構(gòu)的示意圖，圖2為圖I所示的本實(shí)用新型具體實(shí)施例的芯棒結(jié)構(gòu)不意圖。參考圖I、圖2。本實(shí)用新型所述的模具，包括上凸模1，上凸模模板5，下凸模3，下凸模模板6，凹模2，凹模模板7，芯棒4，芯棒模板8。其中上凸膜I和下凸模3均為帶安裝底座的中空?qǐng)A柱體，并且上凸膜I和下凸模3直徑,壁厚均相同。其中上凸模I固定安裝在上凸模模板5上，下凸模3固定安裝在下凸模模板6上，下凸模3上端緊密套在凹模2內(nèi)，凹模2固定安裝在凹模模板7中，上凸模I中心軸線和下凸模3中心軸線重合；芯棒4上端套在下凸模3內(nèi)，芯棒4底部安裝固定在芯棒模板8上，下凸模3上端緊密套在凹模2中，凹模2，下凸模3，芯棒4之間形成模腔；初始狀態(tài)下，芯棒4的上表面和凹模2的上表面以及凹模模板7的上表面在同一水平面上。上凸膜模板5通過第一 T形接頭14和壓機(jī)的沖壓裝置連接，并且在壓機(jī)沖壓裝置的控制下完成沖壓動(dòng)作；上凸膜模板5通過兩根彈簧10和凹模模板7連接，凹模模板7通過剛柱9和芯棒模板8固定連接。在一具體的實(shí)施例中，所述的剛柱有4根，并且貫穿下凸模模板7。下凸模模板7和壓機(jī)臺(tái)架12通過一對(duì)側(cè)板13固定連接。芯棒模板8通過第二T形接頭11和壓機(jī)的脫模裝置連接，并可在脫?？刂蒲b置的帶動(dòng)下上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)固定在芯棒模板8上的芯棒4，以及通過剛柱9與其固定連接的凹模模板7 —起上下移動(dòng)，完成脫模動(dòng)作。特別的，參考圖2，本實(shí)用新型所述的芯棒由兩部分組成，其下端為帶安裝座的圓柱體4b,上端也為一圓柱體4a,其中，芯棒上端圓柱體4a的半徑r小于芯棒下端圓柱體4b 的半徑R，芯棒上端圓柱體4a的高度H為所制造磁體的高度。優(yōu)選的，芯棒下端圓柱體半徑R與芯棒上部圓柱體半徑r的差值為0. Olmm 0. 05mm，具體數(shù)值由生產(chǎn)磁體所需要達(dá)到的精度所決定的，如果磁體要求的尺寸精度高，則芯棒下端圓柱體半徑R和上部圓柱體半徑r的差值就小。在一具體的實(shí)施例中，磁體的尺寸公差控制為±0. Olmm,則芯棒下端圓柱體半徑R與芯棒上端圓柱體半徑r的差值為0. 01_，相應(yīng)的，制造該磁體生坯的時(shí)間就會(huì)加長(zhǎng)。在另一具體實(shí)施例中，磁體的尺寸公差控制為±0. 05mm,則芯棒下端圓柱體半徑R與芯棒上端圓柱體半徑r的差值為0. 05mm,該磁體生坯的制造時(shí)間就會(huì)縮短。特別的，上端圓柱體4a的高度H和所制造磁體的高度相同。為了保證模具的使用壽命，本實(shí)用新型所述模具的主要部件如上凸膜1，凹模2，下凸模3，芯棒4的材料均為硬質(zhì)合金，在具體的實(shí)施例中，優(yōu)選為硬質(zhì)合金系列中的鎢鋼。本實(shí)用新型所述的模具是這樣工作的。壓機(jī)加粉盒在壓機(jī)的控制下將磁粉加入到凹模，芯棒，下凸模形成的模腔中，完成充填動(dòng)作。加粉盒后撤，上凸膜在壓機(jī)沖壓裝置的帶動(dòng)下，向下進(jìn)入到模腔中，將模腔中的磁粉壓制成圓環(huán)狀的磁體生坯，完成壓制動(dòng)作。上凸膜向上移動(dòng)，同時(shí)，壓機(jī)的脫模裝置通過第二 T形接頭帶動(dòng)芯棒模板向下移動(dòng)，從而帶動(dòng)固定在芯棒模板上的芯棒，以及通過4根剛柱與芯棒模板固定連接的凹模模板一起向下移動(dòng)，磁體生坯被下凸模從模腔中頂出，完成脫模動(dòng)作。本實(shí)用新型中，同現(xiàn)有技術(shù)的芯棒相比較，由于芯棒上下兩端的半徑不一樣，這樣在芯棒上端的外表面和凹模的內(nèi)表面之間多了額外的型腔，當(dāng)磁體在向上脫模的過程中，可以在這個(gè)型腔中進(jìn)行內(nèi)應(yīng)力釋放，因此磁體的尺寸精度得到了保證，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中，由于磁體內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力釋放發(fā)生彈性后效而導(dǎo)致的磁體公差大的難題?？梢岳斫獾氖牵鲜鰧?shí)施例的詳細(xì)說明是為了闡述和解釋本實(shí)用新型的原理而不是對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的限定。在不脫離本實(shí)用新型的主旨的前提下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員通過對(duì)上述技術(shù)方案的所揭示的原理的理解可以在這些實(shí)施例基礎(chǔ)上做出修改，變化和改動(dòng)。因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求以及其等同來限定。
權(quán)利要求1.ー種稀土永磁體壓縮成型模具，包括上凸模，上凸模模板，下凸模，下凸模模板，凹模，凹模模板，芯棒，芯棒模板； 其中上凸模固定安裝在上凸模模板上，下凸模固定安裝在下凸模模板上，下凸模上端緊密套在凹模內(nèi)，凹模固定安裝在凹模模板中，上凸模中心軸線和下凸模中心軸線重合，芯棒上端緊密套在下凸模內(nèi)，芯棒底部安裝固定在芯棒模板上，下凸模上端緊密套在凹模中，凹模，下凸模，芯棒之間形成模腔；初始狀態(tài)下，芯棒的上表面和凹模的上表面以及凹模安裝板在同一水平面上； 所述的上凸膜和下凸模均為帶安裝底座的中空?qǐng)A柱體，并且上凸膜和下凸模直徑，壁厚均相同； 其特征在于，所述的芯棒由兩部分組成，其下端為帶安裝座的圓柱體，上端也為ー圓柱體，上端圓柱體的半徑小于下端圓柱體的半徑。
2.如權(quán)利要求I所述的稀土永磁體壓縮成型模具，其特征在于，芯棒下端圓柱體半徑與芯棒上部圓柱體半徑的差值為0. Olmm 0. 05mm。
3.如權(quán)利要求I或2所述的稀土永磁體壓縮成型模具，其特征在于，芯棒上端圓柱體的高度為制造磁體的高度。
4.如權(quán)利要求I所述的稀土永磁體壓縮成型模具，其特征在于，上凸膜模板通過第一T形接頭和壓機(jī)的沖壓裝置連接，并且在壓機(jī)沖壓裝置的控制下完成沖壓動(dòng)作。
5.如權(quán)利要求I所述的稀土永磁體壓縮成型模具，其特征在于，上凸膜模板通過兩根彈簧和凹模模板連接，凹模模板通過剛柱和芯棒模板固定連接，下凸模模板和壓機(jī)臺(tái)架通過側(cè)板固定連接。
6.如權(quán)利要求I所述的稀土永磁體壓縮成型模具，其特征在干，芯棒模板通過第二T形接頭和壓機(jī)的脫模裝置連接，并可在脫?？刂蒲b置的帶動(dòng)下上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)固定在芯棒模板上的芯棒，以及通過剛柱與其固定連接的凹模模板一起上下移動(dòng)，完成脫模動(dòng)作。
7.如權(quán)利要求I所述的稀土永磁體壓縮成型模具，其特征在于，所述的上凸模，下凸摸，凹摸，芯棒的材料為硬質(zhì)合金。
專利摘要一種稀土永磁體壓縮成型模具，上凸模固定安裝在上凸模模板上，下凸模固定安裝在下凸模模板上，下凸模上端緊密套在凹模內(nèi)，凹模固定安裝在凹模模板中，芯棒上端緊密套在下凸模內(nèi)，芯棒底部安裝固定在芯棒模板上，下凸模上端緊密套在凹模中，凹模，下凸模，芯棒之間形成模腔。所述的芯棒由兩部分組成，下端為帶安裝座的圓柱體，上端也為一圓柱體，上端圓柱體的半徑小于下端圓柱體的半徑，因此在芯棒上端的外表面和凹模的內(nèi)表面之間多了額外的型腔，當(dāng)磁體在向上脫模的過程中，可以在這個(gè)型腔中進(jìn)行內(nèi)應(yīng)力釋放，解決現(xiàn)有技術(shù)中由于磁體內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力釋放發(fā)生彈性后效而導(dǎo)致的磁體公差大的難題。
文檔編號(hào)H01F1/057GK202411413SQ20112053796
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者李綱, 饒曉雷, 龔海洲 申請(qǐng)人:上海愛普生磁性器件有限公司, 北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司