专利名称：一种全自动湿法生产磁钢成型制品的方法及其成型机具的制作方法
技术领域：
本发明 一种全自动湿法生产磁钢成型制品的方法及其成型机具，属^ 兹钢 成型制品的生产方法领域，具体涉及湿法生产磁钢成型制品的方法及其成型 机具。
背景技术：
目前湿法生产磁钢成型制品的方法包括以下工艺步骤1、制备料浆；2、 压制成型生坯；3、生坯烧结成毛坯；4、毛坯后加工为产品。现介绍如下一、 制^^料浆选用合适的三氧化二铁粉末与稀土金属混合焙烧，磨细为铁氧体预烧 料，采用球磨机加7K磨至0.8---l微米，磨好的料浆在用滤槽滤至含水率 35%—45%备用。二、 压制成型生坯采用成型机具将上述浆料压制成型。如图4所示，成型机具包括油压机 和模具和控制系统，模具由上下模、盖板、冲头、型腔和芯杆组成，模具部件与油压才Jl4目应部件连接，运作过程受控制系统控制，其中型腔和芯杆受控 于下油缸，型腔和芯杆的上行或下行是同时联动，型腔和芯杆二者之间无上 下行的相对运动，为避免在高压压制过程中漏料，芯杆与冲头、沖头与型腔 的间隙采用橡胶O形圈进行密封。现有技术压制成型过程因其加料方法的不同，可分为半自动和全自动两种生产方式l)手工加料如图示l ,升起(移开)上模，油压机的下油缸向上升起，带动模具的型腔、芯杆同时上移到合适位置，模具冲头不动，使型腔构 成盛料空间，因上模升起，故有敞开式盛料空间，用手工将原料填入型腔， 加料同时对原料施以规定方向和强度的磁场使原料取向，原料取向完毕，将 模具表面多余的原料清除。这种上料方法不但效率低，工人劳动强度大，而 且模具表面多余的原料难以清除干净导致模具闭合不严，在高压下型腔内的 料浆会从模具闭合不严的缝隙溢出，此外还存在如下质量隐患①因为在油压机工作台面上必须存放一定料浆，料浆的含水率随着环境会发生不同的变化，料浆失水程度不一致，有的料浆甚至会干涸结块；②料浆在型腔内分 布不均匀；③清除模具表面时易造成产品缺料；④模具表面清除不干净,一 则会损伤模具，二则在高压下型腔内的料浆会从模具闭合不严的缝隙溢出， 以上种种都会造成压制成型的制品密度不均匀，尺寸不一致，烧结时因产品 各部位膨胀系数不一致，极易产生开裂和裂紋等致命缺陷。2 )自动加料如图2所示，上下模具须在闭合状态下实施自动进料，由 于如前所述"型腔和芯杆受控于下油缸，型腔和芯杆的上行或下行是同时 联动，型腔和芯杆二者之间无上下行的相对运动"，型腔和芯杆始终联动， 其顶部始终平齐，处于同一水平位置，故该自动压制成型模具的加料口设计 在型腔适当高度的内壁，下模冲头不动，型腔、芯杆则联动上行至合适位置， 使进料口处于下冲头上方，型腔有盛料空间，由油压机上油缸向下运动带动 上模盖板下行，与下模闭合。模具闭合后，油压机自动控制注料油缸从型 腔加料口加料，待用料浆在搅拌桶中搅拌，保持料浆含水率一致。此自动压 制成型制品的根本缺陷在于该成型模具的进料方式是在成型模具型腔的内 壁设置的加料口进料，亦即由型腔构成的盛料空间的侧壁进賴如图3所示)， 如此进料方式，必然导致密封圈设置的困难，如果将密封圈设计在进料口上 方封料，虽然理论上可行，但密封圈经过进料口时，会净皮进料口切伤，损坏 密封圈，起不到密封作用；如果将密封圈设计在进料口下方封库+,在高压下， 原料会沿进料口泄漏， 一旦原料泄漏，制品烧结时必然会出现开裂或裂紋， 形成废品。因此，在手工进料和自动进料之间，大多数厂家都选择了手工 上料这种落后的生产方法。按上述手工及自动加料后，油压机上油缸向下运动，带动盖板(有吸 水槽)下行，并开始向下施压对制品进行压制。同时下油缸给下模以一定的 支撑力，当上油缸的压力大于下油缸的支撑压力时，模具的型腔和芯杆开始 緩慢下行，冲头不动，挤出原料中的水分，压缩产品体积，使产品达到规定 的密度。在压制过程中对原料施以规定方向、强度的磁场进行充磁、退磁使 产品取向；原料中挤出的水分，通过有吸水槽的盖板用负压吸走；油压机达到额定压力后，开启模具，油压机上油缸先返回，带动盖板上行，到达设 定高度停止，下油缸再返回，带动模具型腔、芯杆下行至与沖头在同一平面，压制生坯脱摸(如图4所示)。整个压制过程由控制系统自动控制。三、 烧结生坯成毛坯将上述压制的成型的生坯，干燥一定时间达到规定的含水率时，按工 艺要求进入窑炉，经过烘干、高温焙烧、保温等过程，烧结成制品毛坯。四、 毛坯后加工成产 品将烧结成型的制品毛坯，经磨削加工至规定尺寸的产品，检验装箱。发明内容本发明的目的是提供一种全自动湿法生产磁钢成型制品的方法及其成 型机具，以提高生产效率，降低工人劳动强度，降低能耗，减少废品，提高磁钢制品的产品制成率。本发明技术方案如下本全自动湿法生产磁钢成型制品的方法，包括制备料浆、压制成型生坯、 烧结生坯为毛坯和毛坯后加工成产品等步骤，所述的压制成型生坯步骤所使用的成型机具包括油压机、模具和控制系统，才莫具部件与油压才;^目应部件连 接，运作过程受控制系统控制，在该压制成型生坯步骤中，启动油压机，型 腔、芯杆运行至设定位置，型腔顶端平面和芯杆顶端平面在同一水平，单独 控制模具导柱上部设置的型腔升降控制小油缸上行，带动型腔相对于芯杆上 行运动，《吏型腔顶端平面高于芯杆顶端平面，油压机上油缸向下运动带动上 模盖板下行，与下模闭合，由上模盖板、型腔、沖头和芯杆界面构成封闭盛 料空间，在芯杆中心设置有中心供料孔，中心供料孔下部的进料口与底部料 仓连通，中心供料孔顶部敞口即加料口，由此加料口向盛料空间加料，加料 同时对原料施以规定方向和强度的磁场使原料取向，加料完毕，加压时，油 压机上油缸开始施压，多余的料浆沿加料口返回料仓，控制模具导柱上部的 升降控制小油缸下降，型腔快速返回至其顶端平面与芯杆顶端平面同一水平 的位置，盖板封住加料口，完成压制后，开启模具，油压机上油缸先返回， 带动盖板上行，到达设定高度后，油压机下油缸返回，带动模具型腔、芯杆 同时下行至与沖头在同一平面，成型生坯脱模。湿法生产磁钢成型制品的方法的核心工艺步骤是压制成型生坯这一步 骤，当前已有技术的自动进料压制成型步骤，在理论上虽然是可行的，但因 型腔和芯杆的上行和下行始终联动，其顶部平面始终同一水平，处于同一水 平位置，加料口只能设置在型腔的内壁，从侧面加料，这在实际生产中却是难以实施的；由于自动加料方式难以实施，所以在当前的生产中，普遍采用 的仍是手工加料的半自动生产工艺。要改变现有技术的状况，实现本发明的 目的，其关键是解决压制成型生坯这一工艺步骤的进料方式，通过实现真正 可行的自动加料方式，从而真正实现湿法生产磁钢成型制品方法的全自动 化。具体方案是①进料时，除型腔、芯杆受下油缸控制同时上行下行运 动外，解决单独控制型腔相对于芯杆的上行和下行运动，控制型腔上行运动 时，给出由模盖板、型腔、冲头和芯杆界面构成的封闭盛料空间；②解决从 芯杆顶端加料问题，即在芯杆中心设置中心供料孔，以芯杆中心供料孔的顶 部敞口为加料口，向上述封闭盛料空间加料，加压时，控制型腔下行运动回 到其顶端平面与芯杆顶端平面同一水平的位置，盖板封住加料口，完成压制 后，控制型腔、芯杆同时下行回至其顶端平面与沖头顶端在同一水平面，成 型生坯脱模。简而言之，加料时，型腔单独受控上行，模具闭合后，在上模 盖板、型腔、芯杆和沖头界面间形成封闭盛料空间，生坯加压时，型腔受控 下行回到其顶端平面与芯杆顶端平面同一水平的位置；完成加压后，型腔、 芯杆受下油缸控制，同时下行回至其顶端平面与冲头顶端平面在同一水平， 成型生坯脱离加压成型界面，成型生坯脱模。才艮据上述全自动湿法生产》兹钢成型制品的方法的成型;^几具，由油压机、成型 模具和自动控制系统组成，所述的成型模具包括上模、下模、型腔、芯杆、盖板、 导柱、料仓，冲头，型腔l与导柱4上部安装的小油缸Y1连接，芯杆2有中心 供料孔2-1,中心供料孔2-1下部进料口 2-2与料仓5连通，芯杆中心供料孔 2-1的顶部敞口为加料口 2-3，芯杆2、导柱4的下端与油压机下油缸Y2连接。本机具通过导柱4上部安装的小油缸Yl，控制型腔1相对于芯杆2上下 行运动，型腔1相对于芯杆2上行运动时，由上模盖板、型腔、冲头和芯杆 界面构成封闭盛料空间KJ,型腔1相对于芯杆2下行运动时，盖板封闭加料口；中心供料孔2-1通过其下部与料仓5连通的进料口 2-2进料，从芯杆 中心供料孔2-1的顶部敞口即加料口 2-3向盛料空间KJ加料。本发明有如下技术优越性1、 解决了单独控制了型腔的上行和下行运动问题，通过在模具的导柱 上部设置的型腔升降控制油缸，使型腔相对于芯杆上行运动，给出进料空间； 在芯杆中心设置中心供料孔，其下部的进料口与料仓连通，料浆从芯杆中心 供料孔的顶部向盛料空间加料，真正实现了加料方式自动化，从而使压制成 型过程实现全自动，显著缩短压制成型时间，降低能耗，大幅度提高生产效 率，降低工人劳动强度。2、 由于实现加料自动化，所以产品加料量恒定，产品尺寸一致。产品 密度一致，产品磁性能稳定一致，提高产品制成率。3、 模具表面干净清洁，可延长模具使用寿命减少修模次数。
图1现有模具结构手工加料示意图 图2现有模具结构自动加料示意图 图3现有模具自动加料成型示意图 图4现有模具结构脱模示意图 图5本发明模具结构及自动加料示意图 图6本发明模具结构及压制生坯示意图 图7本发明模具结构及脱模示意图具体实施方式
本发明全自动湿法生产磁钢成型制品的方法，包括制备料浆、压制成型 生坯、烧结生坯为毛坯和毛坯后加工成产品等步骤，压制成型生坯是湿法生 产磁钢成型制品的方法的核心工艺步骤，当前已有技术的自动进料压制成型 步骤，在理论上虽然是可行的，但因型腔和芯杆的上行和下行始终联动，其 顶部始终平齐，处于同一水平位置，加料口设置在型腔的内壁，从側面加料， 这在实际生产中却是难以实施的；由于自动加料方式难以实施，所以在当前 的生产中，普遍采用的仍是手工加料的半自动生产工艺。要改变现有技术的状况，实现本发明的目的，其关键是解决压制成型生坯这一工艺步骤的进料 方式，其解决方案是单独控制型腔的上行和下行运动，当控制型腔相对于芯 杆上行运动时，给出由型腔、芯杆和冲头界面形成的盛料空间，在芯杆中心 设置中心供料孔，以芯杆中心供料孔的顶部敞口为加料口，向盛料空间加料，加压时，控制型腔下行回到与芯杆顶部平齐的位置；完成压制后，型腔、芯 杆下行至与沖头在同一平面，成型生坯脱模。现结合本发明机具附图，进一步说明本发明是如何实施的 如图5所示，成型模具包括上模、下模、型腔、芯杆、盖板、导柱、料 仓、冲头，型腔1与导柱4上部安装小油缸Y1连接，芯杆2、导柱4的下 端与油压机下油缸Y2连接，芯杆2有中心供料孔2-1,中心供料孔2-1下部 进料口 2-2与料仓5连通，芯杆中心供料孔2-1的顶部敞口为加料口 2-3。 在压制成型生坯步骤中，启动油压机，型腔、芯杆运行至设定位置，型 腔顶端平面和芯杆顶端平面在同一水平，再单独控制模具导柱4上部设置的 型腔升降控制小油缸Y1上行，使型腔1相对于芯杆2上行运动，使型腔顶 端平面高于芯杆顶端平面，油压机上油缸Y3向下运动带动上模盖板3下行， 与下模闭合，由上模盖板3、型腔l、沖头6和芯杆2界面构成封闭盛料空 间KJ，在芯杆中心设置有中心供料孔2-1，中心供料孔2-1下部的进料口 2-2 与料仓5连通，中心供料孔2-l从顶部敞口即加料口 2-3向盛料空间KJ加 料(如图5所示)，加料同时对原料施以规定方向和强度的磁场使原料取向， 加料完毕，加压时，油压机上油缸Y3开始施压，多余的料浆沿加料口 2-3 返回料仓5，控制模具导柱4上部的升降控制小油缸Yl下降，型腔1快速下 4亍运动回到其顶端平面与芯杆顶端平面同一水平的位置，盖板3封住加料口 2-3(如图6所示)，完成压制后，开启模具，油压机上油缸Y3先返回，带 动盖板3上行，到达设定高度后，油压机下油缸Y2返回，带动模具型腔l、 芯杆2同时下行至其顶端平面与沖头顶端平面在同一水平位置，如图7所示， 成型生坯脱模。
权利要求
1、一种全自动湿法生产磁钢成型制品的方法，包括制备料浆、压制成型生坯、烧结生坯为毛坯和毛坯后加工成产品等步骤，所述的压制成型生坯步骤所使用的成型机具包括油压机、模具和控制系统，模具部件与油压机相应部件连接，运作过程受控制系统控制，其特征在于在该压制成型生坯步骤时，先启动油压机，下油缸控制型腔、芯杆运行至设定位置，此时型腔顶端平面和芯杆顶端平面在同一水平，再单独控制型腔相对于芯杆上行运动，使型腔顶端平面高于芯杆顶端平面，油压机上油缸下行运动，带动上模盖板下行与下模闭合，即由上模盖板、型腔、冲头和芯杆界面构成封闭盛料空间，机具底部设有料仓，在芯杆中心设置有中心供料孔，由中心供料孔顶部敞口加料口向盛料空间加料，加料同时对原料施以规定方向和强度的磁场使原料取向，加料完毕，加压时，油压机上油缸开始施压，多余的料浆沿加料口返回料仓，单独控制型腔快速返回至其顶端平面与芯杆顶端平面同一水平的位置，盖板封住加料口，完成压制后，开启模具，油压机上油缸带动盖板上行，油压机下油缸下行，带动模具型腔、芯杆同时下行至其顶端平面与冲头顶端平面在同一水平，成型生坯脱模。
2、 4艮据;f又利要求1的一种全自动湿法生产磁钢成型制品的方法， 其特征在于单独控制型腔的上行和下行运动，是通过设置在模具导柱上 部的升降控制油缸实现的，单独控制模具导柱上部的升降控制油缸相对 于芯杆上行运动，即给出进料空间，芯杆中心供料孔下部的进料口从与 其连通的底部料仓进料，由顶部敞口即加料口向盛料空间加料，加压时， 控制模具导柱上部的升降控制油缸下降，型腔即快速回至其顶端平面与 芯杆顶端平面同一水平的位置，盖板封住加料口，完成压制后，开启模 具，油压机上油缸带动盖板上行，油压机下油缸下行，带动模具型腔、 芯杆同时下行至其顶端平面与冲头顶端平面在同一水平，成型生坯脱 模。
3、 根据权利要求1 一种全自动湿法生产磁钢成型制品的方法的成 型机具，由油压机、成型模具和自动控制系统组成，成型模具包括上模、 下模、型腔、芯杆、盖板、导柱、料仓，冲头，其特征在于型腔(l) 与导柱(4)上部安装的小油缸(Yl)连接，芯杆(2)的中心有中心供 料孔(2-1 )，机具底部设有料仓(5 )。
4、 根据权利要求3的全自动湿法生产磁钢成型制品的方法的成型 机具，其特征在于中心供料孔(2-1)下部进料口 ( 2-2 )与底部料仓(5) 连通，芯杆中心供料孔(2-l)的顶部敞口为加料口 (2-3)。
全文摘要
本发明一种全自动湿法生产磁钢成型制品的方法及其成型机具，属磁钢成型制品的生产方法领域，本方法包括制备料浆、压制成型生坯、烧结生坯为毛坯和毛坯后加工成产品等步骤，在压制成型生坯步骤中，采用按本方法的机具，单独控制型腔的上、下行运动，使型腔相对于芯杆上行运动，给出进料空间；在芯杆中心设供料孔，该供料孔下部进料口与料仓连通，料浆从供料孔的顶部敞口向盛料空间加料；加料完毕，控制型腔快速回到与芯杆顶部平齐的位置，进行加压，压制后，开启模具，上下油缸先后返回，下油缸返回带动型腔、芯杆同时下行至与冲头在同一平面，生坯脱模，本发明显著缩短压制成型时间，降低能耗，大幅度提高生产效率，降低工人劳动强度。
文档编号H01F41/00GK101335128SQ20071005257
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月28日 优先权日2007年6月28日
发明者杨宗维 申请人:武汉景宏工贸有限公司