一种制造径向辐射取向稀土永磁铁氧体拱形磁体的方法与流程

本发明涉及永磁铁氧体领域，主要是一种制造径向辐射取向稀土永磁铁氧体拱形磁体的方法。

背景技术：

本产品主要用于变频电机、汽车刹车电机及智能传动电机等作永磁定子，以前该产品主要进口。

本项目解决技术难题：

1、研究采用稀土离子置换制造适合使用要求的高性能材料；

2、研究材料特性及其在拱形磁体中径向辐射取向时各部分的不同收缩及其规律；

3、研究成型模具取向磁路设计原理及方案；

4、研究径向辐射磁体的工艺技术。

技术实现要素：

本发明主要是解决现有直流电机用永磁铁氧体拱形磁体在成型时主要还是平行磁场取向，而电机使用时需用径向磁场，磁能损失大。

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种制造径向辐射取向稀土永磁铁氧体拱形磁体的方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种制造径向辐射取向稀土永磁铁氧体拱形磁体的方法，该方法包括步骤如下：

(1)、拟定成型生坯图:根据成品拱形磁体图纸及用户要求确定各方磨加工量，则对应生坯尺寸为：(成品图纸尺寸+磨加工量)×收缩比＝生坯对应尺寸，收缩比：长、宽为1.1－1.2，弧度方向为1.2－1.3；

(2)、成型模具：上模采用全导磁材料，下模包括下模不导磁部分和下模导磁部分，下模不导磁部分镶接在下模导磁部分的表面上，下模不导磁部分的形状与生坯相匹配并与生坯相压接，成型时在外磁场作用下产生径向取向；

(3)、生坯烧结时，采用立放疏松排列，烧结后自然收缩到设计尺寸。

更进一步的，采用稀土元素la置换永磁铁氧体中部分sr离子，生成稀土永磁铁氧体材料。

本发明的有益效果为：磁性能参数高，径向辐射取向磁体在电机使用中磁场方向同使用方向一致，磁能充分利用；径向辐射取向拱形磁体取向方向磁能(电机使用方向)比平行磁场取向成型磁体磁能大20％以上，磁体材料利用率高，成本下降。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的下模不导磁部分结构示意图。

附图标记说明：压机上滑块1，上模抽水孔2，上模3，生坯4，下模不导磁部分5，下模导磁部分6，压机下滑块7，成型取向磁场分布8。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细的介绍：

如图1所示，这种制造径向辐射取向稀土永磁铁氧体拱形磁体的方法，电机用径向辐射取向稀土永磁铁氧体拱形磁体，采用稀土元素la置换永磁铁氧体中部分sr离子，生成稀土永磁铁氧体材料。该方法包括步骤如下：

(1)、拟定成型生坯图:根据成品拱形磁体图纸及用户要求确定各方磨加工量，则对应生坯4尺寸为：(成品图纸尺寸+磨加工量)×收缩比＝生坯对应尺寸；其长度、宽度方向收缩比依据拱形磁体圆心角度大小，在1.1－1.2之间选择。内弧、外弧的收缩比在1.2－1.3之间选取。(收缩比＝生坯尺寸/毛坯尺寸)。

(2)、成型模具：上模3采用全导磁材料(a3或dt材料)，下模包括下模不导磁部分5和下模导磁部分6，下模不导磁部分5镶接在下模导磁部分6的表面上，下模不导磁部分5的形状与生坯4相匹配并与生坯4相压接，成型时在外磁场作用下产生径向取向；((注：常规模具上、下模全为导磁材料)

如图2所示，图中的a、2a、3a区域设计为不导磁材料，其余为导磁材料。

(3)、生坯4烧结时，采用立放疏松排列，烧结后自然收缩到设计尺寸。当毛坯磨去设计的磨加工量，产品即达到用户图纸要求。

实施例：

某拱形磁体，其尺寸(mm)：

cw(拱形)36.37(外弧半径)×26.82(内弧半径)×49.5(轴长)×67.3(弦宽)×26.3(拱高)×9.5(拱厚)×136°(圆心角)。

设计径向内外弧收缩为1.25，长、宽方向收缩1.145，则生坯尺寸为：

cw45.5×33.5×56.7×77°×8.9×12×136°

模具下模尺寸：a＝1.5，2a＝3，3a＝5

生坯采用立方疏装排列装坯，在45米滚道窑中1125℃氧化气氛烧结。经磨加工、检测，达到本发明要求的径向辐射取向拱形磁体要求。

本产品材料在成型时，由线圈进行晶粒取向，制造内外弧方向取向生成高性能，常规技术是平行磁场直接通。本发明是下模面镶一层不导磁材料(导磁率是1)，上模及下模其余部分为导磁材料(导磁率为500－1500)，取向磁场因本发明设计改变磁场呈径向辐向取向分布。本发明的不导磁尺寸a、2a、3a是依据磁路设计理论创新而成。

本发明实现径向辐射取向成型，磁体在使用时与要求的磁场方向分布相同，能充分发挥磁能比常规技术磁体其磁能提高20％以上；

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种制造径向辐射取向稀土永磁铁氧体拱形磁体的方法，该方法包括步骤如下：1、合理设计拱形磁体成型时的生坯各部分收缩及尺寸；2、设计成型模具各部分材料及尺寸，成型时在外磁场作用下产生径向取向；3、拱形生坯烧结采用立式疏装，在烧结过程中自然收缩到设定尺寸。本发明的优点在于：径向辐射取向拱形磁体取向方向磁能(电机使用方向)比平行磁场取向成型磁体磁能大20％以上，磁体材料利用率高，成本下降。

技术研发人员：卢杨成;赵国法
受保护的技术使用者：浙江凯文磁钢有限公司
技术研发日：2017.08.30
技术公布日：2018.01.12