用于制备稀土烧结磁体的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于制备稀土烧结磁体的方法，更特别是涉及一种用于通过使得 模腔充满合金粉末和在磁场下压缩模制该粉末而制备独特形状的稀土烧结磁体的方法，独 特形状通常为C形或D形形状。
【背景技术】
[0002] 现在，稀土烧结磁体（通常为钕基磁体）由于它们的超级磁特性而广泛用于马达、 传感器和其它装置中，该马达、传感器和其它装置将安装在硬盘、空调、混合汽车等中。
[0003] 通常，稀土烧结磁体通过粉末冶金而如下制备。首先，原材料根据预定组分来混 合。利用高频感应炉，混合物恪化和铸造成合金。合金通过研磨机（例如颚式粉碎机、Brown 磨机或销磨机）或者氢烧裂（或者氢脆化处理）而粗粉碎，熔化通过喷磨机等来精细研磨， 从而获得平均颗粒尺寸为1至10 μ m的细粉末。细粉末模制成合适形状的压紧件，同时施 加磁场，用于引起磁各向异性。压紧件进行烧结和热处理，以便形成烧结磁体。
[0004] 在通过粉末冶金制备稀土烧结磁体时，在磁场下模制的步骤通常使用包括型模、 上部冲头和下部冲头的模具。通过使得确定于型模和下部冲头之间的模腔充满细粉末以及 迫使上部冲头向粉末施加单轴压力而执行模制。模腔完全充满细粉末，因此粉末的顶部可 以与型模的上表面同高。
[0005] 在模制步骤中，实际目的是提高将粉末压缩模制成压紧形状（该压紧形状接近最 终磁体产品的形状）的生产产量。在最终磁体产品为C形的实例中，粉末模制成近似C形 形状的压紧件。因此，上部和下部冲头的压力表面的形状设置成非平面的。在这种情况下， 当模腔完全充满细粉末，以使得粉末的顶部与型模的上表面平齐时，要模制的磁体产品的 每高度空腔中的粉末量将在水平间隔开的位置之间不均匀。当粉末在这种状态中压缩模制 时，模制的压紧件将由于充装量的不同而具有变化的密度。当烧结这样的压紧件时将产生 问题。即，由于在压紧件的不同部位之间的收缩不同，烧结体可能扭曲或变形，在最差的情 况下将产生裂纹或裂隙。这些问题使得生产产量降低。
[0006] 作为用于防止烧结体产生裂纹或裂隙的方式，专利文献1公开了一种斜切冲头的 工作表面和调节斜切宽度和/或精修工作表面的粗糙度的方法。尽管该方法有效地防止了 烧结体产生裂纹或裂隙，但是该方法局限于制备特殊形状的磁体（该形状允许斜切模具）。 由于仍然没有解决上面指出的压紧密度问题，因此该方法对于防止烧结体扭曲或变形基本 无效。
[0007] 专利文献2公开了一种粉末供给器盒，该粉末供给器盒包括盒壳体和用于平整粉 末高度的引导件，其中，粉末弄平成与要模制的压紧件的上部形状同形。这种方法消除了充 装量的差异，因此消除了压紧密度的变化。不过，供给器盒的装配麻烦，表示为效率低。需 要多个引导件来满足每个上部冲头的形状，因此装置显得冗余。
[0008] 引用文献列表
[0009] 专利文献 I :JP-A 2001-058294
[0010] 专利文献 2 :JP-A 2005-205481
[0011] 专利文献 3 :JP-A 2006-156425
【发明内容】
[0012] 本发明的目的是提供一种用于制备独特形状的稀土烧结磁体的方法，通常为C形 或D形形状，该方法有效防止烧结体翘曲或变形，以及防止产生裂纹或裂隙，同时提高生产 产量。
[0013] 本发明涉及一种用于通过使用模具来单轴压缩形成稀土磁体的合金粉末而制备 独特形状的稀土烧结磁体的方法，该独特形状通常为C形或D形形状，该模具包括型模、上 部冲头和下部冲头，具有确定于型模和下部冲头之间的空腔。下部冲头被分成多个冲头段， 这些冲头段可在型模内沿压缩方向独立地运动。当一个或多个选定冲头段向上运动，以使 得它们的压力表面定位成比其余冲头段的压力表面相对更高时，使得空腔充装合金粉末。 然后，使得选定冲头段向下运动，直到连接的冲头段的压力表面在压缩步骤过程中采取下 部冲头的正常形状。然后，在上部和下部冲头之间压缩合金粉末，从而实现在磁场下的单轴 压力模制，以便形成压紧件。最后，将压紧件热处理成烧结体，即稀土烧结磁体。该方法有 效防止烧结体翘曲或变形，甚至防止产生裂纹或裂隙，因此以较高产量来成功地制造稀土 烧结磁体。
[0014] 本发明提供了一种用于使用模具来由相应合金粉末制备稀土烧结磁体的方法，所 述模具包括：型模；上部冲头，该上部冲头有压力表面；以及下部冲头，该下部冲头有压力 表面，上部和下部冲头中的一个或两个的压力表面为非平面形状，空腔确定于型模和下部 冲头之间，所述方法包括以下步骤：使得空腔充装合金粉末；在磁场下在上部和下部冲头 之间压缩在空腔中的合金粉末，用于单轴压力模制，以便形成压紧件；以及热处理该压紧 件。该方法的特征在于：下部冲头被分成多个冲头段，这些冲头段可沿压缩方向在型模内独 立地运动，只要下部冲头的压力表面在压缩步骤过程中具有正常形状；在使得空腔充装合 金粉末的步骤中，一个或多个选定冲头段运动至这样的位置，使得它们的压力表面定位成 比其余冲头段的压力表面相对更高；然后，选定冲头段向下运动，直到它们与其余冲头段连 接，以便在压缩步骤过程中采取下部冲头的正常形状；在上部和下部冲头之间压缩合金粉 末的随后步骤中，保持下部冲头的压力表面的正常形状，从而实现在磁场下的单轴压力模 制，以便形成压紧件。
[0015] 在优选实施例中，该选定冲头段在施加磁场时向下运动。
[0016] 在优选实施例中，该方法还包括：在压力模制步骤之后，当通过上部和/或下部冲 头而保持在压力下的、在模具中的压紧件时通过使得上部和下部冲头以及型模的相对运动 而从型模中取出压紧件。在更优选实施例中，在取出压紧件的步骤中，当上部和下部冲头以 及型模相对运动时在压紧件上的压力增大或减小。
[0017] 在优选实施例中，合金粉末的顶部在充装步骤过程中或之后变平。
[0018] 在优选实施例中，选定冲头段布置在压紧件的竖直厚度较薄的位置处。
[0019] 在优选实施例中，上部和下部冲头中的一个或两个的压力表面的至少一部分为弓 形或反弓形形状的弯曲表面。
[0020] 在优选实施例中，上部冲头的压力表面为弧状的弓形形状的弯曲表面。
[0021] 在优选实施例中，下部冲头的压力表面包括具有平行侧边缘的中心表面部分以及 从该中心表面部分的侧边缘伸出的两个侧面。在更优选实施例中，中心表面部分为水平表 面或者弧状的弓形形状的弯曲表面，侧面为水平表面或者朝着弓形的凸侧倾斜的弯曲或平 表面。
[0022] 在优选实施例中，下部冲头的选定冲头段是具有与侧面相对应的压力表面的两个 冲头段，其余冲头段是具有与中心表面部分相对应的压力表面的一个冲头段。
[0023] 发明的有利效果
[0024] 该方法有效地制备独特形状的稀土烧结磁体，该独特形状通常为C形或D形形状， 且质量一致和高产量，同时防止烧结体翘曲或变形，甚至防止产生裂纹或裂隙。该方法保证 有效制备烧结磁体。它在工业中很有价值。
【附图说明】
[0025] 图1是C形的一个示例磁体的透视图。
[0026] 图2表示了在本发明的磁体制备方法中使用的一个示例模具