一种稀土永磁材料生产设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及稀土永磁材料生产设备领域，具体涉及烧结钕铁硼材料生产设备。
【背景技术】
[0002]烧结钕铁硼是用粉末冶金工艺原理制造的一种稀土永磁材料，因其高剩磁、高矫顽力、高磁能积、体积小、重量轻等特点，产品除了应用于电声元件、医疗设备、传感器、磁选、磁吸等领域外，更是广泛应用于包括汽车、电脑硬盘、风力发电、电动工具、电动自行车、空调压缩机、电梯、航空航天等领域在内的各类工业电机中。
[0003]高性能钕铁硼材料对生产设备及生产工艺要求很高，尤其对于烧结工艺制备的钕铁硼材料，磁粉粒度更细，材料更易氧化，导致磁性能劣化甚至报废，现有技术中，通常对制粉及压坯包装封闭后转移或运送，以避免钕铁硼材料在成型前和成型后接触到外界空气产生氧化问题，但这种包装封闭方式通常需人工操作，且气密性难以保证，无法适应大规模自动化生产，且以这种方式生产高牌号磁材非常困难。
[0004]目前，有少量厂家试采用无氧成型烧结装置，例如CN202336578U，其将称料箱、通道、全封闭压机、烧结均进行密封连接，用氮气保护，但该装置未涉及加工步骤，更没有涉及烧结前加工装置。
[0005]另外，日本一些厂家及研发机构，试采用将压制坯体浸渍于合成油中用转动叶片进行切割，但合成油需烧结前预热去除，如去除不完全，将使得磁性能严重劣化，使得磁性材料烧结时间长、能耗高，且不适用于高牌号钕铁硼磁体生产。
【发明内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种占地面积小、自动化程度高、材料损耗低、生产效率高且能耗低、适应规模化生产高牌号钕铁硼稀土永磁材料的生产设备。
[0007]本实用新型所提供稀土永磁材料生产设备，所述生产设备依次包括制粉装置、压制成型装置、排线加工装置、烧结装置，排线加工装置对压制成型的坯体进行加工得到料块；还包括余料回收装置，余料回收装置收集落料、边角余料、粉末、碎肩；所述制粉装置、压制成型装置、排线加工装置、烧结装置、余料回收装置均置于一个整体密闭系统内。
[0008]优选地，还包括清粉装置，对排线加工后的料块进行清粉，清出的粉末进入余料回收装置；清粉装置也置于该整体密闭系统内。
[0009]优选地，所述制粉装置包括粗磨机、氢脆炉、气流磨、以及密闭的第一输送机构，所述第一输送机构将磁性合金送入制粉装置，并密闭连接粗磨机、氢脆炉、气流磨。
[0010]优选地，所述压制成型装置包括密闭的称料箱、一次成型压机、二次成型压机、以及密闭的第二输送机构，压制成型后获得坯体即母坯；所述第二输送机构向称料箱输送磁性合金粉末，并密闭连接称料箱、一次成型压机和二次成型压机。
[0011]优选地，所述排线加工装置包括排线、线张力及线间距调整机构、旋转定位夹具，所述旋转定位夹具夹持并定位待加工的压制成型体即母坯，其包括旋转夹持台以及X、Y夹持方向调节机构、以及驱动电机。
[0012]优选地，所述排线设置为多条，线之间以预定的间距设置，所述线并排设置在上、下端卡架上；线张力及线间距调整机构安装于卡架上。
[0013]优选地，排线卡架驱动机构由驱动轴带动驱动轮旋转，柔性链部件的一端铰接连接于所述驱动轮上，通过导向部件导向后其另一端与直线往复运动部件即线锯排架悬垂连接；或者，由曲轴或曲柄连杆机构驱动柔性链部件，所述柔性链部件通过导向部件导向后其另一端与所述线锯排架悬垂连接。
[0014]优选地，所述导向部件为对置的两个导向轮、两个导向齿轮、两个对置的导向块、带有竖直导向槽的导向块或者带有中空竖直导向通道的导向块。
[0015]优选地，竖直导向槽上部或中空竖直导向通道上部根据柔性链部件的运动方向进行平滑处理，即为向上向外扩张的弧状倒角。
[0016]优选地，所述排线加工装置还包括密闭的第三输送机构以及第一余料回收装置，所述第三输送机构将压制好的母坯送入排线加工装置中，所述第一余料回收装置回收并收集排线加工过程中的落料、边角余料，回收后再利用。
[0017]优选地，所述清粉装置还包括第二余料收集装置以及密闭的第五输送机构，所述第二余料收集装置收集所述清粉装置内的毛刷清理下来的碎肩、粉末。
[0018]优选地，所述烧结装置包括一个或多个烧结炉，所述烧结炉通过第四输送机构密闭连接所述排线加工装置。
[0019]优选地，所述烧结炉内设置料架和升降机构，所述升降机构接受来自第四输送机构的料盘中放置的已加工成型的料块，并将烧结后的料块从烧结炉内移出，然后通过第五输送机构送入下一装置。
[0020]优选地，还包括清粉装置，对排线加工后的料块进行清粉，所述清粉装置还包括第二余料收集装置以及密闭的第五输送机构；所述余料回收装置包括所述第一余料收集装置、所述第二余料收集装置和第六运输机构。
[0021]优选地，还设置有控制装置，所述控制装置控制该密闭系统内各装置的运行、氧浓度和氯气压力。
[0022]所述制粉装置将稀土磁性合金粉碎成所需粒径的合金粉末。
[0023]所述压制成型装置包括密闭的称料箱、一次成型压机、二次成型压机、以及密闭的第二输送机构，优选地，所述一次成型压机为定向磁场成型，所述二次成型压机为等静压机，压制成型后获得母坯，所述第二输送机构向称料箱输送磁性合金粉末，并密闭连接称料箱、一次成型压机和二次成型压机。
[0024]优选地，所述排线加工装置包括排线、线张力及线间距调整机构、旋转定位夹具、驱动机构、微氧含量监测机构；优选地，还包括密闭的第三输送机构以及第一余料回收装置，所述第三输送机构将压制好的母坯送入排线加工装置中，所述第一余料回收装置回收并收集排线加工过程中的落料、边角余料，回收后可再利用；优选的实施方式，所述第一余料收集装置包括导料斜面和收集台车，导料斜面将排线加工过程中的落料、边角余料引导至IJ、或通过震动引导到收集台车中；或者，第一余料收集装置包括带插板阀的锥形料斗集粉驻習
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[0025]所述排线设置多条，各条线之间以预定的间距设置，该间距取决于加工后的块体或片体的尺寸，各条线并排设置在上、下端卡架上，卡架上还具有线张力及线间距调整机构，可对排线的线张力和线间距进行调整，适应母坯不同密度、不同尺寸的加工需要。
[0026]所述驱动机构带动所述排线沿着某一预定方向作往复运动，例如Z轴方向作往复运动，优选采用气缸、电机、或由柄机构驱动。
[0027]优选的【具体实施方式】中，由电机带动输出轴同步驱动两个转盘旋转，再经两个转盘分别带动两排相对设置的排线进行上下往复运动，其中两排排线运动方向相反，从而构成两条加工线，这两条加工线共用一台电机驱动，且共用第三输送机构和第一余料收集装置，根据产能需要，可选择一条或两条加工线加工，或者选择任一条加工线的某组排线加工，可根据产能需要对加工能力进行调整，实现柔性生产。
[0028]所述旋转定位夹具用于夹持定位待加工母坯，优选的【具体实施方式】中，包括旋转夹持台以及X、Y夹持方向调节机构、以及驱动电机，所述驱动电机驱动所述旋转夹持台进行X、Y轴方向的运动，进而实现加工过程中带动母还进行旋转运动；所述X、Y夹持方向调节机构可调节所述旋转夹持台的夹持座在X、Y方向的位移，由此适应不同尺寸母坯的夹持定位。优选地，夹持台为360°旋转夹持台。
[0029]所述微氧含量监测装置实时监测所述排线加工装置所在密闭系统内的氧浓度，确保氧浓度在所设定的范围内。
[0030]所述控制器控制所述排线的行程、往复频率、加工路径以及加工参数、所述旋转定位夹具的动作、以及微氧含量等。
[0031]加工时，首先将母还定位于所述旋转定位夹具，电机驱动排线沿着某一预定方向作往复运动进行往复直线运动，随着所述定位夹具的旋转，按照预先设定的路径对母坯进行加工，从而成型为预定形状及尺寸的块体、片体、弓形或其它异形，该加工过程中不需添加任何冷却剂、切剖液、润滑剂、或抗熔合粉末，加工过程中不会出现粉末氧化及燃烧，加工块体间也不会出现熔合。优选地，定位夹具为360°旋转定位夹具。
[0032]优选地，所述排线采用复合线，其芯为钢丝或钢纤维、硬质合金丝或硬质合金纤维、或尼龙纤维，优选采用不锈钢丝，研磨颗粒固定在芯上，优选采用电镀或电沉积将研磨颗粒涂覆在芯线上，可保证加工过程中良好的排肩性，研磨颗粒优选高硬度材料制成，优选金刚石、碳化硅、氯化硅、氯化铝、氧化铝等。
[0033]优选地，所述清粉装置包括相向旋转的滚筒，滚筒上设置毛刷，由毛刷清理排线加工后料块上、下表面的毛刺、碎肩等，根据产能需要，可设置多组相对旋转的滚筒；所述清粉装置还包括第二余料收集装置以及密闭的第四输送机构，所述第二余料收集装置对毛刷清理下来的碎肩、粉末进行收集、回