一种烧结钕铁硼磁体的加工方法与流程

文档序号:11955229阅读:716来源:国知局
一种烧结钕铁硼磁体的加工方法与流程

本发明属于磁体制备技术领域,涉及一种烧结钕铁硼磁体的加工方法,尤其涉及一种烧结钕铁硼磁体毛坯的粘结加工方法。



背景技术:

磁体是能够产生磁场的物质,具有吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属的特性。磁体一般分为永磁体(硬磁体)和软磁体,硬磁体又可以分为天然磁体和人造磁体,人造磁铁是指通过合成不同材料的合金可以达到与天然磁体(吸铁石)相同的效果,而且还可以提高磁力。20世纪60年代,稀土永磁的出现,则为磁体的应用开辟了一个新时代,第一代钐钴永磁SmCo5,第二代沉淀硬化型钐钴永磁Sm2Co17,迄今为止,发展到第三代钕铁硼永磁材料(NdFeB)。虽然目前铁氧体磁体仍然是用量最大的永磁材料,但钕铁硼磁体的产值已大大超过铁氧体永磁材料,已发展成一大产业。

钕铁硼磁体也称为钕磁体(Neodymium magnet),其化学式为Nd2Fe14B,是一种人造的永久磁体,也是目前为止具有最强磁力的永久磁体,其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体10倍以上,在裸磁的状态下,其磁力可达到3500高斯左右。钕铁硼磁体的优点是性价比高,体积小、重量轻、良好的机械特性和磁性强等特点,在磁学界被誉为磁王。

随着环境的恶化和资源的短缺,绿色制造和节能已成为当今时代发展的两大主题。在国防军工、化工、轻工等工业机器人,家庭服务、教育娱乐等服务机器人的应用需求,以及新能源汽车的大力提倡和快速发展,都离不开永磁材料的支持。尤其是被称作永磁王的钕铁硼磁体,其由于较高的性能被应用于许多领域。

但随着下游各个领域对磁体的要求越来越高,其制备和扩展也一直是业内持续关注的焦点,目前,业界常采用烧结法制作钕铁硼永磁材料,如王伟等在《关键工艺参数和合金元素对烧结NdFeB磁性能与力学性能的影响》中公开了采用烧结法制造钕铁硼永磁材料的工艺流程,主要是熔炼、制粉、压制成型、等静压和烧结五个步骤,具体包括配料、熔炼制锭/甩带、制粉磨粉、粉末取向压制成型、烧结、回火、加工成型和表面后处理等步骤。

这其中钕铁硼永磁材料在回火后,经过检测合格的标准毛坯块,还要经过包括磨加工和切削加工等步骤的加工成型工序和表面防护处理工序等成品深加工工艺。随着钕铁硼永磁材料广泛应用的需求、市场竞争与日俱增以及厂家对生产效率和成本的控制,现有深加工工艺的加工成型工序存在着成品精度低、表面粗糙等缺陷,造成了废品率高、生产效率低的问题。

因此,如何找到适宜的加工方法,提高成品精度以及表面光洁度,已成为业内诸多生产厂商以及一线技术人员亟待解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种烧结钕铁硼磁体的加工方法,本发明的提供的加工方法能够有效的能够获得高精度、高光洁度的成品,同时提高了生产效率,减少了胶液的用量,降低了生产成本。

本发明提供了一种烧结钕铁硼磁体的加工方法,包括以下步骤:

A)将钕铁硼磁体毛坯进行前处理清洁后,得到待加工的毛坯块;

B)将上述步骤得到的待加工的毛坯块用胶粘结后,得到半成品;

C)将上述步骤得到的半成品进行磨加工和切削加工后,得到钕铁硼磁体。

优选的,所述粘结后还包括定型步骤。

优选的,所述定型的温度为120~200℃;

所述定型的时间为1~3h。

优选的,所述定型步骤具体为:

将粘结后的毛坯块放入夹具中卡紧,再进行烘烤定型。

优选的,所述毛坯块与所述夹具直接设置有粘胶吸附体。

优选的,所述夹具包括用于放置毛坯块的定位凹槽、主定位装置和侧定位装置;

所述定位凹槽包括第一侧面、分别与所述第一侧面相连接的第二侧面和边框;

所述边框包括两边式边框或三边式边框;

所述两边式边框的一端与所述第一侧面相连接,所述两边式边框的另一端与所述第二侧面相连接,形成定位凹槽的四个侧面;

所述三边式边框的一端与所述第一侧面或第二侧面相连接,所述三边式边框的另一端与所述第一侧面相连接,形成定位凹槽的四个侧面;

所述主定位装置与所述第一侧面相对设置;

所述侧定位装置与所述第二侧面相对设置。

优选的,所述主定位装置包括主定位杆和与所述主定位杆相连接的主定位面;

所述主定位杆穿过所述边框的一个面,所述主定位面设置在所述定位凹槽内;所述主定位面两侧分别为第二侧面和侧定位面;

所述测定位装置包括测定位杆和与所述测定位杆相连接的测定位面;

所述测定位杆穿过所述边框的另一个面,所述侧定位面设置在所述定位凹槽内;所述侧定位面两侧分别为主定位面和第一侧面。

优选的,所述胶包括Delomonopox AD295、Delomonopox AD298、Delomonopox HT281、Loctite326和Loctite332中的一种或多种。

优选的,所述用胶的方式为单面涂胶;

所述用胶粘结的用胶量为0.2~0.5mL/cm2

优选的,所述前处理清洁包括超声除油、化学除锈、超声水洗、酒精浸洗和烘箱烘干中的一步或多步。

本发明提供了一种烧结钕铁硼磁体的加工方法,包括以下步骤:,首先将钕铁硼磁体毛坯进行前处理清洁后,得到待加工的毛坯块;然后将上述步骤得到的待加工的毛坯块用胶粘结后,得到半成品;最后将上述步骤得到的半成品进行磨加工和切削加工后,得到钕铁硼磁体。与现有技术相比,本发明提供的加工方法,采用了更适合的操作步骤,在一开始的标准毛坯块(待加工的毛坯块)阶段就进行抹胶粘结操作,一方面方便了操作,提高了生产操作效率;一方面,使最终得到成品的尺寸精度更高,表面更光洁,同时也相对避免了胶液的浪费。此外,本发明提供的加工方法也更有利于提高后续的表面防护处理的效果。

实验结果表明,采用本发明提供的烧结钕铁硼磁体的加工方法,比现有技术的胶液利用率高,实验结果表明,采用本发明提供的烧结钕铁硼磁体的加工方法,比现有技术的胶液利用率高,从单位面积的胶液浪费上看,抹胶面面积越大,胶液浪费越少,因为涂抹胶液后,磁片贴合过程,胶液大部分会从四边溢出,抹胶面积越大,溢出的胶液就越少。实验数据显示:用胶量按0.4mL/cm2算,本发明800mm2的抹胶面消耗约5.12g胶液,溢出胶液约0.324g,胶液浪费6.3%,再进行切割分成4块,相当于200mm2的胶液浪费量;而现有的常规工艺的200mm2的抹胶面消耗约1.28g胶液,溢出胶液0.562g,胶液浪费43.9%。

实验结果还表明,采用本发明提供的烧结钕铁硼磁体的加工方法,获得的钕铁硼磁体表面粗糙度、平面度以及垂直度都明显优于现有技术的加工方法。用现有技术的加工方法,标准毛坯块在经过切加工、磨加工获得小半成品块后进行固定粘结,在进行表面处理前,还需经过磨加工去除表面胶质才能达到一定的表面粗糙度、平面度以及垂直度,同时还要保证尺寸,而本发明提供的加工方法在切加工、磨加工前就进行了固定粘结,这样就在切、磨加工之后直接获得一定表面粗糙度、平面度和垂直度的半成品块,然后进行表面处理。

实验数据显示:现有技术的加工方法在固定粘结后获得的样块表面明显有固化的胶质,磨去胶质后样块表面有的可明显发现凹凸不平,平面度在0.05~0.12mm之间,面垂直度测值在0.1~0.15mm范围内;采用本发明提供的加工方法,样块表面光洁,手触表面无凹凸感,平面度0.01~0.02mm,垂直度0.03~0.05mm。

附图说明

图1为本发明提供的用于毛坯块粘结定型的夹具的示意简图;

图2为本发明提供的烧结钕铁硼磁体粘结和加工的流程示意简图;

图3为常规的烧结钕铁硼磁体粘结和加工的流程示意简图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点,而不是对发明权利要求的限制。

本发明所有原料,对其来源没有特别限制,在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。

本发明所有原料,对其纯度没有特别限制,本发明优选采用分析纯或钕铁硼磁体领域内的常规纯度。

本发明提供了一种烧结钕铁硼磁体的加工方法,包括以下步骤:

A)将钕铁硼磁体毛坯进行前处理清洁后,得到待加工的毛坯块;

B)将上述步骤得到的待加工的毛坯块用胶粘结后,得到半成品;

C)将上述步骤得到的半成品进行磨加工和切削加工后,得到钕铁硼磁体。

本发明首先将钕铁硼磁体毛坯进行前处理清洁后,得到待加工的毛坯块。

本发明对所述钕铁硼磁体毛坯的来源没有特别限制,以本领域技术人员熟知的烧结钕铁硼的常规生产制备得到即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、外形要求以及产品性能进行选择和调整,本发明优选为钕铁硼原料经过配料、熔炼、氢爆、制粉、成型取向压制、烧结和回火中的一步或多步生产过程制备后得到,更优选为依次经过配料、熔炼、氢爆、制粉、成型取向压制、烧结和回火制备后,得到钕铁硼磁体毛坯,即毛坯块;再经过检测后,得到标准毛坯块。本发明对所述钕铁硼磁体的牌号没有特别限制,以本领域技术人员熟知的常规的牌号即可,本领域技术人员可以根据实际计算情况、产品计算要求以及产品牌号进行选择或调整。

本发明对钕铁硼磁体毛坯的含量没有特别限制,优选按质量百分比组成,包括Pr-Nd:28%~33%;Dy:0~10%;Tb:0~10%;Nb:0~5%;Al:0~1%;B:0.5%~2.0%;Cu:0~1%;Co:0~3%;Ga:0~2%;Gd:0~2%;Ho:0~2%;Zr:0~2%;余量为Fe。其中所述Pr-Nd的质量百分比含量优选为29%~33%,更优选为29%~32%,最优选为29.5%~31%;所述Dy的质量百分比含量优选为1.0%~9.0%,更优选为2.0%~8.0%,最优选为3.0%~7.0%;所述Tb的质量百分比含量优选为1.0%~9.0%,更优选为2.0%~8.0%,最优选为3.0%~7.0%;所述Nb的质量百分比含量优选为1.0%~4.0%,更优选为1.5%~3.5%,最优选为1.8%~3.2%;所述Al的质量百分比含量优选为0.2%~0.8%,更优选为0.3%~0.6%,最优选为0.3%~0.5%;所述B的质量百分比含量优选为0.8%~1%,更优选为0.85%~1.3%,更优选为0.9%~1.2%,最优选为0.9%~1.1%;所述Cu的质量百分比含量优选为0.01%~0.8%,更优选为0.02%~0.7%,最优选为0.03%~0.6%;所述Co的质量百分比含量优选为0.2%~2.0%,更优选为0.3%~1.5%,最优选为0.4%~1.2%;所述Ga的质量百分比含量优选为0%~1.5%,更优选为0.1%~1.2%,更优选为0.15%~1.0%,最优选为0.2%~0.9%;所述Gd的质量百分比含量优选为0.3%~1.5%,更优选为0.5%~1.2%,更优选为0.7%~1.0%,最优选为0.8%~0.9%;所述Ho的质量百分比含量优选为0.3%~1.5%,更优选为0.5%~1.2%,更优选为0.7%~1.0%,最优选为0.8%~0.9%;所述Zr的质量百分比含量优选为0%~1.5%,更优选为0.1%~1.2%,更优选为0.15%~1.0%,最优选为0.2%~0.9%。

本发明对所述前处理清洁的具体工序和参数没有特别限制,以本领域技术人员熟知的加工成型步骤之前的前处理工序即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品成型要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述前处理清洁优选包括超声除油、化学除锈、超声水洗、酒精浸洗和烘箱烘干中的一步或多步,更优选依次包括超声除油、化学除锈、超声水洗、酒精浸洗和烘箱烘干步骤。本发明对上述处理步骤的具体过程和参数没有特别限制,以本领域技术人员熟知的上述前处理步骤的具体过程和参数即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品成型要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述超声除油,优选为将钕铁硼磁体毛坯(标准毛坯块)置于碱性混合液中进行超声清洗和脱脂除油;本发明对所述碱性混合液的具体组成没有特别限制,以本领域技术人员熟知的超声除油用的碱性混合液即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、清洗要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述碱性混合液优选包括磷酸三钠、碳酸钠和OP-10中的一种或多种,更优选为磷酸三钠、碳酸钠和OP-10。本发明对所述磷酸三钠的浓度没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、清洗要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述磷酸三钠的质量浓度优选为20~30g/L,更优选为22~28g/L,最优选为24~26g/L。本发明对所述碳酸钠的浓度没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、清洗要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述碳酸钠的质量浓度优选为20~30g/L,更优选为22~28g/L,最优选为24~26g/L。本发明对所述OP-10的浓度没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、清洗要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述OP-10的质量浓度优选为1~3mL/L,更优选为1.3~2.7mL/L,最优选为1.6~2.4mL/L。

本发明所述化学除锈,优选为将钕铁硼磁体毛坯除去铁锈、氧化层。本发明所述超声水洗,优选将钕铁硼磁体毛坯置于清水溶液中超声清洗,除去表面的酥松颗粒、杂质。本发明所述酒精浸洗,优选为将钕铁硼磁体毛坯置于浓度95%酒精溶液内浸洗,进一步去除表面的油脂颗粒、杂质等。本发明所述烘箱烘干,优选为将钕铁硼磁体毛坯置于热风循环干燥箱内烘干,去除材料孔隙内残留酒精和水分。本发明对所述烘干的温度和时间没有特别限制,以本领域技术人员熟知的烘干条件即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、清洗要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述烘干的温度优选为100~120℃,更优选为105~115℃,最优选为108~112℃;所述烘干的时间优选为15~20min,更优选为16~19min,最优选为17~18min。

本发明然后将上述步骤得到的待加工的毛坯块用胶粘结后,得到半成品。

本发明对所述用胶中的胶的种类没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、清洗要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述胶优选包括包括Delomonopox AD295、Delomonopox AD298、Delomonopox HT281、Loctite326和Loctite332中的一种或多种,更优选为Delomonopox AD298、Delomonopox HT281或Loctite332,最优选为德国DELO公司的Delomonopox AD298。

本发明对所述用胶中的胶的性能没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、清洗要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述胶的性能适用温度优选为-40~200℃,更优选为0~150℃,最优选为50~100℃;所述胶的抗拉强度优选为大于等于50Mpa(层厚2mm);所述胶的绝缘性能优选为表面电阻大于等于1×E13Ω,介电强度优选为大于等于20kV/mm。

本发明对所述用胶中的方式的种类没有特别限制,以本领域技术人员熟知的用胶方式即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、清洗要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述用胶的方式为单面涂胶,更具体优选为使用胶枪将胶液涂在钕铁硼毛坯块一个表面,并使用刮胶板将粘稠状胶液在钕铁硼毛坯块表面刮抹均匀,使钕铁硼毛坯块上表面覆盖一层薄薄的粘稠状胶液,将抹胶后的标准毛坯块的抹胶面进行贴合,贴合时一个标准毛坯块的抹胶面与另外一标准毛坯块的未抹胶面进行贴合,然后将贴合的标准毛坯块相互搓揉使相贴的两面都涂满胶液,再进行粘结。本发明对所述钕铁硼毛坯块的抹胶表面没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、清洗要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述抹胶面的选择优选根据成品的特征以及所选择的加工方式而设定的,一般设定为面积较大的表面,以方便抹胶,又避免了胶液浪费。本发明对所述胶液的用量没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、清洗要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述用胶粘结的用胶量优选为0.2~0.3ml/cm2,更优选为0.22~0.28ml/cm2,最优选为0.24~0.26ml/cm2

本发明为提高粘结的效果,所述粘结后还包括定型步骤。本发明对所述粘结定型步骤的具体条件没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、清洗要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述定型的温度优选为120~200℃,更优选为140~180℃,最优选为150~170℃;所述粘结的定型时间优选为1~3h,更优选为1.3~2.7h,最优选为1.6~2.4h。本发明对所述粘结定型的方式没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、清洗要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述定型的方式优选为烘烤定型。

本发明对所述定型步骤的具体过程没有特别限制,以本领域技术人员熟知的粘结后定型的过程即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、清洗要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述定型步骤优选具体为:将粘结后的毛坯块放入夹具中卡紧,再进行烘烤定型。

本发明对所述夹具没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、清洗要求以及特性要求进行选择或调整,本发明为提高定型效果,节省用胶量,优化粘结效果,所述夹具优选包括用于放置毛坯块的定位凹槽、主定位装置和侧定位装置。

所述定位凹槽包括第一侧面、分别与所述第一侧面相连接的第二侧面和边框;

所述边框包括两边式边框或三边式边框;

所述两边式边框的一端与所述第一侧面相连接,所述两边式边框的另一端与所述第二侧面相连接,形成定位凹槽的四个侧面;

所述三边式边框的一端与所述第一侧面或第二侧面相连接,所述三边式边框的另一端与所述第一侧面相连接,形成定位凹槽的四个侧面;

所述主定位装置与所述第一侧面相对设置;

所述侧定位装置与所述第二侧面相对设置。

本发明提供的用于标准毛坯块粘结定型的夹具,包括用于放置毛坯块的定位凹槽。

在本实施例中,所述定位凹槽的槽内尺寸与所述钕铁硼产品的外形尺寸为相适配,其作用在于更好的放置标准毛坯块。在其他实施例中,所述定位凹槽的槽内尺寸可以为任何尺寸,以利于更好的放置和固定标准毛坯块为优选方案。本发明对所述适配的概念没有特别限制,以本领域技术人员熟知的适配的概念即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品外形要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述适配优选与外形或尺寸相近。

在本实施例中,所述定位凹槽包括第一侧面、分别与所述第一侧面相连接的第二侧面和边框;其作用在于第一侧面、第二侧面和边框形成定位凹槽的四个面,更好的放置和固定标准毛坯块。在其他实施例中,所述第一侧面、第二侧面和边框的位置关系可以优选为其他位置关系,以利于更好的放置和固定标准毛坯块为优选方案。

本发明对所述边框的边数没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品外形要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述边框优选包括两边式边框或三边式边框。

当所述边框优选为两边式边框时,所述两边式边框的一端与所述第一侧面相连接,所述两边式边框的另一端与所述第二侧面相连接,形成定位凹槽的四个侧面。

当所述边框优选为三边式边框时,所述三边式边框的一端与所述第一侧面或第二侧面相连接,所述三边式边框的另一端与所述第一侧面相连接,形成定位凹槽的四个侧面。

本发明对上述连接的方式没有特别限制,以本领域技术人员熟知的连接方式即可,本发明所述连接的方式优选为制作时一体成型、焊接、粘结或用螺栓固定,更优选为焊接或用螺栓固定。本发明对所述三边式边框的一端与所述第一侧面相连接,所述三边式边框的另一端与所述第一侧面相连接没有特别的限制,本领域技术人员能够理解,基于常识,所述三边式边框的一端与所述第一侧面相连接时,所述三边式边框的另一端与所述第一侧面的另一端相连接。

在本实施例中,所述定位凹槽还包括主定位装置和侧定位装置。

所述主定位装置与所述第一侧面相对设置;所述侧定位装置与所述第二侧面相对设置。本发明对所述相对设置的概念没有特别限制,以本领域技术人员熟知的相对设置的涵义即可,本发明所述相对设置是指在对立面进行设置。

在本实施例中,所述主定位装置包括主定位杆和与所述主定位杆相连接的主定位面。其作用在于具有调整的效果并更好的夹固标准毛坯块。在其他实施例中,所述主定位装置还可以优选为其他类似结构,以利于更好的调整效果以及更好的紧固钕铁硼产品为优选方案。本发明对所述主定位杆的具体选择没有特别限制,以本领域技术人员熟知的具有相似功能零件即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品外形要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述主定位杆具体优选为圆柱芯体,更优选为螺栓;所述螺栓的尺寸依据凹槽的尺寸和毛坯的尺寸进行适应性配制。在其他实施例中,所述主定位杆也可以优选为其他类似结构,以利于更好的调整效果以及更好的紧固标准毛坯块为优选方案。

在本实施例中,所述主定位杆优选穿过所述边框的一个面,所述主定位面设置在所述定位凹槽内,所述主定位面两侧分别为第二侧面和侧定位面。所述主定位杆优选一部分在定位凹槽内,另一部分在定位凹槽外,能够进行转动,调整一部分和另一部分之间的比例,其作用在于具有调整的效果并更好的夹固标准毛坯块。在其他实施例中,所述主定位杆和主定位面也可以优选为设置在其他位置,以利于更好的调整效果以及更好的紧固标准毛坯块为优选方案。

在本实施例中,所述测定位装置优选包括测定位杆和与所述测定位杆相连接的测定位面。其作用在于具有调整的效果并更好的夹固标准毛坯块。在其他实施例中,所述测定位装置还可以优选为其他类似结构,以利于更好的调整效果以及更好的紧固钕铁硼产品为优选方案。本发明对所述测定位杆的具体选择没有特别限制,以本领域技术人员熟知的具有相似功能零件即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品外形要求以及特性要求进行选择或调整,本发明所述测定位杆具体优选为圆柱芯体,更优选为螺栓;所述螺栓的尺寸依据凹槽的尺寸和毛坯的尺寸进行适应性配制。在其他实施例中,所述测定位杆也可以优选为其他类似结构,以利于更好的调整效果以及更好的紧固标准毛坯块为优选方案。

在本实施例中,所述测定位杆优选穿过所述边框的另一个面,所述侧定位面设置在所述定位凹槽内,所述侧定位面两侧分别为主定位面和第一侧面。所述测定位杆优选一部分在定位凹槽内,另一部分在定位凹槽外,能够进行转动,调整一部分和另一部分之间的比例,其作用在于具有调整的效果并更好的夹固标准毛坯块。在其他实施例中,所述测定位杆和侧定位面也可以优选为设置在其他位置,以利于更好的调整效果以及更好的紧固标准毛坯块为优选方案。

本发明对所述上述定型的步骤没有其他特别限制,以本领域技术人员熟知的类似步骤即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品外形要求以及特性要求进行选择或调整,本发明还优选在所述毛坯块与所述夹具直接设置有粘胶吸附体,以防止顶紧过程中胶液从贴合缝隙溢出,避免烘烤时标准毛坯块与辅助工装固结在一起。本发明对所述粘胶吸附体的具体选择没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品外形要求以及特性要求进行选择或调整,本发明优选为纸。

参见图1,图1为本发明提供的用于毛坯块粘结定型的夹具的示意简图,其中,1为定位凹槽的第二侧面,2为主定位装置,3为侧定位装置。其中,边框为三边式边框,三边式边框的一端与第一侧面相连接,另一端与第一侧面的另一端相连接,并采用螺栓固定。

本发明最后将上述步骤得到的半成品进行磨加工和切削加工后,得到钕铁硼磁体。

本发明对所述上述磨加工和切削加工的具体步骤和参数没有其他特别限制,以本领域技术人员熟知的类似步骤即可,本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品外形要求以及特性要求进行选择或调整。本发明优选根据上述粘结定型后的标准毛坯块以及产品要求进行机械加工,本发明还优选再经过后面的表面防护处理步骤,从而获得最终的钕铁硼磁体成品。

本发明上述步骤提供了一种烧结钕铁硼磁体的加工方法,本发明提供的加工方法,采用了更合适的操作步骤,在一开始的标准毛坯块阶段就进行抹胶粘结操作,一方面方便了操作,提高了生产操作效率;一方面,使最终得到成品的尺寸精度更高,表面更光洁,同时也相对避免了胶液的浪费。此外,本发明提供的加工方法也更有利于提高后续的表面防护处理的效果。本发明还提供了用于粘结定型的夹具,其能够有效的对钕铁硼磁体毛坯进行定位,能够在产品的烘烤定型过程中实现定位和夹固,从而保证最终产品的技术要求以及节省了胶液。实验结果表明,采用本发明提供的烧结钕铁硼磁体的加工方法,比现有技术的胶液利用率高,从单位面积的胶液浪费上看,抹胶面面积越大,胶液浪费越少,因为涂抹胶液后,磁片贴合过程,胶液大部分会从四边溢出,抹胶面积越大,溢出的胶液就越少。实验数据显示:用胶量按0.4mL/cm2算,本发明800mm2的抹胶面消耗约5.12g胶液,溢出胶液约0.324g,胶液浪费6.3%,再进行切割分成4块,相当于200mm2的胶液浪费量;而现有的常规工艺的200mm2的抹胶面消耗约1.28g胶液,溢出胶液0.562g,胶液浪费43.9%。

实验结果还表明,采用本发明提供的烧结钕铁硼磁体的加工方法,获得的钕铁硼磁体表面粗糙度、平面度以及垂直度都明显优于现有技术的加工方法。用现有技术的加工方法,标准毛坯块在经过切加工、磨加工获得小半成品块后进行固定粘结,在进行表面处理前,还需经过磨加工去除表面胶质才能达到一定的表面粗糙度、平面度以及垂直度,同时还要保证尺寸,而本发明提供的加工方法在切加工、磨加工前就进行了固定粘结,这样就在切、磨加工之后直接获得一定表面粗糙度、平面度和垂直度的半成品块,然后进行表面处理。

实验数据显示:现有技术的加工方法在固定粘结后获得的样块表面明显有固化的胶质,磨去胶质后样块表面有的可明显发现凹凸不平,平面度在0.05~0.12mm之间,面垂直度测值在0.1~0.15mm范围内;采用本发明提供的加工方法,样块表面光洁,手触表面无凹凸感,平面度0.01~0.02mm,垂直度0.03~0.05mm。

为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种烧结钕铁硼磁体的加工方法进行详细描述,但是应当理解,这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制,本发明的保护范围也不限于下述的实施例。

实施例1

提供一种用于标准毛坯块粘结定型的夹具,夹具包括用于放置毛坯块的定位凹槽、主定位装置和侧定位装置。

定位凹槽包括第一侧面、与第一侧面相连接的第二侧面、与第一侧面相连接的三边式边框;

其中,三边式边框的一端与第一侧面相连接,另一端与第一侧面的另一端相连接,并采用螺栓固定,形成定位凹槽的四个侧面,第二侧面为内侧面;

主定位装置包括主定位杆和与所述主定位杆相连接的主定位面,主定位装置与第一侧面相对设置,主定位杆穿过边框的一个面,主定位面设置在定位凹槽内,主定位面两侧分别为第二侧面和侧定位面。

测定位装置包括测定位杆和与所述测定位杆相连接的测定位面,侧定位装置与所述第二侧面相对设置,测定位杆穿过边框的另一个面,侧定位面设置在定位凹槽内,侧定位面两侧分别为主定位面和第一侧面。

参见图1,图1为本发明提供的用于毛坯块粘结定型的夹具的示意简图,其中,1为定位凹槽的第二侧面,2为主定位装置,3为侧定位装置。

实施例2

主工艺流程:

标准毛坯块→清洗→抹胶→烘烤定型→磨加工→切削加工→表面处理。

烧结钕铁硼磁体标准毛坯块的前处理清洗、选用的胶、抹胶方式、固定粘结和加工成型。

烧结钕铁硼磁体标准毛坯块的前处理清洗,包括超声除油、化学除锈、超声水洗、酒精浸洗和烘箱烘干;

清洗:

(1)超声除油,将钕铁硼永磁材料置于碱性溶液中经过超声清洗,脱脂除油;

(2)化学除锈,将钕铁硼永磁材料除去铁锈、氧化层;

(3)超声水洗,将钕铁硼永磁材料置于清水溶液中超声清洗,除去表面的酥松颗粒、杂质;

(4)酒精浸洗,将钕铁硼永磁材料置于浓度95%酒精溶液内浸洗,进一步去除表面的

(5)烘箱烘干,将钕铁硼永磁材料置于热风循环干燥箱内烘干,去除材料孔隙内残留酒精和水分。

选用的胶为Delomonopox AD298,固化温度120℃~180℃,固化时间40min,固化后的可使用温度范围-40℃~200℃;密度1.6g/ml;抗拉强度(层厚2mm)为50Mpa,表面电阻≥1×E13Ω,介电强度为20kV/mm。

抹胶:胶液使用量为0.5mL/cm2、单面用胶,根据涂抹位置面面积,要求胶液100%覆盖涂抹面,涂层厚度根据固化后对允许胶缝大小的要求进行设定。

固定粘结包括夹具固定和烘烤粘结,将贴合一起的上述毛坯块放置于实施例1的夹具内,将贴合后的毛坯块进行固定,通过夹具2、3定位装置,控制贴合后的毛坯块的平面度、垂直度以及胶缝大小,然后将固定好的毛坯块置于温度环境为170℃的热干风循环干燥箱内烘烤40min,使胶液固化;

加工成型包括本领域技术人员熟知的切加工和磨加工,对胶液固化后的烧结钕铁硼磁体进行切、磨加工,获得表面处理前的成品。

参见图2,图2为本发明提供的烧结钕铁硼磁体粘结和加工的流程示意简图。参见图3,图3为常规的烧结钕铁硼磁体粘结和加工的流程示意简图。

对上述过程以及得到的产品进行检测,再与常规工艺技术的过程和得到的产品进行检测,对比结果表明,本发明实施例2具有较高的胶液利用率,用胶量取0.5mL/cm2,本发明800mm2的抹胶面消耗约6.4g胶液,溢出胶液约0.658g,胶液浪费10.2%,再进行切割分成4块,相当于200mm2的胶液浪费量;而现有的常规工艺的200mm2的抹胶面消耗约1.6g胶液,溢出胶液0.826g,胶液浪费51.6%;本发明的胶液浪费量由51.6%降至10.2%。

对尺寸方面的技术指标进行检测,获得的钕铁硼磁体表面粗糙度、平面度以及垂直度都明显优于现有技术的加工方法。用常规工艺技术的加工方法,标准毛坯块在经过切加工、磨加工获得小半成品块后进行固定粘结,在进行表面处理前,还需经过磨加工去除表面胶质才能达到一定的表面粗糙度、平面度以及垂直度,同时还要保证尺寸,而本发明提供的加工方法在切加工、磨加工前就进行固定粘结,这样就在切、磨加工之后直接获得一定表面粗糙度、平面度和垂直度的半成品块,然后进行表面处理。

多组试验数据显示:现有技术的加工方法在固定粘结后获得的样块表面明显有固化的胶质,磨去胶质后样块表面有的可明显发现凹凸不平,平面度在0.04~0.10mm之间,面垂直度测值在0.08~0.15mm范围内。

采用本发明提供的加工方法,样块表面光洁,手触表面无凹凸感,平面度为0.01~0.02mm,垂直度为0.03~0.05mm。

实施例3

主工艺流程:

标准毛坯块→清洗→抹胶→烘烤定型→磨加工→切削加工→表面处理。

烧结钕铁硼磁体标准毛坯块的前处理清洗、选用的胶、抹胶方式、固定粘结和加工成型。

烧结钕铁硼磁体标准毛坯块的前处理清洗,包括超声除油、化学除锈、超声水洗、酒精浸洗和烘箱烘干;

清洗:

(1)超声除油,将钕铁硼永磁材料置于碱性溶液中经过超声清洗,脱脂除油;

(2)化学除锈,将钕铁硼永磁材料除去铁锈、氧化层;

(3)超声水洗,将钕铁硼永磁材料置于清水溶液中超声清洗,除去表面的酥松颗粒、杂质;

(4)酒精浸洗,将钕铁硼永磁材料置于浓度95%酒精溶液内浸洗,进一步去除表面的

(5)烘箱烘干,将钕铁硼永磁材料置于热风循环干燥箱内烘干,去除材料孔隙内残留酒精和水分。

选用的胶为Delomonopox AD298,固化温度120℃~180℃,固化时间40min,固化后的可使用温度范围-40℃~200℃;密度1.6g/ml;抗拉强度(层厚2mm)为50Mpa,表面电阻≥1×E13Ω,介电强度为20kV/mm。

抹胶:胶液使用量取0.4mL/cm2、单面用胶,根据涂抹位置面面积,要求胶液100%覆盖涂抹面,涂层厚度根据固化后对允许胶缝大小的要求进行设定。

固定粘结包括夹具固定和烘烤粘结,将贴合一起的上述毛坯块放置于实施例1的夹具内,将贴合后的毛坯块进行固定,通过夹具2、3定位装置,控制贴合后的毛坯块的平面度、垂直度以及胶缝大小,然后将固定好的毛坯块置于温度环境为170℃的热干风循环干燥箱内烘烤40min,使胶液固化;

加工成型包括本领域技术人员熟知的切加工和磨加工,对胶液固化后的烧结钕铁硼磁体进行切、磨加工,获得表面处理前的成品。

对上述过程以及得到的产品进行检测,再与常规工艺技术的过程和得到的产品进行检测,对比结果表明,本发明实施例3具有较高的胶液利用率,用胶量取0.4mL/cm2,本发明800mm2的抹胶面消耗约5.12g胶液,溢出胶液约0.324g,胶液浪费6.3%,再进行切割分成4块,相当于200mm2的胶液浪费量;而现有的常规工艺的200mm2的抹胶面消耗约1.28g胶液,溢出胶液0.562g,胶液浪费43.9%;本发明的胶液浪费量由43.9%降至6.3%。

对尺寸方面的技术指标进行检测,获得的钕铁硼磁体表面粗糙度、平面度以及垂直度都明显优于现有技术的加工方法。用常规工艺技术的加工方法,标准毛坯块在经过切加工、磨加工获得小半成品块后进行固定粘结,在进行表面处理前,还需经过磨加工去除表面胶质才能达到一定的表面粗糙度、平面度以及垂直度,同时还要保证尺寸,而本发明提供的加工方法在切加工、磨加工前就进行固定粘结,这样就在切、磨加工之后直接获得一定表面粗糙度、平面度和垂直度的半成品块,然后进行表面处理。

多组试验数据显示:现有技术的加工方法在固定粘结后获得的样块表面明显有固化的胶质,磨去胶质后样块表面有的可明显发现凹凸不平,平面度在0.05~0.12mm之间,面垂直度测值在0.1~0.15mm范围内。

采用本发明提供的加工方法,样块表面光洁,手触表面无凹凸感,平面度为0.01~0.03mm,垂直度为0.04~0.05mm。

以上对本发明提供的一种烧结钕铁硼磁体的加工方法进行了详细的介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想,包括最佳方式,并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统,和实施任何结合的方法。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定,并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素,或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素,那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。

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