专利名称：压制粉末制品的装置以及压制粉末制品的方法
技术领域：
本发明涉及一种压制粉末制品的装置以及一种压制粉末制品的方法，具体说是涉及一种通过将注入型腔中的稀土磁性粉末压缩而形成半成品坯的压制粉末制品的装置以及压制粉末制品的方法。
通常上述类型的压制稀土磁性粉末制品的装置包括有一具有直立通孔的模具、从上述的模具通孔上面穿入的上冲模和穿入该模具通孔相对于模具滑动的下冲模。该下冲模提供在模具的通孔内的型腔。通过重力作用将从上部供给的稀土磁性粉末注入该型腔，然后将上冲模插入通孔以便上冲模和下冲模将稀土磁性粉末压制成半成品坯。
按照上述的压制装置，通常要将一种润滑剂(脱模剂)涂覆在通孔的侧面上，以防止通孔侧面咬住同时使半成品坯容易取出通孔。为了实现此特定的操作，在公告号为3-291307的日本专利中揭示了一种在下冲模侧面上设有一喷孔的装置。按照此装置，当模具相对下冲模移动时从该喷孔直接将润滑剂供向通孔的侧面，由此提高装置的工作效率。
另一方面，公开号为62-146597的日本实用新型揭示一种吸入口是设置在模具通孔侧面上或者在上冲模的下表面上的装置。当将粉末压制成半成品坯时，将在型腔中的空气和其他的气体抽吸掉(排出)，由此减少残留在坯中的气体量。
然而存在一些问题。根据前一个的揭示内容(公开号3-291307的日本专利)，虽然可以将润滑剂可靠地涂覆到模具通孔侧面靠近喷孔的区域，但是要均匀地涂覆到通孔整个侧面上是困难的。因此，从通孔中可靠地取出半成品坯是困难的。另一方面，如果可实现均匀涂覆，然而必须供给大量的润滑剂而使坯涂覆不必要量的润滑剂。过多量的润滑剂会使坯表面脆化，因而易于产生破裂或剥离的缺陷。另外，如果采用前一种的传统装置来压制稀土磁性粉末制品，润滑剂由于是一种有机化合物，在烧结后可能增加化合物的含碳量，从而使稀土磁铁的特性变坏。而且由粉末用脱模铸造方法制造的半成品坯的坯强度较差，因为颗粒大小分布曲线陡。
按照上述的压制装置，型腔注入由重力作用从上部供给的稀土磁性粉末。这常常会使粉末注入不均匀，尤其在由模具和下冲模的通孔侧面形成的角部上。如果被使用的粉末是用脱模铸造方法制取的这个问题就尤其严重，这是由于用脱模铸造方法制取的粉末其流动系要比模铸方法的差，这由陡的颗粒大小分布曲线表征。这样，就试图将后一个装置(公开号为62-146597的日本实用新型)用于在将粉末注入型腔时从模具的通孔侧面进行抽吸。
然而，虽然在模具的通孔侧面上设置抽吸口可以排气，但均匀地构成许多抽吸口是困难的。而且即使从模具通孔的侧面进行抽吸，仍难于提高粉末注入的均匀性，尤其在由下冲模和模具的通孔侧面形成的角部上。因此，不能实现半成品坯的质量或者数量的提高。从而也就不能实现生产力的提高。
因此本发明的主要目的是提供一种可以提高半成品坯的质量和数量从而可提高生产力的压制粉末制品的装置和压制粉末制品的方法。
按照本发明的一个方面，提供一种用于通过压制粉末成形半成品坯的压制粉末制品的装置，该装置包括一具有直立通孔的模具；各可以在通孔内相对于模具垂直移动以在通孔中所形成的型腔内压缩粉末的第一冲模和第二冲模；以及包括一设置在第一冲模侧面上的供给口的供给装置，用于将带有气体的润滑剂从供给口供向在在通孔内的通孔侧面。
按照本发明的另一方面，提供一种用于通过在模具的直立通孔中形成的型腔内的第一冲模和第二冲模压缩粉末制成半成品坯的压制粉末制品的方法，该方法包括将带有气体的润滑剂从第一冲模的侧面供向在通孔内的通孔侧面的润滑剂供给步骤；给型腔注入粉末的粉末注入步骤；以及由第一冲模和第二冲模冲压注入型腔的粉末以制成半成品坯的冲压成形步骤。
按照本发明，将带有气体的润滑剂以喷雾或雾化的形式从第一冲模的侧面供向模具通孔的侧面。因此，可以容易并且均匀地将润滑剂敷涂在模具的通孔侧面，而仅敷涂很少量的润滑剂。其结果是可以可靠地将坯取出通孔。另外，通过烧结半成品坯所获得磁铁的磁化特性可以获得改善，这是由于产生的磁铁的含碳量小。其结果是，就可能提高半成品坯的质量和数量，从而提高生产力。
按照本发明，较理想是敷涂在通孔侧面的润滑剂由一吸收件敷涂。这可以甚至更均匀地将润滑剂敷涂到通孔侧面上，从而可以更节省敷涂量。
另外，较理想是将第一冲模制成具有多角形截面以构成一角部以及将润滑剂从第一冲模内部通过角部附近供向通孔的侧面。如果将第一冲模制成具有多角形截面，通孔的对应于第一冲模角部的角部部分就易于产生不均匀的敷涂。然而，由于从第一冲模的角部附近供给润滑剂，就可以可靠地将润滑剂敷涂到通孔的角部。其结果是，即使第一冲模具有多角形截面也可将坯可靠地取出模具的通孔，从而可以进一步提高半成品坯的质量和产量，由此提高生产力以及延长金属模的使用寿命。
另外，较理想是将润滑剂供向通孔的侧面，而由设置在比供给口更远离型腔的第一冲模侧面上的一密封部分密封在第一冲模侧面和通孔侧面之间的间隙。如果第一冲模是下冲模，通过设置在供给口下部上的密封可靠地向上排出润滑剂。这样借助由带有气体的润滑剂提供的向上气流就可去除残存在下冲模的侧面和模具的通孔侧面之间的一团粉末。因此可以减少由粉末所产生的在下冲模侧面和模具通孔侧面上的磨损。如果粉末含有一种具有高耐磨性的稀土磁性粉末，则此优点尤其显著。另外可防止所敷涂的润滑剂向下流动。另一方面，如果第一冲模是一上冲模，通过密封供给口的上部可以使润滑剂可靠地向下排出，并且可以防止被敷涂的润滑剂通过上冲模和通孔侧面之间的间隙向模具的上表面泄漏，等等。
另外，较理想是第一冲模是下冲模。如上所述，按照本发明，采用较少量的润滑剂可以容易地和均匀地将润滑剂敷涂到模具通孔的侧面上。其结果是，润滑剂几乎不可能汇集在下冲模的上表面上。这样，当压制时可将粉末容易地固定成形，因而可以获得具有理想特性的坯。即使下冲模的上表面形成有凹槽，润滑剂也几乎不可能汇集在下冲模的上表面上，因而获得同样的优点。
另外，较理想是粉末含有一种稀土磁性粉末。按照本发明，可以防止过多的润滑剂敷涂在坯上。这样，即使坯是由含有稀土磁性粉末制成，并且如果这种坯被烧结时，产生的稀土磁铁的含碳量也小。因此，可以提高稀土磁铁的磁性特性。
按照本发明的另一方面，提供了一种通过冲压粉末制成半成品坯的压制粉末制品的装置，该装置包括一具有直立通孔的模具；上冲模和下冲模，各在通孔内可相对于模具垂直移动以压缩在通孔中形成的型腔内的粉末；以及一包括设置在下冲模侧面上的抽吸口的抽吸装置，当型腔注入粉末时在来自抽吸口的降低的压力作用下对型腔进行抽吸。
按照本发明的又一方面，提供一种用于通过在模具的直立通孔中形成的型腔内的第一冲模和第二冲模压缩粉末制成半成品坯的压制粉末制品的方法，该方法包括当型腔处于由从下冲模的侧面提供的降低的压力抽吸的情况下给型腔注入粉末的粉末注入步骤；以及由第一冲模和第二冲模冲压注入型腔的粉末以制成半成品坯的冲压成形步骤。
按照本发明，当型腔处于由从下冲模的侧面提供的降低的压力抽吸的情况下给型腔注入粉末。这样，甚至可以可靠地将粉末注入到由模具的通孔侧面和下冲模形成的角部部分，从而可以防止粉末不均匀地注入型腔。这样，就可以提高坯的质量和产量，由此提高生产力。
按照本发明，较理想是通过设置在下冲模侧面上的过滤件提供过滤，以在用降低的压力对型腔抽吸的过程中覆盖抽吸口以防止下冲模抽吸粉末。这防止了抽吸口的堵塞，从而可以可靠地和均匀地进行抽吸。
另外，较理想是将下冲模制成具有多角形的部分以便具有一个角部，并通过从角部附近提供的降低的压力对型腔进行抽吸。如果将下冲模制成具有多角形截面，对应于该角部的通孔的角部部分就易于进行不均匀的注入。然而，通过来自下冲模的角部附近的降低的压力而对型腔抽吸，也可以可靠地对这样一个角部部分注入粉末。其结果是，就可以进一步提高坯的质量和产量，由此提高生产力。
还有，较理想是在型腔处于由降低的压力所提供的抽吸的状态的同时通过设置在抽吸口之下的下冲模侧面上的密封部分对在下冲模的侧面和模具的通孔侧面之间的间隙进行密封。这可以使型腔处于抽吸状态的同时在下冲模之上产生部分的真空，由此改善抽吸的效果。
如上所述，避免了在型腔内粉末的不均匀的注入。这样，即使粉末含有一种流动性差的稀土磁性粉末，也可将粉末注入到通孔的角部部分，从而可以形成高质量的坯。因此，如果粉末含有稀土磁性粉末，本发明也是有效的。如果稀土磁性粉末制品是用脱模浇铸方法制造，本发明特别有效，这样的粉末较差的流动性。
按照本发明的另一方面，提供了一种通过冲压粉末制成半成品坯的压制粉末制品的装置，该装置包括一具有直立通孔的模具；第一冲模和第二冲模，各在通孔内相对于模具进行垂直移动，以在通孔中形成的型腔内压缩粉末；一设置在第一冲模侧面上的润滑剂保持装置，与通孔侧面接触而将润滑剂敷涂在通孔的侧面上；以及一将润滑剂供给润滑剂保持装置的润滑剂供给装置。
按照本发明的又一方面，提供一种用于通过在模具的直立通孔中形成的型腔内的第一冲模和第二冲模压缩粉末制成半成品坯的压制粉末制品的方法，该方法包括通过使保持润滑剂的润滑剂保持装置与通孔侧面进入接触而将润滑剂供向通孔侧面的润滑剂供给步骤；给型腔注入粉末的粉末注入步骤；以及由第一冲模和第二冲模冲压注入型腔的粉末以制成半成品坯的冲压成形步骤。
按照本发明，可以容易和均匀地将润滑剂敷涂到模具通孔的侧面上，而仅仅敷涂较少量的润滑剂。其结果是可以可靠地将坯取出通孔。另外，通过烧结坯所获得的磁铁的磁性特性可以获得改善，因为产生的磁铁的含碳量小。因此可以提高坯的质量和产量，由此提高生产力。
另外，较理想是粉末含有一种稀土磁性粉末。按照本发明，可以防止将过多的润滑剂敷涂在坯上。这样，即使坯是用稀土磁性粉末制成，并且如果这种坯是烧结成的，产生的稀土磁铁的含碳量也低。因此，可以改善稀土磁铁的磁性特性。
下面进一步结合附图具体说明本发明的一些实施例，以便更清楚地理解本发明的上述目的以及其他目的、特点、方案和优点。
图1是本发明的一实施例的压制稀土磁性粉末制品的装置的示意图；图2是示出下冲模的立体图；图3是示出下冲模内部结构的分解立体图；图4是示出下冲模环部的水平剖面的剖视图；图5是示出稀土磁性粉末制品压制装置的操作顺序的流程图；图6是示出在注入粉末时未提供抽吸情况下稀土磁性粉末制品压制装置的操作顺序的流程图7是示出下冲模的一个变型的立体图。
下面参照附图来具体说明本发明的一个实施例。
参看图1，本发明的一实施例的稀土磁性粉末品压制装置10包括一设置有矩形截面的直立通孔12的模具14、用于从上面插入模具14的通孔12的上冲模16、以及插入在模具14的通孔12中的下冲模18。下冲模18固定在压制装置的主体20上。另一方面，借助一未图示的电动机或者驱动缸模具14可以垂直往复的方式移动，以使下冲模18可相对于模具14垂直移动。如图1所示，当模具14相对下冲模18升高时，通过在模具14的通孔12中的下冲模18形成一型腔22。
模具14具有一个设置一供料箱26的上表面，该供料箱装有由稀土磁性粉末制成的粉末24。供料箱26安装有水平延伸的臂28和接触模具14的上表面的刮拭件30。臂28与一未图示的电动机或者驱动缸相连接。这样的一个电动机或者驱动缸使供料箱26在模具14的上表面上按图1所示的左右方向滑动。另一方面，该刮拭件30包括一毛毡30a和一橡胶板30b。橡胶板30b固定在毛毡上以支承毛毡30a。当供料箱26在模具14的上表面上滑动时，毛毡30a将从通孔12中吹出的粉末24刮到模具14的上表面上，这在后面将予以详细说明。
在供料箱26中的粉末接触模具14的上表面。当供料箱26行进到型腔22之上时，在供料箱26中的粉末下落注入型腔22。然后由插入通孔12(型腔)的上冲模16和下冲模18冲压以这样方式被注入型腔22中的粉末24。
如图2和3所示，下冲模18与模具14的通孔12相一致地被制成具有矩形(多角形)截面的形状和角部31。下冲模18包括一下冲模主体32和一盖件34。盖件34具有一形成有凹槽36的上表面，该上表面用作下冲模18的上表面。该凹槽36经镜面抛光以便半成品坯72(后面予以说明)可以容易地与下冲模18分开。下冲模主体32具有一个被加工成环部38的上表面。该环部38具有一个形成有许多作为供给口即喷孔的通孔40。这些喷孔40是以数排沿环部38的周向及垂直方向形成，以将润滑剂基本均匀地供到模具14的通孔12的侧面的整个周围之上。采用这样的布置，可以将润滑剂从下冲模18内喷到模具14的通孔12的侧面上的这许多喷孔是在比较靠近下冲模18上端的部分上沿下冲模18的侧面设置。
下冲模18具有形成有与各喷孔40连通的一个润滑剂通道42的内部。如图4所示，该润滑剂供给通道42包括一主通道42a和数个子通道42b、42c。
主通道42a包括一基本呈L形的管子，从下冲模主体32的侧面的下端部起始、在下冲模主体32内部经过、在下冲模主体32的中央部分向上拐弯、然后向上走向下冲模主体32的上表面。
子通道42b、42c在下冲模主体32的上表面上形成，以提供在主通道42a和各喷孔40之间的水平连接。具体说，子通道42b、42c是通过在下冲模主体32的上表面加工和在在环部38的内侧形成，从而在下冲模主体32的上表面上留下四个三角形柱作为引导件44。子通道42b形成一个从下冲模主体32的上表面的中央部分向四个角部31中每一个延伸的X形状。另一方面，子通道42c直接在环部38内侧形成为一个基本呈矩形的环。
主通道42a和子通道42b将来自下冲模18内部的润滑剂供给通道42引向位于各角部31附近的喷孔40。具体说，润滑剂首先供向邻接角部31的各喷孔40，然后通过子通道42c供向各其他喷孔。
一基本呈环形的密封件46设置成在直接处于各喷孔40之下部分上环绕下冲模主体32的侧面，以密封在下冲模18侧面和模具14的通孔12侧面之间的间隙。该密封件例如用具有高密封能力的腈橡胶或者毛毡制成。另外，一基本呈环形的吸收件48围绕环部38四周设置在下冲模主体32上表面上以覆盖喷孔40。吸收件48是用纤维性材料例如毛毡制成，因而可以由敷涂到模具14的通孔12的侧面的润滑剂吸收部分固定，从而当处于通孔12中时保持与通孔12的侧面接触。另外，吸收件48可以使润滑剂从内部通向外部，而在抽吸过程中起到过滤件的作用。采用上述布置，下冲模18的侧面设有密封件46和吸收件48。
作为下冲模18的上端部一部分的盖件34通过银合金钎焊安装在环部38上。
润滑剂供给通道42的主通道42a具有一下端部(伸出下冲模18的下端部的部分)，该下端部通过一叉状件50与润滑剂供给管52和抽吸管54相连接。(这里应注意为了清楚起见图1和5分别显示润滑剂供给管52和抽吸管54是以直立布置，而与图2和3不同。)润滑剂供给管52与一压力泵56相连接以将空气送向润滑剂供给通道42，而抽吸管54连接于一真空泵58。
由润滑剂供给管52提供的供给通道与一支管60相连接。支管60通过一电磁控制阀62与作为润滑剂储存器的油箱64相连接。当在粉末24注入型腔22前模具14垂直移动时，压力泵56动作，这在后面将详细地予以说明。在压力泵56工作的同时，电磁控制阀62开启，允许油箱64将润滑剂滴进润滑剂供给管52。当通过压力泵56将润滑剂滴入经加压(加压到约0.7兆帕)的空气时，润滑剂被雾化。经雾化的润滑剂通过润滑剂供给通道42被传送，并通过喷孔40被供向通孔12的侧面。这样，设置有一个供给雾化润滑剂的供给装置，它包括喷孔40、润滑剂供给通道42、润滑剂供给管52、压力泵56、支管60、电磁控制阀62和油箱64。
这里应注意一电磁控制阀66相邻于叉状管50设置在润滑剂供给管52上。在真空泵工作的同时该电磁控制阀66关闭。
另一方面，抽吸管54设有一在压力泵56工作时关闭的电磁控制阀68和一其位置比电磁控制阀68更靠近真空泵58、用于防止真空泵58抽吸粉末24或者润滑剂的过滤器70。当型腔22注入粉末24时，真空泵58便启动，这将在后面予以详细说明。当真空泵58启动(在约负0.1兆帕时抽吸)，则在减压的情况下通过吸收件48对型腔22进行抽吸，喷孔40和润滑剂供给通道42都设置在下冲模18中。这样，提供了一种抽吸装置，它包括喷孔40、润滑剂供给通道42、抽吸管54和真空泵58。
如上所述，喷孔40也作为开通在下冲模18的侧面上的抽吸口动作。这样，就可以提供许多基本均匀地围绕下冲模18侧面的上部的抽吸口。另外，润滑剂供给通道42还起着一个通过下冲模18的内部通向抽吸口的抽吸通道的作用。另外，吸收件48还起着一个覆盖抽吸口的过滤件的作用。
采用上述布置，下面将参照图5说明压制稀土磁性粉末制品的装置10的工作情况。
在图5(a)中所示的第一种状态是前面的压制操作循环已完成的状态。当上冲模16停留在其上行程末端时模具14停留在其下行程的末端。
当模具14升高(见图5(b))时，压力泵56启动，而电磁控制阀62和66开启。另一方面，真空泵58保持停止，而电磁控制阀68保持关闭。在上述状态下，润滑剂从油箱64滴入在润滑剂供给管52中的压缩空气中，并在空气中雾化。通过下冲模18的润滑剂供给通道42将呈雾化状态的润滑剂供向各喷孔40。各喷孔40通过吸收件48将润滑剂喷向通孔12的侧面。
在上述步骤的过程中，直接设置在下冲模18侧面上的各喷孔40之下的密封件46使润滑剂和空气向上吹送，以去除附留在下冲模18的侧面和通孔12侧面之间的粉末24。这就保护下冲模18的侧面和通孔12的侧面避免被粉末24损坏。如果粉末24是一种磨损性强的稀土磁性粉末，则这种保护特别有效。此外，施加的润滑剂由密封件46防止其落下。
由主供给通道42a和子供给通道42b组成的润滑剂供给通道42将通路从下冲模18内引向位于四个角部31附近的各喷孔40。因此，使润滑剂可靠地从位于四个角部31的每一个附近的喷孔40喷出，从而确保四个通孔的对应角部中每一个均可靠地敷涂上润滑剂。
另外，从喷孔40喷出的部分润滑剂被吸收件48所吸收。当使模具14移动时，吸收件48将被吸收的润滑剂和已敷涂在通孔12侧面上的润滑剂扩散以对它们更均匀地分布，同时吸收过多的润滑剂。其结果是，就可以更均匀地敷涂润滑剂，而进一步节省润滑剂的敷涂量。
接着，模具14在到达其上行程的末端时向下行走。再一次当模具下行(见图5(c))时，以与上述相同的方式将润滑剂从喷孔40喷出以敷涂到通孔12的侧面上。然而在此应注意如果吸收件48保持足够量的润滑剂，则在模具14的下行程中不必要喷出润滑剂。
接着，当模具14到达下行程的末端时，压力泵56停止工作以及电磁控制阀62和66关闭。然后，如图5(d)所示，供料箱26滑向通孔12。此时，刮拭器的毛毡将被吹到模具14上表面上的粉末24刮拭掉。
然后，当供料箱26刚到通孔12之上时，其滑动停止(见图5(e))。接着，模具14升高以在通孔12的上部形成型腔22，而允许供料箱26将粉末24下落到型腔22中(见图5(f))。
另一方面，基本在模具14升高的同时，真空泵58工作以及电磁控制阀68开启，以使型腔22在降低压力的情况下通过喷孔40、润滑剂供给通道42和吸收件48被真空泵抽吸。
在上述步骤过程中，密封件46确保为抽吸所必需的负压可靠地在下冲模18之上形成，从而提高了抽吸的效果。而且，设置在下冲模18上部上用作抽吸口的各喷孔40可以减少粉末在下冲模的侧面和模具14的通孔12侧面之间区域的堵塞。
另外，由设置在下冲模18上的各喷孔40对型腔22抽吸可确保粉末24被可靠地注入到由模具14的通孔12侧面和下冲模18之间所形成的各角部中。特别是，由离四个角部31最近的喷孔40所提供的型腔22的抽吸可确保分别对应于上述四个角部31的通孔12的四个角部可可靠地被注入粉末24。如果粉末24含有一种流动性差的稀土磁性粉末，则这个优点尤其显著。其结果是，就可以防止粉末24不均匀地注入型腔22中。
另外，还起着过滤件作用的吸收件48提供过滤，以使粉末24不会进入下冲模18内部，例如润滑剂供给通道42中。这就可以防止喷孔40的堵塞。即使粉末24被吸进，设置在抽吸管54中的过滤器70也会可靠地防止粉末24进入真空泵58。过滤器70还可防止润滑剂进入真空泵58中。
接着，当模具14已到达其上行程的末端时，真空泵58停止工作。供料箱26撤离型腔22的上方(见图5(g))。在此撤离移动过程中，供料箱26的底面将粉末24刮拭掉。
然后，如图5(h)所示，上冲模16向下进入通孔12中，由下冲模18以约100兆帕的压力压缩在型腔22内的粉末以成形半成品坯72。在此成形步骤中，真空泵58再次工作以抽吸留在粉末24体中的气体例如空气(抽气)。
接着，在压制成形完成时，真空泵58停止工作以及电磁控制阀68关闭。然后，上冲模16升高而模具14下降以取出坯(见图5(i))。由于通孔12的整个侧面敷涂有润滑剂的均匀涂层，可以顺畅而可靠地取出坯72。
例如，根据试验，完成总共50个循环的粉末24冲压成形而获得总共50个坯72，而未曾发现其中有未被充满任何角部31的、破裂的或者剥离的。
另外，即使用较少的润滑剂也可以均匀地敷涂润滑剂，特别是消除了润滑剂汇集的形成，不然可预料会形成在下冲模18上表面上的凹槽内。因此，通过加压可容易地将粉末24压实而产生具有所要求特性的坯72。尤其，如果凹槽36经过镜面抛光而即使形成曲面，粉末24在压力作用下也可该凹槽36内运动成所要求形状的坯72。而且，可以防止坯72敷涂过多量的润滑剂。其结果是，当烧结坯72时，不会有过量的碳，因而稀土磁铁的磁性特性不会变坏。另外，可提高金属模例如模具14、上冲模16、下冲模18的寿命。
另外，防止粉末不均匀地注入型腔22可以制成质量良好的坯72，即使粉末24是用一种流动性差的稀土磁性粉末制成。
其结果是，按照上述实施例，由于在将粉末24注入型腔22的同时从在下冲模18的侧面上的各喷孔40喷出雾化的润滑剂并在通过各喷孔40降低压力的情况下对型腔抽吸，就可以提高坯72的质量和产量，进而可以提高生产力。
例如，可以用下面的脱模铸造方法来制作粉末制品24。具体说，如在第5,383,978号美国专利中所示，用高频熔融方法在氩气环境中将含有21Nd-1B-68Fe(重量百分比)成份的合金熔化成熔融的材料。该已熔融的材料保持在摄氏1,350度，然后在一单辊上予以热淬。此时的冷却条件包括约每秒1米的辊周速、摄氏500度/秒的冷却速率和摄氏200度的过冷。上述淬火-固化方法产生一种具有约0.3毫米厚度的片状粉末合金体。
这里应注意上述成份中的铁的部分可以用钴来替代。另外，另外本发明还可以采用另外的如第4,770,723号美国专利中所揭示的成份。
所获得的片状合金可以吸收易产生脆性的氢，然后通过一螺旋桨式粉碎机被粗粉化成约5毫米的粉粒。用上述方法制备的经粗粉化的合金然后被一喷射式研磨机研磨成平均颗粒大小为3.5微米的合金粉末。然后合金粉末加入用石油熔剂稀释的脂肪酸酯制备的20％(重量百分比)的润滑剂并与之相混和以获得粉末制品24。
然后将这样制备的粉末24定位在一个1.6T的磁场中，在147兆帕的压力下将其压制成10毫米宽、10毫米高和20毫米长的坯。在氩气环境中以摄氏1050度将坯烧结1小时、在氩气环境中以摄氏600度予以时效处理1小时以获得烧结磁铁。该磁铁具有下面的磁性特性，包括矫磁力为1074KA/m、残余磁通密度为1.39T以及最大能量积为375KJ/m3。
所述润滑剂是一种溶剂稀释的脂肪酸酯。具体说，脂肪酸酯可以是己酸甲酯、癸酸甲酯、月桂酸甲酯和十二烷基甲酯等。
溶剂可以是一种以异链烷烃为代表的石油溶剂或者一种环烷溶剂等。脂肪酸酯与溶剂以1∶20至1∶1的重量比混和。含有直到1.0％的作为脂肪酸的花生酸是可接受的。
按照本发明，即使粉末制品24是用上述的脱模铸造方法制成，也可以防止粉末24的不均匀注入并减小碳的不利效果，从而可以获得具有极好的磁性特性的磁铁。
这里应注意，按照本实施例，喷孔40、润滑剂供给通道42和吸收件48分别还起着抽吸口、抽吸通道和过滤件的功能。然而，可以由分开的零部件来完成这些功能中的每一种。在这样的情况时，该吸收件48可以设置在离开喷孔40的另一位置上。
另外，按照本发明，在型腔22中的粉末24处于压缩的同时进行抽气。然而，并不是必需进行这样的抽气。
另外，并不是在按本发明进行注入粉末的过程中必需采用润滑剂敷涂操作和吸气操作两种方法。而仅仅采用这两种方法之一也可通过提高坯72的质量和产量来提高生产力。
如果只采用润滑剂敷涂方法(在注入粉末的过程中未进行抽吸)，则可以只将润滑剂供给管52连接于润滑剂供给通道42的主供给通道52的下端部，而不需要叉状件50。在这样的情况时，该压制装置按如下所述工作具体说，如图6所示，从刚完成前面的压制循环(见图6(a))后的情况开始，模具14升高(见图6(b))。在模具14升高时，完全以与上述实施例同样的方式将润滑剂从各喷孔40喷向通孔12的侧面。当模具14已到达上行程的末端时，模具并不下降，而供料箱26滑向通孔12(见图6(c))。应注意当模具已到达上行程的末端时，在通孔12内已经形成型腔22。接着，当供料箱26以来到刚好通孔12之上时，滑动操作便停止，而使在供料箱26内的粉末24下落到型腔22中(见图6(d))。然后，供料箱26撤离上述型腔22(见图6(e))，而允许上冲模16向下行走，从而使上冲模16和下冲模18可以压缩在型腔22内的粉末24(见图6(f))。最后，在模具14下降的同时上冲模升高，而可以取出坯72(见图6(g))。因此，按照此方法，与上述实施例相比可提高循环速度。
此外，按照上述实施例，下冲模18具有一矩形截面。然而，用于本发明的截面可以是其他的多角形形状或者是圆形。另外，润滑剂很可能汇集在具有如图7所示的深凹槽36a的下冲模18a上。然而，采用本发明的敷涂润滑剂的方法可切实去除润滑剂的汇集，从而进一步增加优点。
另外，按照上述实施例，下冲模18是固定的而模具14是可垂直运动的。然而，本发明并不限于这样的布置。例如，模具14可被固定而下冲模18可垂直运动。
而且，采用上冲模16可以提供包括喷孔和润滑剂供给通道等的润滑剂供给装置。在这样的情况时，密封件应密封刚好在喷孔之上的上冲模16的侧面，使润滑剂可靠地向下排出以及防止已敷涂的润滑剂从上冲模和通孔的侧面之间的间隙泄漏到模具的上表面上。
另外，密封件46可与下冲模18形成整体。只要与气体一起供给，可以以与雾化状态不同的一种形式供给润滑剂。
另外，本发明还可应用于压制与稀土磁性粉末不同的一些粉末例如干压的铁氧体粉末。
而且，如果该型腔22是浅的，则当将润滑剂与气体一起从喷孔40供向通孔12的侧面时，可以停止模具14在通孔内的行程运动。
虽然已结合附图详细地说明了本发明，当应清楚地理解到这只是通过图示和举例的方式予以说明，并不是为了限制本发明，而应予以理解的是本发明的精神和范围只是由所附权利要求书的表述方案所限定的。
权利要求
1.一种用于通过压制粉末成形半成品坯的压制粉末制品的装置，该装置包括一具有直立通孔的模具；各可以在通孔内相对于模具垂直移动以在通孔中所形成的型腔内压缩粉末的第一冲模和第二冲模；以及一包括设置在第一冲模侧面上的供给口的供给装置，用于将带有气体的润滑剂从供给口供向在在通孔内的通孔侧面。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它还进一步包括一设置在第一冲模侧面上的吸收件，用于吸收敷涂在通孔侧面上的润滑剂而予以保持并在通孔内接触通孔的侧面。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述第一冲模制成具有一多角形截面，以形成一角部部分；所述的供给口是在第一冲模的角部部分附近形成；以及所述的供给装置进一步包括一与供给口连接的润滑剂供给通道，通过第一冲模将润滑剂供向所述供给口。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还进一步包括一比供给口远离型腔地设置在第一冲模侧面上的密封部分以密封第一冲模侧面和通孔的侧面之间的间隙。
5.如权利要求1至4之任一项所述的装置，其特征在于，所述第一冲模是下冲模。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的下冲模具有一形成为凹槽的上表面。
7.如权利要求1至4之任一项所述的装置，其特征在于，所述粉末包括一种稀土磁性粉末。
8.如权利要求1至4之任一项所述的装置，其特征在于所述的第一冲模和第二冲模之一是下冲模；以及所述装置还包括一设置在下冲模的侧面上的抽吸口，用于在将粉末注入型腔的同时在来自抽吸口的降低的压力的作用下提供对型腔的抽吸。
9.一种通过冲压粉末制成半成品坯的压制粉末制品的装置，该装置包括一具有直立通孔的模具；一上冲模和一下冲模，各在通孔内相对于模具进行垂直移动，以在通孔中形成的型腔内压缩粉末；以及一包括设置在下冲模侧面上的抽吸口的抽吸装置，用于在对型腔注入粉末的同时在来自抽吸口的降低的压力的作用下提供对型腔的抽吸。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于还包括一设置在下冲模侧面上用于覆盖抽吸口的过滤件。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于所述下冲模制成具有多角形截面以形成一角部部分；所述抽吸口是在下冲模的角部附近形成；以及所述抽吸装置还包括通过下冲模与抽吸口相连接的抽吸通道。
12.如权利要求9所述的装置，其特征在于还包括一设置所述抽吸口之下的下冲模侧面上的密封部分以密封在下冲模的侧面和通孔侧面之间的间隙。
13.如权利要求9至12之任一项所述的装置，其特征在于，所述粉末包括一种稀土磁性粉末。
14.一种用于通过在模具的直立通孔中形成的型腔内的第一冲模和第二冲模压缩粉末制成半成品坯的压制粉末制品的方法，该方法包括将带有气体的润滑剂从第一冲模的侧面供向在通孔内的通孔侧面的润滑剂的供给步骤；给型腔注入粉末的粉末注入步骤；以及由第一冲模和第二冲模冲压注入型腔的粉末以制成半成品坯的冲压成形步骤。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于还包括一将所敷涂的润滑剂喷射到通孔侧面上的步骤。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于所述第一冲模制成具有多角形截面以形成一角部部分；以及在润滑剂供给步骤中润滑剂是通过角部部分附近从第一冲模内部供向通孔侧面。
17.如权利要求14所述的方法，其特征在于在所述润滑剂供给步骤中，在将润滑剂供向通孔侧面的同时，在第一冲模侧面和通孔侧面之间的间隙被密封。
18.如权利要求14至17之任一项所述的方法，其特征在于，所述第一冲模是下冲模。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述下冲模具有一形成凹槽的上表面。
20.如权利要求14至17之任一项所述的方法，其特征在于，粉末包括一种稀土磁性粉末。
21.如权利要求14至17之任一项所述的方法，其特征在于第一冲模和第二冲模之一是下冲模；以及在注入粉末的步骤中在将粉末注入型腔的同时，型腔处于由下冲模侧面提供的降低的压力对它进行抽吸的状态下。
22.一种用于通过在模具的直立通孔中形成的型腔内的上冲模和下冲模压缩粉末制成半成品坯的压制粉末制品的方法，该方法包括当型腔处于由从下冲模的侧面提供的降低的压力抽吸的情况下给型腔注入粉末的粉末注入步骤；以及由上冲模和下冲模冲压注入型腔的粉末以制成半成品坯的冲压成形步骤。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在注入粉末的步骤中，在由降低的压力对型腔进行抽吸的过程中提供过滤，以防止下冲模抽吸粉末。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于所述下冲模制成具有多角形部分以形成一角部部分；以及在注入粉末的过程中型腔是处于由所述角部部分提供的降低的压力对它进行抽吸的状态下。
25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，在注入粉末的步骤中，在型腔处于由降低的压力对它进行抽吸的状态的同时，在下冲模的侧面和通孔的侧面之间的间隙被密封。
26.如权利要求22至25之任一项所述的方法，其特征在于，粉末包括一种稀土磁性粉末。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述稀土磁性粉末是由脱模铸造方法制成。
28.一种通过冲压粉末制成半成品坯的压制粉末制品的装置，该装置包括一具有直立通孔的模具；第一冲模和第二冲模，各在通孔内相对于模具进行垂直移动，以在通孔中形成的型腔内压缩粉末；一设置在第一冲模侧面上的润滑剂保持装置，与通孔侧面接触而将润滑剂敷涂在通孔的侧面上；以及一将润滑剂供给润滑剂保持装置的润滑剂供给装置。
29.如权利要求28所述的装置，其特征在于，粉末包括一种稀土磁性粉末。
30.一种用于通过在模具的直立通孔中形成的型腔内的第一冲模和第二冲模压缩粉末制成半成品坯的压制粉末制品的方法，该方法包括通过使保持润滑剂的润滑剂保持装置与通孔侧面进入接触而将润滑剂供向通孔侧面的润滑剂供给步骤；给型腔注入粉末的粉末注入步骤；以及由第一冲模和第二冲模冲压注入型腔的粉末以制成半成品坯的冲压成形步骤。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，粉末包括一种稀土磁性粉末。
全文摘要
一种压制粉末制品的装置包括上冲模和下冲模用于压缩在模具通孔中形成的型腔内的粉末。在下冲模侧面和通孔侧面之间的间隙由一密封件密封,在下冲模侧面上的喷孔将润滑剂与气体一起供向通孔侧面,而敷涂在通孔侧面上的润滑剂是由一吸收件散布。在型腔处于由在下冲模侧面上的喷孔提供的降低的压力对它进行抽吸的状态时向型腔注入粉末。在抽吸过程中,过滤件提供过滤以使下冲模不将粉末吸入。
文档编号B30B15/00GK1253071SQ9912329
公开日2000年5月17日 申请日期1999年10月29日 优先权日1998年11月2日
发明者原田务, 小原公一 申请人:住友特殊金属株式会社