空心钕铁硼磁体的成型模具的制作方法

本实用新型涉及磁体成型技术领域，具体而言，涉及一种空心钕铁硼磁体的成型模具。

背景技术：

钕铁硼磁体是一种新型永磁体，具有体积小、重量轻和磁性强的特点，是迄今为止性能价格比最佳的磁体。其作为第三代稀土永磁材料，因优越的性能优越被广泛应用于电动机、发电机、声波换能器、各种传感器、医疗器械和磁力机械等技术领域，尤其是随着信息技术时代的快速发展，给稀土永磁钕铁硼功能材料不断带来新的用途，为稀土钕铁硼产业带来更为广阔的市场前景。

钕铁硼磁体可分为粘结钕铁硼和烧结钕铁硼两种，粘结主要是采用注塑成型，而烧结则是抽真空通过高温加热成型。对于烧结钕铁硼磁体的制作工艺一般包括配料、熔炼、制粉、压制、烧结和时效，其中压制的目的是在一定的压力下，使磁性粉末具有预定的几何形状、尺寸、压制密度和强度的半成品，同时在压制时还可以保证其在磁场取向中获得一定的取向度。压制模具不但影响到压制过程的进行和压坯尺寸，而且对最终毛坯的磁性能也有很多的影响。

目前稀土永磁钕铁硼产品市场需求各种各样的异形产品，尤其是对于空心钕铁硼产品的需求越来越多，而现有技术中对于形状规则的钕铁硼磁体或者实心的钕铁硼磁体压制工艺较为成熟，对于异形产品普遍采用的生产方式为：压制方形毛坯-等静压-真空烧结-磨光-线切割-打磨-表面镀层处理得到成品。用这种方式制作的异形烧结钕铁硼产品，因为先制成方形 毛坯，再将其切割、打磨成其需要的异形，制作工艺繁琐，导致其原材料利用率和加工效率均比较低。此外，对于空心的永磁钕铁硼产品的模具一般先将其制备成实心产品，然后进行打孔、掏空或线切割等工序，采用二次成型制得，尤其是内孔加工的机加工难度较大，易产生裂纹，合格率低，生产效率低，提高了制造和生产成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型目的在于提供一种烧结钕铁硼磁体的成型模具，采用该模具不仅可以成型出普通形状的钕铁硼磁体，而且可以成型出各种空心异形的钕铁硼磁体，磁体成型合格率高，简化了制作工艺，提高了生产效益。

为了达到上述效果，本实用新型提供了一种空心钕铁硼磁体的成型模具，包括定位器、压头和模芯，所述定位器的上表面间隔设置有至少一个定位凹槽；

所述压头与所述定位器相配和的一侧间隔设置有至少一个成型凹槽，所述成型凹槽内表面的形状与待制备的空心钕铁硼磁体的一部分外表面相匹配；

所述压头与所述定位器对接后，所述成型凹槽与对应的所述定位凹槽形成空腔，所述模芯设置在所述空腔内，所述模芯的一部分外表面形状与所述定位凹槽的内表面形状相适配，所述模芯的另一部分外表面形状与待制备的空心钕铁硼磁体的一部分内孔表面相适配。

进一步地，所述成型凹槽的内表面包括半圆形、半椭圆形、三边形、五边形和六边形。

进一步地，所述定位器的下部设有凸部，所述凸部的纵截面形状为等腰梯形或者矩形。

进一步地，所述压头的上部设有凸起，所述压头凸起的纵截面形状为等腰梯形或者矩形。

进一步地，所述压头与所述定位器的总长度和总宽度均相同。

进一步地，所述定位器上相邻两定位凹槽的中心间距为5mm-50mm。

进一步地，所述定位器上相邻两定位凹槽的中心间距与所述压头上相邻两成型凹槽的中心间距相等。

进一步地，所述压头与所述定位器相配的一端边缘处设有倒角结构。

如上所述的空心钕铁硼磁体的成型模具，进一步地，还包括模具侧板，所述模具侧板与定位器、模芯和压头配合围成一封闭的成型模腔。

进一步地，所述模具侧板包括导磁大侧板和不导磁挡板，所述导磁大侧板设置在磁体的顶部和底部，所述不导磁挡板设置在磁体长度方向的两侧上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型提供的空心钕铁硼磁体的成型模具，通过定位器上表面的定位凹槽的设置，以及配合模芯的使用，免去了后续内孔加工的工序，成型效率高，不仅可以成型出普通空心形状的钕铁硼毛坯，还可以成型出各种空心异形的钕铁硼毛坯，产品的合格率高，从而可以满足不同用户对不同钕铁硼磁体形状的需求。

2、本实用新型提供的空心钕铁硼磁体的成型模具，压头内可设置多种形状的成型凹槽，有效解决了永磁钕铁硼产品因结构异形而导致的成型难度系数大、废品率高的问题，降低了毛坯料的压制难度，提高压制效率，同时提高毛坯料压制的成品率，降低了生产成本。

3、本实用新型提供的空心钕铁硼磁体的成型模具，一次压制成型，毛坯料的资源利用率高，产品质量高，并且后续的加工中不需要线切割等工序，简化了工艺，缩短了生产周期并减少后续加工设备的配置，大大提高了生产效率，节约了制造和生产成本。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型所提供的空心钕铁硼磁体的成型模具结构示意图；

图2为本实用新型所提供的定位器的结构示意图；

图3为本实用新型所提供的模芯的结构示意图；

图4为本实用新型第一实施例所提供的压头的结构示意图；

图5为本实用新型第二实施例所提供的压头的结构示意图；

图6为本实用新型第三实施例所提供的压头的结构示意图。

附图标记：

1-定位器； 2-压头； 3-模芯；

4-钕铁硼粉末； 5-不导磁挡板；

101-定位凹槽； 102-凸部； 21-成型凹槽；

211-五边形凹槽； 212-半圆形凹槽； 213-三边形凹槽；

22-倒角； 23-凸起。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型所提供的空心钕铁硼磁体的成型模具结构示意图。如图1所示本实用新型提供的空心钕铁硼磁体的成型模具，包括定位器1、压头2和模芯3，定位器1的上表面间隔设置有至少一个定位凹槽101；压头2与定位器1相配和的一侧间隔设置有至少一个成型凹槽21，成型凹槽21内表面的形状与待制备的空心钕铁硼磁体的一部分外表面相匹配；压头2与定位器1对接后，成型凹槽21与对应的定位凹槽101形成空腔，模芯 3设置在空腔内，模芯3的一部分外表面形状与定位凹槽101的内表面形状相适配，模芯3的另一部分外表面形状与待制备的空心钕铁硼磁体的一部分内孔表面相适配。

相对于现有技术，本实用新型提供的空心钕铁硼磁体的成型模具具有以下优势：

本实用新型的定位器1上设置多个定位凹槽101，用于固定模芯3的位置，即通过其可对空心钕铁硼磁体的内孔进行定位，其中模芯3的外表面形状决定了待制备的空心钕铁硼产品的内孔形状。并且定位凹槽101之间设置有一定的间距使得磁体的磁化一致性好，并通过设置多个定位凹槽101提高模具一次成型的磁体数量，提高生产效率。本实用新型中压头2与定位器1相配合使用，压头2内的成型凹槽21的形状不仅可以为圆形，还可以为方形或者异形，即成型凹槽21的形状决定了待制备的空心钕铁硼磁体外表面的形状。

本实用新型成功解决了现有技术中钕铁硼产品因结构异形而导致的成型难度系数大无法成型的问题，免去了现有技术中对于空心钕铁硼产品压制成型后期的打孔、掏空或线切割等工序，以实现产品空心的目的。采用本实用新型的模具制得的产品适应范围广，压制得到的磁体合格率高，大大提高的生产效率，节约了生产成本。

下面结合实施例和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

实施例1

如图1-图4所示，本实施例提供了一种空心钕铁硼磁体的成型模具，该模具可用于制备空心八棱柱钕铁硼磁体。

具体地，包括定位器1、压头2、模芯3和模具侧板，模具侧板与定位器1、模芯3和压头2配合围成一封闭的成型模腔。其中，定位器1的上表 面间隔设置有至少一个定位凹槽101；压头2与定位器1相配和的一侧间隔设置有至少一个成型凹槽21，成型凹槽21内表面的形状与待制备的空心钕铁硼磁体的一部分外表面相匹配；压头2与定位器1对接后，成型凹槽21与对应的定位凹槽101形成空腔，模芯3设置在空腔内，模芯3的一部分外表面形状与定位凹槽101的内表面形状相适配，模芯3的另一部分外表面形状与待制备的空心钕铁硼磁体的一部分内孔表面相适配。模具侧板包括导磁大侧板(图中未示出)和不导磁挡板5，导磁大侧板设置在磁体的顶部和底部，不导磁挡板5设置在磁体长度方向的两侧上。

本实施例中，定位器1的上表面间隔设置有四个定位凹槽101，压头2与定位器1相配和的一侧间隔设置有四个成型凹槽21；压头2包括上压头和下压头，上压头和下压头的形状和结构相同，且上压头和下压头中成型凹槽的形状均为五边形凹槽211，用于制备外表面形状为八棱柱的钕铁硼磁体。

为了提高模具的稳定性，便于压头2和定位器1的移动或旋转，定位器1的下部设有凸部102，凸部102的纵截面形状为等腰梯形或者矩形；压头2的上部设有凸起23，压头凸起23的纵截面形状为等腰梯形或者矩形。

本实施例中，定位器1上凸部102的纵截面形状为等腰梯形，压头2上凸起23的纵截面形状为等腰梯形，且凸部102的高度占整个定位器1的高度的1/3-1/2，凸起23的高度占整个压头2高度的1/3-1/2。定位器1上凸部102和压头2上凸起23相对应的设置，不仅外形上美观，而且更有助于定位器1和压头2的稳定移动。

为了上压头和下压头更好的脱离，提高脱模效率，压头2与定位器1相配的一端边缘处设有倒角22结构，该倒角22结构可以为圆弧倒角。

压头2与定位器1的总长度和总宽度均相同；定位器1上相邻两定位凹槽101的中心间距为5mm-50mm，并且定位器1上相邻两定位凹槽101的中心间距与压头2上相邻两成型凹槽21的中心间距相等。

本实施例中，压头2与定位器1的总长度均为84mm，总宽度均为40mm，定位器1上相邻两定位凹槽101的中心间距为20mm，压头2上相邻两成型凹槽21的中心间距为20mm，压头2边缘处的倒角22半径为1mm。定位凹槽101宽度为11mm，高度为3mm，成型凹槽21的宽度20mm，高度为4.5mm，模芯3的长度为40mm，采用本实施例提供的模具制备的空心八棱柱钕铁硼磁体的规格为长度40mm，磁体横截面的总长14mm，总宽10mm。

本实施例在使用时，根据钕铁硼粉末4成型时所需要的粉末总量，将其平均分成两份，将模芯3放入定位器1中定位凹槽101中，然后定位器1与导磁大侧板和不导磁挡板5组成在一起，倒入事先准备好的其中一份钕铁硼粉末4，并且使钕铁硼粉末4均匀的布置在模具内，然后放入下压头，将下压头与定位器1对接压实粉末，压制出磁体的下半部分。然后使模具旋转180°，取出定位器1，倒入另一份钕铁硼粉末4，并且使钕铁硼粉末4均匀的布置在模具内，放入上压头，上压头与下压头对接压实粉末，进行二次压制使得磁体成型。压制成型后，带模芯3一起取出真空封装，然后采用200MPa等静压保压15s，磁体致密化后，脱落出模芯，然后烧结即可成型，制得空心八棱柱钕铁硼磁体。

实施例2

如图1-图3以及图5所示，本实施例提供了一种空心钕铁硼磁体的成型模具，该模具可用于制备空心圆柱型钕铁硼磁体。

与实施例1不同的是，本实施例提供的成型凹槽21内表面的形状为半圆形。本实施例中，定位器1的上表面间隔设置有四个定位凹槽101，压头2与定位器1相配和的一侧间隔设置有四个成型凹槽21；压头2包括上压头和下压头，上压头和下压头的形状和结构相同，且上压头和下压头中成型凹槽21的形状均为半圆形凹槽212，用于制备横截面形状为圆形的空心 钕铁硼磁体。

需要说明的是，对于空心圆柱型钕铁硼磁体，压头2与定位器1相配的一端边缘处设有的倒角22结构，优选为圆弧倒角22，不仅可以使上压头和下压头更好的脱离，还可以进一步保证钕铁硼产品烧结后的整体平整均匀性，节约了粉料，提高了原料的利用率。

实际应用中，压制空心圆柱型钕铁硼磁体的方法与实施例1中所述的压制空心八棱柱钕铁硼磁体相同。

实施例3

如图1-图3以及图6所示，本实施例提供了一种空心钕铁硼磁体的成型模具，该模具可用于制备空心方块型钕铁硼磁体。

与实施例1不同的是，本实施例提供的成型凹槽21内表面的形状为三边形。本实施例中，定位器1的上表面间隔设置有六个定位凹槽101，压头2与定位器1相配和的一侧间隔设置有六个成型凹槽21；压头2包括上压头和下压头，上压头和下压头的形状和结构相同，且上压头和下压头中成型凹槽21的形状均为三边形凹槽213，用于制备横截面形状为方形的空心钕铁硼磁体，当然，上压头和下压头中的三边形凹槽尺寸也可以不同，即可制备横截面形状为正方形或者矩形的空心钕铁硼磁体。

本实施例提供的模具通过设置更多个定位凹槽101和多个成型凹槽21提高模具一次成型的磁体数量，从而提高生产效率。

实际应用中，压制空心方块型钕铁硼磁体的方法与实施例1中所述的压制空心八棱柱钕铁硼磁体相同。

基于上述分析可知，本实用新型提供的空心钕铁硼磁体的成型模具，免去了后续内孔加工的工序，成型效率高，不仅可以成型出普通空心形状的钕铁硼毛坯，还可以成型出各种空心异形的钕铁硼毛坯，产品的合格率 高，可以满足不同用户对不同钕铁硼磁体形状的需求。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。