一种控制永磁铁氧体磁瓦磨削余量的模具设计方法与流程

技术领域：

本发明涉及永磁铁氧体湿压磁瓦模具设计技术领域，主要涉及一种控制永磁铁氧体磁瓦磨削余量的模具设计方法。

背景技术：
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永磁铁氧体磁瓦呈弧形，应用于各种微特电机，为电机提供恒定的磁场。磁瓦产品的生产流程是：原料铁红（fe3o4或fe2o3）由球磨机湿法研磨成粒度为1um左右的料浆；料浆在通电线圈形成的磁场作用下由定型的模具用液压机压制成生坯；生坯通过窑炉高温烧结产生各项收缩，在经过一系列物理、化学反应后形成半成品；半成品经过磨加工生产线研磨成符合要求的磁瓦产品。

磁瓦产品通常对尺寸有较严格的要求，尺寸公差较小，为保证其精度，在磨加工研磨时，半成品的各个部位都要研磨去一部分，把研磨下来的质量与半成品的质量（m）之比称做磨削余量：即q=(m-m0)÷m*100%，(m0为成品质量)。磨削余量大了，会造成原料浪费及增加生产环节的加工成本；磨削余量太小了，导致某部位磨不到（俗称漏磨），则难以保证成品精度。

成型模具的尺寸决定了生坯的尺寸，在原料收缩特性一定的前提下，生坯的尺寸决定了半成品的尺寸，半成品的大小，最终会影响到磨削余量的大小。

目前公知的永磁铁氧体磁瓦模具的设计通常是根据原料的收缩特性，将成品要求的尺寸乘以由经验得出的系数，粗略地估算出生坯尺寸，从而得出模具尺寸。这样设计出来的模具，只有在做出生坯，经烧结后，得到半成品质量，与成品质量对比，才能算出磨削余量。由于在开模具前缺乏理论依据，其磨削余量多少很难控制。

技术实现要素：
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本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种控制永磁铁氧体磁瓦磨削余量的模具设计方法，使磁瓦产品磨削余量得到有效控制，且为模具设计提供了理论依据。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种控制永磁铁氧体磁瓦磨削余量的模具设计方法，其特征在于：具体方案是按磁瓦产品设定的磨削余量，从成品到半成品，结合原料收缩特性，经过理论定量计算得出；根据质量、体积、密度的关系，得出成品的横截剖面积s0，根据设定的磨削余量q,得出半成品的横截剖面积s，通过成品与半成品横截面叠加，各部位的磨削厚度余量是均等的，由原料收缩特性，得出模具设计需要的生坯尺寸；

具体操作步骤如下：

依据磁瓦产品成品尺寸用cad软件绘制出成品剖面图，得出产品剖面面积s0，由产品长度l0，根据数学知识得出v0=s0*l0,由产品密度ρ，根据物理学知识得出成品质量m0=ρ*v0=ρ*s0*l0；同理，半成品质量m、剖面面积s、长度l、密度ρ、体积v，m=ρ*v=ρ*s*l；

磨削余量q=(m-m0)÷m*100%=(ρ*s*l-ρ*s0*l0)÷(ρ*s*l)*100%,即q=〔1-(s0*l0)÷(s*l)〕*100%,通常情况下，产品长度l0公差在1.5～2%，按磁性材料的收缩特性，半成品长度l可以做到在l0公差要求范围内，不进行研磨加工，即l0=l，所以q=（1-s0÷s）*100%；

把磨削余量q设定一个值，成品剖面积s0已知，就可得出半成品剖面积s=s0÷（1-q*100%），即s是s0的1/（1-q*100%）倍，再根据原料的收缩特性，就可得出生坯的剖面积及各部位尺寸，根据生坯尺寸进行模具设计；

这样由已知的成品横截剖面积s0及设定磨削余量q,得出半成品横截剖面积s，由原料的收缩特性，计算出生坯尺寸，再根据生坯尺寸设计制作出模具。

所述的模具及生坯尺寸是按产品磨削余量的占比通过理论计算得出的尺寸设计的，所述磨削余量是指半成品研磨下来的质量与半成品的质量m之比，即q=(m-m0)÷m*100%。

所述的磨削余量q为一个设定的值，其国内磁性材料行业磨削余量通常在q=18～25%。

本发明的优点是：

本发明从控制产品的磨削余量出发，由成品相关尺寸得出半成品尺寸，进而得出生坯及模具尺寸，使磁瓦产品磨削余量得到有效控制，且为模具设计提供了理论依据，保证了成品质量。

附图说明：

图1为本发明控制永磁铁氧体磁瓦磨削余量的模具设计方法成品与半成品叠加剖面示意图。

图2本控制永磁铁氧体磁瓦磨削余量的模具示意图。

图中标号：1、半成品横截剖面积（s）；2、成品横截剖面积(s0)；3、模具上的生坯；4、模具。

具体实施方式：

参见附图。

一种控制永磁铁氧体磁瓦磨削余量的模具设计方法，包括有以下操作步骤：依据磁瓦产品成品尺寸用cad软件绘制出成品剖面图，得出产品剖面面积s0，由产品长度l0，根据数学知识得出v0=s0*l0,由产品密度ρ，根据物理学知识得出m0=ρ*v0=ρ*s0*l0；同理，半成品质量m、剖面面积s、长度l、密度ρ、体积v，m=ρ*v=ρ*s*l；磨削余量q=(m-m0)÷m*100%=(ρ*s*l-ρ*s0*l0)÷(ρ*s*l)*100%,即q=〔1-(s0*l0)÷(s*l)〕*100%,产品长度l0公差在1.5～2%，按磁性材料的收缩特性，半成品1长度l可以做到在l0公差要求范围内，不进行研磨加工，即l0=l，所以q=（1-s0÷s）*100%。我们把磨削余量q设定一个值（国内磁性材料行业磨削余量通常在q=18～25%），成品剖面积s0已知，就可得出半成品1剖面积s=s0÷（1-q*100%），实际上就是半成品1的横截剖面积s放大到成品的横截剖面积s0的1/（1-q*100%）倍。从“图1”的叠加图看，各部位的磨削厚度余量是均等的。再根据原料的收缩特性，就可得出生坯3的剖面积及各部位尺寸，根据生坯尺寸进行模具4设计。这样由已知的成品横截剖面积(s0)2及设定磨削余量q,得出半成品横截剖面积（s）1，由原料的收缩特性，计算出生坯3尺寸，再根据生坯3尺寸设计制作出模具4。

这样设计的磁瓦产品模具，磨削余量在预定的范围内，为生坯及模具设计提供了理论依据。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种控制永磁铁氧体磁瓦磨削余量的模具设计方法，具体方案是按磁瓦产品设定的磨削余量，从成品到半成品，结合原料收缩特性，经过理论定量计算得出；根据质量、体积、密度的关系，得出成品的横截剖面积S0，根据设定的磨削余量Q，由于Q=( M‑ M0)÷M *100%=〔1‑( S0* L0) ÷(S* L)〕*100%,得出半成品的横截剖面积S，S=S0÷（1‑Q*100%），通过成品与半成品横截面叠加，各部位的磨削厚度余量是均等的，由原料收缩特性，得出模具设计需要的生坯尺寸；本发明从控制产品的磨削余量出发，由成品相关尺寸得出半成品尺寸，进而得出生坯及模具尺寸，使磁瓦产品磨削余量得到有效控制，且为模具设计提供了理论依据，保证了成品质量。

技术研发人员：潘定银
受保护的技术使用者：安徽金寨将军磁业有限公司
技术研发日：2017.03.27
技术公布日：2017.07.21