本发明涉及永磁材料制造领域，特别涉及一种具有高气隙磁场的磁粉取向成型模具。
背景技术：
1、烧结nd-fe-b磁体由于具有优异的永磁性能，被广泛应用于新能源汽车、智能终端、电力电子、医疗器械和航空航天等关键领域，是现代高性能永磁系统不可或缺的核心部件，亦是国家战略性新兴产业的重要基础材料。
2、烧结nd-fe-b磁体的制备工艺流程为：速凝合金铸锭—氢破+气流磨制粉—磁场取向压型—烧结与回火等。取向压型过程是制备高性能nd-fe-b磁体的关键工序，通过磁场与压力的共同作用，实现磁粉的取向排列，并获得一定强度、形状和尺寸的生坯，是制备高取向度、高剩磁烧结磁体的关键环节。
3、生坯取向度的高低直接决定烧结磁体取向度的高低，而磁体取向度的高低是决定磁体剩磁的关键因素。在压制成型过程中，磁粉颗粒因受到磁力矩的作用，使其易磁化轴转动至外加磁场方向，模具气隙内磁场的大小直接影响磁力矩的大小，气隙内磁场越大，颗粒在压制过程受到的磁力矩越大。特别是取向压型过程中粉末颗粒的受力复杂，除了磁场产生的力，也就是磁力矩，还有颗粒之间的机械力，包括静压力和摩擦力，摩擦力可能存在于颗粒之间或者颗粒与模具之间，阻碍颗粒的运动和旋转。因此要实现磁粉颗粒在磁力矩作用下的高度取向，需要压制成型阶段模具气隙内具有更高的磁场。
4、图1为一种现有压制成型阶段所使用的模具结构，由上下对称设置的导磁块与不导磁块组成，整体结构为平直式通道。导磁侧板（1，2）通常采用软磁材料（如45钢）制成，用于承载由经激励源极头传入的磁通；不导磁侧板（3，4）则位于中部气隙外侧，其主要功能为引导并汇聚磁通进入气隙区域，避免磁通发散。在该模具结构中，尽管整个气隙区域均处于磁场作用范围内，然而实际参与磁粉压制成型的仅为气隙中部区域，气隙上下两端较长部分主要为压头及压坯的运动通道，未参与取向过程。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本发明提出了一种具有高气隙磁场的磁粉取向成型模具。其特征在于，包括一对沿磁场方向平行设置的导磁侧板，以及一对垂直于磁场方向平行设置的不导磁侧板，且导磁、不导磁侧板整体呈由“局部直角四棱台结构”与“对称内倾式四棱台结构”所组成的“双四棱台内倾式结构”，该结构在不增加模具体积的情况下，实现磁通向中心区域的汇聚；在不增加模具体积的情况下，气隙区域磁场强度提升25%以上。此外，通过优化导磁侧板材料，采用高饱和磁感软磁材料（bs最高可达2.45 t）作为导磁侧板，相较于传统导磁硬质合金材料bs提升30%以上，提升导磁侧板磁通承载能力，进而提升压型过程中模具气隙磁场强度（即粉末取向磁场）。
2、优选的是，所述具有高气隙磁场的磁粉取向成型模具中，导磁侧板“局部直角四棱台结构”压制方向的两侧面与底面形成直角，侧面向内延伸10-15mm形成边缘水平面，模具方向上的两个侧面与底面形成具有一定角度的倾斜面，夹角为α1（30°≤α1≤40°）；“对称内倾式四棱台结构”压制方向的两侧面与底面夹角为β1（50°≤β1≤60°），模具方向上的两个侧面与底面夹角为γ1，与α1构成平行角，大小相同。不导磁侧板结构与导磁侧板相同，侧面向内延伸10-15mm形成边缘水平面，β2=β1，α2=γ2，且α2、γ2与α1、γ1互余。
3、优选的是，所述具有高气隙磁场的磁粉取向成型模具中，模具中导磁侧板材料采用的高饱和磁感软磁材料，包括但不限于fe-co、fe-co-v、fe-co-nb基合金。
4、进一步地，所述具有高气隙磁场的磁粉取向成型模具中，不导磁侧板材料采用不导磁不锈钢或硬质合金材料。
5、本发明所述的具有高气隙磁场的磁粉取向成型模具，通过采用“双四棱台内倾式结构”并优化导磁侧板材料，在不增加模具体积的情况下，提升模具磁通承载能力，实现磁通向中心区域的高效汇聚，气隙区磁场强度提升25%以上。
6、本发明同样也可适用于其它高磁场需求的粉末取向成型工艺。
1.一种具有高气隙磁场的磁粉取向成型模具，其特征在于，包括一对沿磁场方向平行设置的导磁侧板，以及一对垂直于磁场方向平行设置的不导磁侧板，且导磁、不导磁侧板整体呈由“局部直角四棱台结构”与“对称内倾式四棱台结构”所组成的“双四棱台内倾式结构”，实现磁通向中心区域的汇聚；同时，采用高饱和磁感软磁材料作为导磁侧板，提升导磁侧板磁通承载能力，在不增加模具体积的情况下，气隙区域磁场强度提升25%以上。
2.如权利要求1所述的一种具有高气隙磁场的磁粉取向成型模具，其特征在于，所述导磁侧板“局部直角四棱台结构”压制方向的两侧面与底面形成直角，侧面向内延伸10-15mm形成边缘水平面，模具方向上的两个侧面与底面形成具有一定角度的倾斜面，夹角为α1（30°≤α1≤40°）；“对称内倾式四棱台结构”压制方向的两侧面与底面夹角为β1（50°≤β1≤60°），模具方向上的两个侧面与底面夹角为γ1，与α1构成平行角，大小相同；不导磁侧板结构与导磁侧板相同，侧面向内延伸10-15mm形成边缘水平面，β2=β1，α2=γ2，且α2、γ2与α1、γ1互余。
3.如权利要求1或2所述的一种具有高气隙磁场的磁粉取向成型模具，其特征在于，模具中导磁侧板材料采用的高饱和磁感软磁材料，包括但不限于fe-co、fe-co-v、fe-co-nb基合金，其bs相较于传统导磁硬质合金材料提升30%以上。
4.如权利要求1或2所述的一种具有高气隙磁场的磁粉取向成型模具，其特征在于，模具中不导磁侧板材料采用不导磁不锈钢或硬质合金材料。