一种钕铁硼磁体晶界扩散处理的涂覆设备的制作方法

本发明涉及稀土永磁材料领域，特指一种钕铁硼磁体晶界扩散处理的涂覆设备。

背景技术：
自20世纪80年代以来，功能材料对人类社会的现代文明与社会进步具有越来越大。在功能材料中，永磁材料占有重要的地位，以钕铁硼为代表的稀土铁系永磁材料是磁性能最高、应用最广、发展速度最快的新一代永磁材料。我国于1983年底实验室研制成功钕铁硼磁体，自1984年底开始将实验室成果转化为工业生产。20世纪末，为适应生产和科学技术迅速发展的要求，永磁材料的生产和发展无论是在质的方面，还是在量的方面均经历了史无前例的发展。其中，尤其以高磁能积的钕铁硼系永磁材料的发展最快。目前，钕铁硼系永磁材料已成为计算机、网络信息、通讯航空航天等高新技术领域的核心功能器件。自钕铁硼永磁体发明后，无论是企业还是科研机构都对其进行了大量的研究，对Nd-Fe-B磁体的内禀磁特性、微观结构和磁学机理等有了更深的了解，使钕铁硼磁体的磁性能有了较大地提高。与此同时，随着混合动力电动汽车和风力发电等新能源产业的出现和发展，其对钕铁硼磁体的磁性能提出了更高的要求。最近几年人们发现通过晶界扩散的方法在Nd-Fe-B磁体中添加一定含量的其他稀土元素能够改善磁体的微观结构，显著提高磁体的矫顽力，且保持剩磁基本不变。扩散物质在磁体表面的附着是晶界扩散处理技术的关键工艺，目前主要有表面涂覆法、溅射沉积法、气相蒸镀法和直接填埋法等。表面涂覆法作为晶界扩散处理的一种常用方法，在涂覆过程中应使扩散物质均匀地涂覆在磁体表面上，并能够同时涂覆多个磁体，以提高扩散处理的效率。因此，发展一种能够均匀高效涂覆扩散物质的设备是非常关键的。专利CN102859621A提供了一种晶界扩散处理用涂敷装置，是与本发明最相近的专利技术，但其与本发明具有本质不同：1.本发明的涂覆设备由支撑结构、固定结构、定位结构、供给结构、涂覆结构和传动结构组成；2.本发明在整个涂覆过程中支撑结构、固定结构、定位结构是固定不动的，这能够保证扩散物质在涂敷到磁体表面后，不受后续扩散处理过程的影响；3.本发明通过扩散物质控制件和涂覆杆能使扩散物质定量且均匀地涂覆在磁体表面；4.本发明的固定结构和定位结构相配合，添加一次磁体可以同时准确定位并且固定多个磁体的位置；5.定位结构中套筒的使用可以消除磁体与扩散物质之间的重力影响；6.本发明的传动结构都采用滚珠丝杠传动，运行平稳，传动精度高；7.本发明的涂覆设备不仅可以同时处理多个磁体，而且能够处理多层磁体，形成磁体与扩散物质相互叠加的多层夹层结构，提高扩散效率和扩散物质利用率。因此，本发明在设备结构、工作原理、涂覆效果等方面与专利CN102859621A都是不同的。本发明涂覆设备结构简单，运行平稳，涂覆均匀，效率高，适合于大规模批量化生产。

技术实现要素：
本发明的目的是提供一种钕铁硼磁体晶界扩散处理的涂覆设备，克服在晶界扩散处理过程中扩散物质涂覆不均匀、效率低和难自动化的问题。本发明的技术方案是：一种钕铁硼磁体晶界扩散处理的涂覆设备，包括第一支撑结构、第二支撑结构、固定结构、定位结构、供给结构、涂覆结构、第一传动结构和第二传动结构；所述第一支撑结构包括底座、定位销固定件和支撑件；定位销固定件固定在底座的两侧，支撑件均匀地固定于底座的中间位置；所述固定结构包括磁体固定件，所述磁体固定件置于支撑件上；所述定位机构包括套筒和定位销，定位销穿过磁体固定件安装在定位销固定件上，所述套筒安装在定位销上；所述供给机构位于所述固定结构的上方、包括扩散物质控制件和扩散物质供给件；所述扩散物质供给件位于扩散物质控制件的左侧、且底部设有开口空腔，所述扩散物质控制件的右侧上开有多个漏料孔；所述涂覆结构包括电动机支撑件、第二电动机和涂覆杆；所述电动机支撑件通过螺钉固定在扩散物质供给件上，第二电动机通过螺钉垂直固定在电动机支撑件上；涂覆杆呈倒T型，竖杆通过联轴器与第二电动机相连，横杆位于扩散物质供给件内部、且与扩散物质控制件间隙配合，第二电动机驱动涂覆杆做旋转运动；所述第一传动结构包括第一电动机和丝杠；第一电动机水平固定于扩散物质控制件的右侧端部，丝杠的一端通过联轴器与第一电动机连接，另一端与扩散物质供给件的右侧端部固定连接，第一电动机驱动扩散物质供给件在扩散物质控制件上左右移动；所述第二传动结构固定在所述第二支撑结构上、且与扩散物质控制件的左侧端部连接，驱动扩散物质控制件上、下、左、右移动。上述方案中，所述第二传动结构包括横向滚珠丝杠系统支撑件、连接杆、第三电动机和纵向滚珠丝杠系统支撑件；纵向滚珠丝杠系统支撑件垂直安装在横向滚珠丝杠系统支撑件内的螺母上，第三电动机安装在纵向滚珠丝杠系统支撑件的上端，连接杆的一端安装在纵向滚珠丝杠系统支撑件的下端，所述连接杆的另一端与扩散物质控制件的左侧端部连接，第三电动机驱动连接杆上下移动、带动扩散物质控制件上下移动；所述纵向滚珠丝杠系统支撑件可以在横向滚珠丝杠系统支撑件上左右移动，带动扩散物质控制件左右移动。上述方案中，所述第二支撑结构包括连接座、支撑座和底座，连接座安装在支撑座上面，支撑座安装在底座上面；所述纵向滚珠丝杠系统支撑件的左侧与连接座固定连接。上述方案中，所述磁体固定件上开有与定位销相配合的定位孔、中部设有若干磁体固定孔；磁体置于磁体固定孔内，定位销穿过定位孔安装在定位销固定件上。进一步的，所述定位孔有两个，位于磁体固定件的对角线布置。进一步的，所述磁体与磁体固定孔过盈配合。上述方案中，所述套筒位于两个磁体固定件之间。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明的涂覆设备不仅可以同时处理多个磁体，而且能够处理多层磁体，形成磁体与扩散物质相互叠加的“三明治”结构，提高扩散处理效率和扩散物质利用率。2.支撑结构、固定结构、定位结构是固定不动的，能够保证扩散物质在涂覆到磁体表面后，不受后续扩散处理过程的影响。3.磁体的固定结构可以保持磁体之间的相对位置固定，并且能够同时固定多个磁体。4.磁体的定位结构可以准确定位磁体的位置，使扩散过程更加准确；定位结构中的套筒可以消除磁体与扩散物质之间的重力影响。5.磁体的涂覆结构可以准确定量均匀的往磁体表面涂覆扩散物质。6.本发明涂覆设备结构简单，运行平稳，传动精确，涂覆均匀，效率高，适合于大规模批量化生产。附图说明图1为本发明一实施方式的晶界扩散处理的涂覆设备的简要装配图。图2为本发明一实施方式的晶界扩散处理的涂覆设备的扩散物质供给结构的简要二维图。图3为本发明一实施方式的晶界扩散处理的涂敷设备涂覆完成后的简要二维图。图4为本发明一实施方式的晶界扩散处理的涂敷设备的磁体固定件的简要二维图。图中，1—第一底座；2—定位销固定件；3—支撑件；4—磁体固定件；41—定位孔；42—磁体固定孔；5—套筒；6—扩散物质；7—钕铁硼磁体；8—定位销；9—扩散物质控制件；91—漏料孔；10—第一电动机；11—丝杠；12—扩散物质供给件；121-空腔；122-扩散物质供给件内壁；13—电动机支撑件；14—第二电动机；15—滚珠丝杠系统支撑件；16—连接杆；17—第三电动机；18—滚珠丝杠系统支撑件；19—连接座；20—支撑座；21—第二底座；22—涂覆杆。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。图1、2和3所示为本发明所述钕铁硼磁体晶界扩散处理的涂覆设备的一种实施方式，使用该钕铁硼磁体晶界扩散处理的涂覆设备对Nd-Fe-B磁体进行晶界扩散处理，从而获得高性能的Nd-Fe-B磁体。所述钕铁硼磁体晶界扩散处理的涂覆设备，包括第一支撑结构、第二支撑结构、固定结构、定位结构、供给结构、涂覆结构、第一传动结构和第二传动结构。支撑结构，用于支撑Nd-Fe-B磁体和扩散物质和其他结构；固定结构用于固定磁体之间及磁体与扩散物质之间的相对距离；定位结构用于准确定位磁体和涂覆物质的位置；供给结构用于向磁体表面供给扩散物质；涂覆结构用于往磁体表面均匀涂覆扩散物质；传动结构用于涂覆过程中各个结构的传动。所述第一支撑结构包括第一底座1、定位销固定件2和支撑件3；定位销固定件2有两个，分别固定在第一底座1的呈对角线的两侧，支撑件3有三个、均匀地固定于第一底座1的中间位置，定位销固定件2和支撑件3之间有一定的间距，定位销固定件2和第一底座1之间、支撑件3和第一底座1之间均用螺钉连接。所述第二支撑结构包括连接座19、支撑座20和第二底座21，连接座19安装在支撑座20上面，支撑座20安装在第二底座21上面；所述纵向滚珠丝杠系统支撑件18的左侧与连接座19固定连接，连接座19和支撑座20之间、支撑座20和第二底座21之间均用螺钉连接。两个支撑结构是固定不动的，能够保证扩散物质在涂覆于磁体7表面后，不受后续扩散处理过程的影响。如图4所示，所述固定结构包括磁体固定件4，所述磁体固定件4置于支撑件3上。所述磁体固定件4对角线的两处上开有与定位销8相配合的定位孔41，这样就可以固定并且准确安装磁体7；磁体固定件4中部设有若干磁体固定孔42；磁体7置于磁体固定孔42内、且过盈配合。所述定位机构包括套筒5和定位销8，定位销8穿过磁体固定件4上的定位孔41安装在定位销固定件2上，所述套筒5安装在定位销8上。且所述套筒5位于两个磁体固定件4之间，可以消除由磁体7自身重力所产生的对涂覆物质产生的压力。磁体固定件4可以保持磁体7之间的相对位置固定，并且能够同时固定多个磁体7；所述磁体7和扩散物质可以形成相互叠加的多层“三明治”夹层结构。定位机构可以准确定位磁体7的位置，使扩散物质涂覆更加准确。所述供给机构位于所述固定结构的上方、包括扩散物质控制件9和扩散物质供给件12；所述扩散物质供给件12位于扩散物质控制件9的左侧、且扩散物质供给件12底部设有开口空腔121，所述扩散物质控制件9的右侧上开有多个漏料孔91；当扩散物质供给件12向左移动时，扩散物质通过漏料孔91涂覆在磁体7表面。所述的扩散物质的添加量和厚度可由扩散物质供给结构的厚度决定。如图2所示，所述涂覆结构包括电动机支撑件13、第二电动机14和涂覆杆22；所述电动机支撑件13通过螺钉固定在扩散物质供给件12上，第二电动机14通过螺钉垂直固定在电动机支撑件13上；涂覆杆22呈倒T型、竖杆通过联轴器与第二电动机14相连，横杆位于扩散物质供给件12的空腔121内部，所述横杆的底部与扩散物质控制件9间隙配合、两端与扩散物质供给件内壁122间隙配合，且第二电动机14驱动涂覆杆22做旋转运动。在晶界扩散处理过程中扩散物质6通过漏料孔91添加到磁体7的表面，然后通过旋转涂覆杆22将扩散物质6均匀地涂覆在磁体7的表面。所述第一传动结构包括第一电动机10和丝杠11；第一电动机10水平固定于扩散物质控制件9的右侧端部，丝杠11的一端通过联轴器与第一电动机10连接，扩散物质供给件12通过螺钉固定在与丝杠11另一端相配合的螺母上，第一电动机10驱动丝杠11转动时可实现扩散物质供给件12在扩散物质控制件9上左右移动。并且可以通过扩散物质供给件12向左移动时回收多余的扩散物质。所述第二传动结构固定在所述第二支撑结构上、且与扩散物质控制件9的左侧端部连接，驱动扩散物质控制件9上、下、左、右移动。优选的，所述第二传动结构包括横向滚珠丝杠系统支撑件15、连接杆16、第三电动机17和纵向滚珠丝杠系统支撑件18；纵向滚珠丝杠系统支撑件18垂直安装在横向滚珠丝杠系统支撑件15内的螺母上，第三电动机17安装在纵向滚珠丝杠系统支撑件18的上端，连接杆16的一端安装在纵向滚珠丝杠系统支撑件18的下端，所述连接杆16的另一端与扩散物质控制件9的左侧端部连接，第三电动机17驱动连接杆16上下移动、带动扩散物质控制件9上下移动；所述纵向滚珠丝杠系统支撑件18可以在横向滚珠丝杠系统支撑件15上左右移动，带动扩散物质控制件9左右移动。利用本发明进行晶界扩散处理时的步骤具体为：步骤一：人工向扩散物质供给件12中加入足量的扩散物质6，将安装有磁体7的磁体固定件4放置到支撑件3上，需要说明的是磁体7和支撑件3用石墨纸隔开；步骤二：通过调整连接杆16的高度使扩散物质控制件9的高度和磁体7等高；步骤三：通过横向滚珠丝杠系统支撑件15使扩散物质控制件9向右移动，使扩散物质控制件9中的漏料孔91对准磁体7；步骤四：转动丝杠11使扩散物质供给件12向右移动，使扩散物质6通过漏料孔91添加到磁体7上；步骤五：启动第二电动机14使涂覆杆22转动，将扩散物质6均匀涂覆在磁体7上；步骤六：转动丝杠11使扩散物质供给件12向左移动收回多余扩散物质6；步骤七：调整连接杆16使扩散物质控制件9向上移动；步骤八：通过横向滚珠丝杠系统支撑件15使扩散物质控制件9向右移动，此时完成一次扩散物质的均匀涂覆；步骤九：手动将套筒5套在定位销8上；步骤十：重复步骤一至九，直到所需扩散处理的磁体7全部涂覆完毕。本发明能够将扩散物质均匀涂覆于磁体7表面，可以同时处理多个磁体7，并使磁体7与扩散物质构成多层叠加的“三明治”结构，能够显著提高扩散处理效率和扩散物质的利用率。应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。