专利名称：磁取向各向异性粘结磁体挤出成型机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁氧体磁性粉末材料挤压成型加工的设备，是一种等距渐变螺杆挤出机，特别适用于各向异性粘结永磁的成型。
现有的磁场取向成型机，一般都采用塑料挤出机的结构，主要由电机、皮带轮、减速机、给料斗、输送螺杆、机筒、加热圈、成型口模等部分组成。由于螺杆和机筒的设计不合理，这种挤出机只适用于采用铁红作原料的铁氧体磁粉的挤压成型或适用于铁氧体磁粉含量低于90WI％的粘结磁体的成型。而目前国内为降低成本，大多数采用铁鳞为原料生产磁性材料。由于螺杆长径比大(L/D16-22)，压缩比(ω2-4)高，造成传输力矩小，传送阻力大，高磁粉填充磁体在挤出成型时流体传输困难，产品磁特性难以提高等缺点，极待改进。
本实用新型的挤出成型机的研制目的在于提供一种适应铁红和铁鳞作原料的永磁体挤压成型、提高磁粉充填和磁体的密度、获得高取向度磁体的各向异性粘结磁体成型机。
本实用新型的挤出机是通过电机[1]的皮带轮、减速机[2]的出轴用法兰与机体部分的螺杆[5]和机筒[6]连接，在靠减速机一端的机筒[6]上方装安加料斗[3]，在机筒[6]的外壳设加热圈[4]、机筒[6]的另一端头通过后法兰[8]与分流梭[7]端头连接，分流梭[7]再通过前法兰[9]与输料筒[13]连接，在输料筒[13]外壳安装加热圈[10]，成型口模与输料筒出口相连接，各部件均为水平连接形成整机，横卧在两个机座上。其特征在于
a、连接减速机筒的内的螺杆采用等距渐变单螺杆，为低长径比，取8-12，低压缩比，取1.4-1.6。由于长径比和压缩比的改变，使得传送距离缩短1/3，摩擦力变小，保证高磁粉填充物料的顺利挤出，解决高磁粉填充磁体挤压成型时流体传输困难的问题。
b、通过后法兰轮与机筒连接的分流梭，采用鱼雷状分流孔结构，沿分流梭周边开有大小相同等距离的圆孔，并与输料筒截面保持一定角度，从输料筒一端通到另一端。使得物料沿螺杆方向形成反压，提高物料的塑化质量，其所形成的压缩比达到2.9-3.2，提高磁粉充填量和磁体的密度。加入分流梭装置同时也使物料的旋转状态成平直流动状态，利于流体在成型模具中的磁取向。
c、通过前法轮与分流梭连接的输料筒的挤压磁物料出口紧接成型口模，其是采用带磁场的拼装口模，用两块导磁板拼成口模型腔的上下壁，导磁板外各拼装一个磁极，磁极用线圈缠绕，线圈外是方形铁芯，口模型腔的左右壁采用防磁钢拼装，形成日字型闭合磁路。这种拼装口模，在衡直流电源电磁铁中电流不变的情况下，可比整体式口模型腔中磁场强度提高40-60％，获得高取向度磁体的各向异性粘结磁体。
本实用新型，挤出机的公司过程如下首先将物料装入料斗，转动部分带动螺杆[5]旋转，使物料进入机筒[6]中并向前推进，机筒[6]靠其外部的加热圈[4]及物料在螺杆[5]与机筒[6]间的剪切摩擦热加热，遂使物料软化而呈流动状态，与此同时，物料还受螺杆的搅拌而均匀分散，并以螺向状态进入磁取向成型装置，经过分流梭[7]后，使得物料呈平直流动，且沿螺杆方向形成压力，增大塑化的均匀性，最后通过拼装口模[11]成型，由于成型口模上下方有电磁铁，口模型腔中形成磁场，使物料在磁场作用下产生磁取向，最终加工成具有各向异性的粘结铁氧体磁体。
图1为本实用新型挤出机结构示意图。
图2为本实用新型挤出机的分流梭[7]和输料筒[13]结构放大图。
图3为本实用新型挤出机的成型口模[11]结构示意图。
图4为图2的B-B视图。
本实用新型的磁取向各向异性粘结磁体挤出成型机，如图1所示，主要由传动系统、机体、磁取向成型装置三个部分组成。其中传动部分包括电机[1]、皮带及皮带轮、减速机[2]；机体部分包括螺杆[5]、机筒[6]、加热圈[4]、料斗[3]、后法兰[8]；磁取向成型装置包括分流梭[7]、前法兰[9]、输料筒[13]、加热圈[10]、成型口模[11]、线圈[12]。如图所示相连结构成本设备的整体。
如图1所示，螺杆的长径比采用低长径比，取(8-12)，低压缩比，压缩比如图1、图2所示，分流梭[7]与输料筒[13]的角度和截面积按以下配置即分流梭[7]上均匀开有16个φ8.5mm孔，输料筒[13]出口孔径φ20mm，分流梭[7]扩张角α36°-40°，收缩角α18°-20°，输料筒[13]入端角β28°-32°，出端角β16-20°。如图3所示，磁场取向成型口模[11]是由铁芯[17]、上下两磁极[18]、线圈[12]、上下导磁板[15]、防磁钢隔磁板块[16]相互连接拼装而成。当电流通过套在铁芯[17]上的线圈[12]之后，在上下两磁极[18]上产生磁场，磁极[18]从上下方向夹紧上下导板[15]，而导磁板[15]直接成为口模型腔的上下壁，从而缩短了磁极间隙，隔磁板块[16]采用防磁钢来阻断磁力线从流道边缘穿过，迫使磁力线集中于流道型腔，隔磁极块[16]同时成为口模的左右壁。
本实用新型挤出机，具有结构合理，挤出磁体取向程度高和磁粉含量高等优点，特别适用采用廉价铁鳞为原料制得的铁氧体磁粉制成高性能的各向异性粘结磁体。实施例本实用新型具体实施参数和达到的效果如下挤出磁体截面尺3×12mm；螺杆直径φ45mm，螺槽部分长度432mm，螺杆长径比为9.6，压缩比为1.5；分流梭长176mm，16个φ8.5孔所处的分度园直径φ55mm，扩张角38°，收缩角20°，输料筒入端角30°，出端角18°；分流梭与输料筒所形成的压缩比3∶1；前后法兰外径φ180mm，厚35mm；挤出机电机采用整流子电机，输出功率10/3.3KW，转速1410/470r.p.m；减速机工作速比1∶13，输出功率10KW；电加热圈1000W；机筒最高加热温度250℃；口模型腔磁场强度高达1192.94KA/m；挤出粘结铁氧氧体最大含粉量91.5wt％；取向度达86.96％。采用以铁鳞为原料制备的铁氧体粉和CPE粘结剂制成的各向异性挤出磁体的磁性能指标全部达到部分超过了同类产品的性能指标，参见表1，磁体密度达3.71g/cm。
权利要求1.磁取向各向异性粘结磁体挤出成型机，包括电机、减速机、螺杆、料斗、机筒、输料筒、成型口模、机筒和输料筒的外面安装电阻丝加热圈，其实用新型的特征在于a、连接减速机的机筒内的螺杆采用等距渐变单螺杆，为低长径比，取8-12，低压缩比，取1.4-1.6；b、通过后法兰轮与机筒连接的分流梭，采用鱼雷状分流孔结构，沿分流梭周边开有大小相同等距离的圆孔，并与输料筒截面保持一定角度，从输料筒一端通到另一端；c、通过前法轮与分流梭连接的输料筒的挤压磁物料出口紧接成型口模，其是采用带磁场的拼装口模，用两块导磁板拼成口模型腔的上下壁，导磁板外各拼装一个磁极，磁极用线圈缠绕，线圈外是方形铁芯，口模型腔的左右壁采用防磁钢拼装；
2.根据权利要求1所述的磁取向各向异性粘结磁体挤出成型机，其特征在于采用的鱼雷状的分流梭上均匀开有16个φ8.5mm的孔，梭体扩张角36°-40°，收缩角18°-20°，输料筒入端角28°-32°，出端角16°-20°。
专利摘要本实用新型是一种磁取向挤出成型设备。其特征在于采用低长径比和低压缩比的等距渐变单螺杆，鱼雷状分流梭和拼装取向成型模具等装置构成的挤出成型机。该机具有机构合理，挤出磁体取向程度高和磁粉含量高等特点，特别适合采用廉价铁磷为原料制得的铁氧体磁粉制成高性能的各向异性粘结磁体。
文档编号H01F41/00GK2222959SQ94217058
公开日1996年3月20日 申请日期1994年7月20日 优先权日1994年7月20日
发明者林毅, 刘强, 任先京, 徐成浩, 李言孝, 王宗刚, 张彦, 金坚 申请人:北京矿冶研究总院