RU2043864C1

RU2043864C1 - Apparatus for powder magnets pressing

Info

Publication number: RU2043864C1
Application number: RU92012951A
Authority: RU
Inventors: Юрий Иванович Козлов; Юрий Васильевич Козин
Original assignee: Юрий Иванович Козлов; Юрий Васильевич Козин
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 1995-09-20

Abstract

FIELD: powder metallurgy. SUBSTANCE: press-mould for powder magnets production has non-magnetic die, cavity of which has ferromagnetic insert. Ferromagnetic powder is fed in the cavity. The powder, being drawn by magnetic field, is oriented by axis of slight magnetizing along direction of pressing. Press is switched on and punch is going down. During punch motion air clearance between punch and insert is decreasing, magnetic field intensity between punch and insert is constantly rising and it achieves its maximum value at instant of powder pressing. Effect of magnetic field, that is orientation of ferromagnetic particles by axis of slight magnetizing along direction of pressing is rising, that allows to produce pressed magnets with single axial magnetic anisotropy. EFFECT: increased quality of pressed magnets with single axial magnetic anisotropy. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к пресс-формам для изготовления постоянных высокоэнергетических магнитов из порошков, в частности из сплавов железо-неодим-бор. The invention relates to the field of powder metallurgy, and in particular to molds for the manufacture of permanent high-energy magnets from powders, in particular from iron-neodymium-boron alloys.

Известна пресс-форма для изготовления анизотропных ферромагнитных изделий, содержащая немагнитную матрицу, ферромагнитные пуансон и вставку. A known mold for the manufacture of anisotropic ferromagnetic products containing a non-magnetic matrix, a ferromagnetic punch and an insert.

Недостатком известной пресс-формы является необходимость использования при прессовании магнитов из порошков мощного источника постоянного магнитного поля, применяемого для получения анизотропных высокоэнергетических магнитов, что приводит к дополнительному расходу электроэнергии, в результате перегрева катушек электромагнитов происходит снижение напряженности поля между полюсами, а это, как известно, приводит к снижению магнитных свойств прессованных магнитов. A disadvantage of the known mold is the need to use when pressing magnets from powders a powerful source of constant magnetic field, used to produce anisotropic high-energy magnets, which leads to additional energy consumption, as a result of overheating of the electromagnet coils, the field strength between the poles decreases, and this, as you know , leads to a decrease in the magnetic properties of the pressed magnets.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является расширение технологических возможностей использования пресс-формы на стандартном прессовом оборудовании, выпускаемом отечественной промышленностью, экономия электроэнергии, обеспечение постоянного значения напряженности при непрерывном цикле прессования магнитов и снижение затрат на изготовление дополнительного оборудования. The problem to which the invention is directed is to expand the technological capabilities of using the mold on standard press equipment manufactured by domestic industry, save energy, ensure a constant value of tension during a continuous cycle of pressing magnets and reduce the cost of manufacturing additional equipment.

Поставленная задача достигается тем, что в полости пресс-формы, включающей матрицу с ферромагнитными и немагнитными элементами, ферромагнитный пуансон и вставку, размещены высокоэнергетические постоянные магниты из сплава железо-неодим-бор, которые являются источником постоянного магнитного поля. Постоянные магниты соединены между собой таким образом, что на верхней и нижней ферромагнитных частях матрицы, а также между пуансоном и вставкой образуются разноименные полюса, которые создают постоянное магнитное поле. Напряженность магнитного поля при прессовании с уменьшением воздушного зазора между пуансоном и вставкой увеличивается от 2 до 7 кЭ. Этой величины напряженности магнитного поля достаточно для ориентации и удержания ферромагнитных частиц вдоль направления прессования, что обеспечивает получение анизотропных магнитов с высокими магнитными характеристиками. The problem is achieved in that in the cavity of the mold, comprising a matrix with ferromagnetic and non-magnetic elements, a ferromagnetic punch and an insert, high-energy permanent magnets from an iron-neodymium-boron alloy are placed, which are a source of a constant magnetic field. Permanent magnets are interconnected in such a way that opposite poles are formed on the upper and lower ferromagnetic parts of the matrix, as well as between the punch and the insert, which create a constant magnetic field. The magnetic field during pressing with a decrease in the air gap between the punch and the insert increases from 2 to 7 kOe. This magnitude of the magnetic field is sufficient to orient and hold the ferromagnetic particles along the pressing direction, which ensures the production of anisotropic magnets with high magnetic characteristics.

Совокупность предлагаемых существенных признаков позволит получать анизотропные постоянные магниты высокого качества на прессах, выпускаемых отечественной промышленностью, исключить затраты на изготовление специального оборудования, сэкономить электроэнергию. The combination of the proposed essential features will make it possible to obtain high-quality anisotropic permanent magnets on presses produced by the domestic industry, eliminate the cost of manufacturing special equipment, and save energy.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая пресс-форма отличается наличием новых элементов: постоянные высокоэнергетические магниты из сплава неодим-железо-бор, установленные в полостях пресс-формы, соединенные между собой магнитопроводом в верхней и нижней части пресс-формы. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive mold is characterized by the presence of new elements: permanent high-energy magnets made of neodymium-iron-boron alloy, installed in the cavities of the mold, interconnected by a magnetic circuit in the upper and lower parts of the mold.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "Новизна". Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "Novelty."

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию изобретения "Изобретательский уровень". Comparison of the proposed solutions with other technical solutions in this technical field revealed the signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criteria of the invention "Inventive step".

На чертеже представлена конструкция предлагаемой пресс-формы. The drawing shows the design of the proposed mold.

Пресс-форма содержит ферромагнитный пуансон 1, немагнитную матрицу 2 с ферромагнитной вставкой 3, боковые полости пресс-формы заполнены высокоэнергетическими постоянными магнитами 4, изготовленными из сплава Fe Nd B, соединенными между собой нижним и верхним магнитопроводами 5. В верхнем и нижнем магнитопроводах имеются окна, в которых размещены ферромагнитные пуансон 1 и вставка 3. The mold contains a ferromagnetic punch 1, a non-magnetic matrix 2 with a ferromagnetic insert 3, the side cavities of the mold are filled with high-energy permanent magnets 4 made of Fe Nd B alloy, interconnected by the lower and upper magnetic cores 5. There are windows in the upper and lower magnetic cores in which the ferromagnetic punch 1 and insert 3 are placed.

Пресс-форма работает следующим образом. The mold works as follows.

В полость пресс-формы 2 подается ферромагнитный порошок, который, втягиваясь магнитным полем, ориентируется осью легкого намагничивания вдоль направления прессования. Включают пресс и пуансон 1 перемещается вниз. При перемещении пуансона 1 уменьшается воздушный зазор между паунсоном 1 и вставкой 3, напряженность магнитного поля между пуансоном и вставкой непрерывно возрастает и достигает своего максимального значения в момент прессования порошка. Эффект магнитного поля, заключающийся в ориентации ферромагнитных частиц осью легкого намагничивания вдоль направления прессования, возрастает, что позволяет получать прессованные магниты с одноосной магнитной анизотропией. Ferromagnetic powder is fed into the cavity of the mold 2, which, being drawn in by the magnetic field, is oriented by the axis of easy magnetization along the pressing direction. Turn on the press and the punch 1 moves down. When moving the punch 1, the air gap between the punch 1 and the insert 3 decreases, the magnetic field between the punch and the insert continuously increases and reaches its maximum value at the time of powder pressing. The effect of the magnetic field, consisting in the orientation of the ferromagnetic particles by the axis of easy magnetization along the direction of pressing, increases, which makes it possible to obtain pressed magnets with uniaxial magnetic anisotropy.

Проведенные испытания магнитных параметров позволяют оценить качество прессованных магнитов, полученных на пресс-форме-прототипе и на заявляемой пресс-форме. Данные представлены в таблице. The tests of magnetic parameters make it possible to assess the quality of extruded magnets obtained on the prototype mold and on the inventive mold. The data are presented in the table.

Сравнение магнитных характеристик образцов из сплава Fe-Nd-B марки Нм30D₄5К8РТ, спрессованных в различных источниках постоянного магнитного поля, показывают преимущества заявляемого устройства. Обеспечивается постоянное значение напряженности при непрерывном цикле прессования, значительная экономия электроэнергии, снижаются затраты на изготовление дополнительного оборудования при стабильно высоких магнитных параметрах получаемых магнитов.A comparison of the magnetic characteristics of samples of alloy Fe-Nd-B grade Nm30D ₄ 5K8RT, pressed in various sources of a constant magnetic field, show the advantages of the claimed device. A constant value of tension is ensured during a continuous pressing cycle, significant energy savings, the cost of manufacturing additional equipment is reduced with stably high magnetic parameters of the obtained magnets.

Claims

DEVICE FOR PRESSING POWDER MAGNETS, containing a matrix with an insert, a ferromagnetic punch and a magnetic field source, characterized in that it is equipped with upper and lower magnetic circuits with holes for accommodating the punch and insert, respectively, the magnetic field source is made in the form of permanent magnets from an alloy of iron neodymium boron interconnected by magnetic cores with the formation of opposite poles between the upper and lower parts of the matrix and between the punch and the insert, the matrix is made of non-magnet material, and the insert is made of ferromagnetic.