專利名稱：三軸壓磁場成型機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及粉末冶金、特別是釹鐵硼永磁材料壓制成型的設(shè)備，具體為三軸壓磁場成型機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的釹鐵硼永磁材料成型設(shè)備主要有磁場壓機、等靜壓機和磁場等壓靜機。永磁材料的成型方式按磁場方向與壓力方向的關(guān)系分為垂直磁場壓力成型、平行磁場壓力成型和磁場等靜壓成型，因此，成型設(shè)備也分為磁場垂直壓機、磁場平行壓機和磁場等靜壓機。磁場壓機是在磁場作用下完成永磁材料的取向并在機械壓力下完成永磁材料的成型；而磁場等靜壓機是在磁場作用下對預(yù)成型的永磁材料進行等靜壓，從而同時完成磁體的取向和成型。永磁材料壓力成型理論還有一種成型方式，即三軸壓成型，該成型方式是在磁場作用下對預(yù)成型的永磁材料上下施以軸向機械壓力、其余方向受等靜壓，成型方式以三軸壓成型產(chǎn)出的磁體性能最佳。三軸壓成型雖在理論上有所介紹，但目前沒有三軸壓成型的相應(yīng)設(shè)備。無論何種結(jié)構(gòu)的成型設(shè)備，其磁場強度越高、壓力越大，其加工出的永磁材料制品的性能越好。因此，以各種優(yōu)化的技術(shù)手段，制造出高磁場強度、大壓力的磁場成型設(shè)備是目前永磁材料成型設(shè)備領(lǐng)域所追求的目標(biāo)。現(xiàn)有的永磁材料成型設(shè)備中的磁場強度受磁路磁飽和的限制，在設(shè)備外形尺寸確定后，其磁場強度至一定值就無法再有效提高，其磁場強度一般在1.2--2T。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種新型永磁材料成型設(shè)備——三軸壓磁場成型機。
本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的三軸壓磁場成型機，包含機架、位于機架中部的高壓腔、高壓腔下部的下磁極、高壓腔周圍的電磁線圈，高壓腔底部通過油管與一增壓柱塞油缸相通，增壓柱塞油缸與主油缸相固定，并且主油缸的活塞桿是增壓柱塞油缸的柱塞桿，在機架的上部固定有加壓油缸，加壓油缸驅(qū)動與高壓腔配合的壓力桿。加壓油缸驅(qū)動壓力桿向高壓腔內(nèi)的油介質(zhì)施壓，同時，高壓腔下部由增壓柱塞油缸和主油缸構(gòu)成的增壓機構(gòu)也向高壓腔內(nèi)施壓，機架上部的加壓油缸驅(qū)動壓力桿克服高壓腔內(nèi)的介質(zhì)壓力(即增壓機構(gòu)傳至高壓腔內(nèi)的壓力)繼續(xù)向下運動，直至壓力桿端部與工件接觸，此時，工件上下受由機架上部的加壓油缸通過壓力桿所施加的軸向機械壓力，工件四周受由高壓腔下部增壓機構(gòu)通過油介質(zhì)所施加的等靜壓(液壓)，工件在磁場作用下，在該設(shè)備中完成三軸壓成型。
從上述的工作過程可以看出，高壓腔下部由增壓柱塞油缸和主油缸構(gòu)成的增壓機構(gòu)實質(zhì)上起當(dāng)高壓腔內(nèi)的介質(zhì)壓力超過某一值時的泄流作用，即當(dāng)機架上部的加壓油缸的壓力大于增壓機構(gòu)的壓力時，增壓柱塞油缸的柱塞受高壓腔壓力油的壓力向下運動，增壓機構(gòu)中的主油缸的活塞及活塞桿(增壓柱塞油缸的柱塞)被迫向下運動，使高壓腔內(nèi)的油介質(zhì)平面向下運動，完成泄流直至壓力桿端部與工件接觸，因此，高壓腔內(nèi)的等靜壓力值是由增壓機構(gòu)的壓力值確定的。如此看來，如果在高壓腔通過油管連接一個定值壓力泄壓閥來替代上述的增壓機構(gòu)，能夠達到同樣的效果。因此，以定值壓力泄壓閥替代上述的增壓機構(gòu)將使本實用新型產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變型，但這種變型與本實用新型的結(jié)構(gòu)相比具有顯而易見性，因此其仍然在本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
在壓力桿上也固定有電磁線圈。為方便電磁線圈的固定和使受力結(jié)構(gòu)、磁路結(jié)構(gòu)趨于合理，在具體實施時，壓力桿可有結(jié)構(gòu)上的變型。
為增加磁場強度，電磁線圈的磁極(鐵心)的面對高壓腔的端面制成錐面，這樣，有利于提高高壓腔內(nèi)的磁場強度。
由于磁飽和制約，增加電磁線圈安匝數(shù)對提高高壓腔內(nèi)的磁場強度效果不明顯。本實用新型將電磁線圈分成主電磁線圈和輔助電磁線圈，并使輔助電磁線圈靠近高壓腔。主電磁線圈的作用是使鐵心達到磁飽和，輔助線圈在近距離以其線圈的安匝數(shù)產(chǎn)生的磁場直接作用于高壓腔，和鐵心磁場疊加。由于位置的限制，輔助電磁線圈的匝數(shù)較小，為了增大安匝數(shù)，輔助線圈使用獨立的高峰值的脈沖電源供電。這樣，主電磁線圈產(chǎn)生基礎(chǔ)的恒磁場，輔助線圈對高壓腔產(chǎn)生補充的脈沖磁場，從而使高壓腔獲得超強磁場。
本實用新型提供了一種新型結(jié)構(gòu)的永磁材料成型設(shè)備，該設(shè)備能在超強磁場下(4T)實現(xiàn)永磁材料的三軸壓成型，從而有效提高永磁材料制品的最終性能。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；具體實施方式
三軸壓磁場成型機，包含機架、位于機架中部的高壓腔1、高壓腔下部的下磁極2、高壓腔周圍的電磁線圈，機架由上梁4、下梁5和側(cè)板6構(gòu)成，下磁極2位于下梁上，高壓腔位于下磁極上，電磁線圈上有固定板20，通過分別與固定板和下梁固定的固定桿21將電磁線圈壓固，高壓腔底部通過油管與一增壓柱塞油缸7相通，增壓柱塞油缸7與主油缸8相固定，并且主油缸的活塞桿是增壓柱塞油缸的柱塞桿，為節(jié)省空間，增壓柱塞油缸位于下磁極內(nèi)，主油缸8也固定在下磁極上，在機架的上部固定有加壓油缸9，加壓油缸9固定在機架的上梁上，加壓油缸9的活塞桿與由導(dǎo)柱10導(dǎo)向的活動橫梁11固定，在活動橫梁下方通過與其固定的固定桿22固定有支撐板24，上磁極12、上電磁線圈固定于支撐板與活動橫梁之間，上磁極上固定有其上設(shè)有密封圈的壓力頭13。本具體實施方式
中的活動橫梁、上磁極和壓力頭構(gòu)成前述壓力桿的結(jié)構(gòu)變型。上、下電磁線圈都分成主電磁線圈15和輔助電磁線圈16，輔助線圈使用脈沖電源供電。
工作時，應(yīng)先控制機架下部的主油缸向上運動，使高壓腔充滿油，工件放入高壓腔內(nèi)，控制機架上部的加壓油缸向高壓腔施壓，完成工件三軸壓磁場成型。
該三軸壓磁場成型機高壓腔尺寸Φ95×100(mm)，高壓腔內(nèi)的磁場強度高達4T，高壓腔內(nèi)的等靜壓300-350Mpa，軸向壓400-600Mpa。
權(quán)利要求1.一種三軸壓磁場成型機，包含機架、位于機架中部的高壓腔(1)、高壓腔下部的下磁極(2)、高壓腔周圍的電磁線圈，高壓腔底部通過油管與一增壓柱塞油缸(7)相通，增壓柱塞油缸(7)與主油缸(8)相固定，并且主油缸的活塞桿是增壓柱塞油缸的柱塞桿，其特征為在機架的上部固定有加壓油缸(9)，加壓油缸驅(qū)動與高壓腔配合的壓力桿。
2.如權(quán)利要求1所述的三軸壓磁場成型機，其特征為電磁線圈的磁極的面對高壓腔的端面制成錐面。
3.如權(quán)利要求1、2所述的三軸壓磁場成型機，其特征為電磁線圈分成主電磁線圈(15)和輔助電磁線圈(16)，輔助線圈使用脈沖電源供電。
專利摘要本實用新型為三軸壓磁場成型機，涉及粉末冶金、特別是釹鐵硼永磁材料壓制成型的設(shè)備。其包含機架、位于機架中部的高壓腔、高壓腔下部的下磁極、高壓腔周圍的電磁線圈，高壓腔底部通過油管與一增壓柱塞油缸相通，增壓柱塞油缸與主油缸相固定，并且主油缸的活塞桿是增壓柱塞油缸的柱塞桿，在機架的上部固定有加壓油缸，加壓油缸驅(qū)動與高壓腔配合的壓力桿。本實用新型提供了一種新型結(jié)構(gòu)的永磁材料成型設(shè)備，該設(shè)備能在超強磁場下(4T)實現(xiàn)永磁材料的三軸壓成型，從而有效提高永磁材料制品的最終性能。
文檔編號B22F3/03GK2559082SQ0226798
公開日2003年7月2日 申請日期2002年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月3日
發(fā)明者董中天, 陳虞才 申請人:董中天