Способ изготовления четырехполюсных цилиндрических постоянных магнитов

 

Изобретение относится к порошковой металлургии. Способ изготовления четырехполюсных цилиндрических постоянных магнитов заключается в том, что прессование заготовок из порошков магнитотвердых ферритов осуществляют в магнитном поле с наружными и внутренними поверхностями заготовки, рассчитываемыми по формулам , где x_i, y_i - координаты образующей наружной поверхности заготовки; x_j, y_j - координаты внутреннего отверстия заготовки; R, r - радиусы наружной поверхности и внутреннего отверстия спеченной заготовки; - коэффициенты усадки материала текстурованной заготовки в i, j точках наружной и внутренней поверхностях заготовки в направлении вектора, проведенного из центра к данной точке; α - угол между осью абсцисс и вектором от центра координат к данной точке (i, j) поверхностей заготовки, причем за центр координат принимают центр заготовки, а направления абсциссы и ординаты по взаимно перпендикулярным осям симметрии заготовки выбирают проходящими по центрам полюсных участков заготовки, а источник магнитного поля в процессе прессования располагают при совпадении центров полюсов источника с осями симметрии заготовки по координатным осям. Затем заготовки спекают и подвергают размерной обработке. 2 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к способам изготовления цилиндрических постоянных магнитов из ферромагнитных порошков гексагональных ферритов.

Известен способ изготовления изотропных ферритовых цилиндрических постоянных магнитов путем изготовления порошков, прессования порошков, спекания и размерной обработки [1].

Наиболее близким техническим решением является способ изготовления четырехполюсных цилиндрических постоянных магнитов из порошков в магнитном поле.

Однако известный способ имеет существенные недостатки, заключающиеся в том, что четырехполюсные текстурованные цилиндрические постоянные магниты из ферритовых порошков имеют большую разницу в коэффициенте усадки в полюсных и межполюсных направлениях, что приводит к большому искажению цилиндрической формы. В связи со значительным отклонением формы спеченных текстурованных четырехполюсных заготовок от цилиндрической значительно затрудняется их механическая обработка и в этой связи их промышленное производство осуществляется только с равноосной структурой и низкими магнитными свойствами.

Целью изобретения является повышение магнитных свойств четырехполюсных постоянных магнитов из ферритовых порошков и снижение расхода материала и трудоемкости изготовления.

Согласно изобретению предложен способ изготовления четырехполюсных цилиндрических постоянных магнитов, включающий прессование заготовок из порошков магнитотвердых ферритов в магнитном поле, характеризующийся тем, что прессование осуществляют с наружными и внутренними поверхностями заготовки, рассчитываемыми по формулам: x_i= R·K sinα_i, x_j= r·K cosα_j, y_i= R·K sinα_i, y_j= r·K sinα_j, где x_i, y_i - координаты образующей наружной поверхности заготовки; x_i, y_j - координаты образующей внутреннего отверстия заготовки; R, r - радиусы наружной поверхности и внутреннего отверстия спеченной цилиндрической заготовки магнита; K, K - коэффициенты усадки материала текстурованной заготовки в i и j точках наружной и внутренней поверхностях заготовки магнита в направлении вектора, проведенного из центра к данной точки α - угол между осью абсцисс и вектором от центра координат к данной точке (i, j) поверхностей заготовки, причем за центр координат принимают центр заготовки, а направления абсцисс и ординаты по взаимно перпендикулярным осям симметрии заготовки выбирают проходящими по центрам полюсных участков заготовки, причем источник магнитного поля в процессе прессования располагают при совпадении центров и полюсов источника с осями симметрии заготовки по координатным осям, а затем спрессованные заготовки подвергают спеканию и размерной обработке.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом.

Согласно предложенному способу проведен расчет образующих поверхностей пресс-формы для цилиндрического четырехполюсного магнита с наружным диаметром 41 мм и внутренним отверстием 24,5 мм.

Пример расчета представлен в табл. 1.

На основании проведенного расчета были разработаны чертежи пресс-формы для прессования заготовок для четырехполюсных цилиндрических магнитов. В этих пресс-формах были отпрессованы заготовки из порошков феррита стронция. После спекания по стандартной технологии было проведено измерение диаметров заготовок. Расхождение диаметра заготовок в полюсном и межполюсном направлениях не превышало 0,1 мм. Для сравнения и оценки снижения трудоемкости из порошков феррита стронция были изготовлены образцы магнитов цилиндрической формы. Основные размеры заготовок до и после механической обработки шлифованием представлены в табл. 2.

Использование предлагаемого способа изготовления четырехполюсных цилиндрических постоянных магнитов обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: 1. В связи с устранением отклонения формы текстурованного магнита после спекания от цилиндрической позволяет создать промышленное производство ферритовых четырехполюсных постоянных магнитов с повышенными по индукции на 60% и H_св на 50% магнитными свойствами.

2. В связи с уменьшением отхода материала магнита при механической обработке снижается на 15-20% расход материала и трудоемкость размерной обработки.

Предлагаемый способ может быть применен на всех предприятиях, изготавливающих четырехполюсные цилиндрические ферритовые магниты.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ, включающий прессование заготовок из порошков магнитотвердых ферритов в магнитном поле, отличающийся тем, что прессование осуществляют с наружными и внутренними поверхностями заготовки, рассчитываемыми по формулам y_i = R˙K_αi˙sinα_i ;
y_j = r˙K_αj˙sinα_j ;
x_i = R˙K_αi˙cosα_i ;
x_j = r˙K_αj˙cosα_j ,
где x_i, y_i - координаты образующей наружной поверхности заготовки;
x_j, y_j - координаты образующей внутреннего отверстия заготовки;
R, r - радиусы наружной поверхности и внутреннего отверстия спеченной заготовки соответственно;
K_αi , K_αj - коэффициент усадки материала текстурированной заготовки в точках i и j наружной и внутренней поверхностей заготовки в направлении вектора, проведенного из центра к данной точке;
α - угол между осью абсцисс и вектором от центра координат к данной точке (i, j) поверхностей заготовки,
причем за центр координат принимают центр заготовки, а направления абсциссы и ординаты по взаимно перпендикулярным осям симметрии заготовки выбирают проходящими по центрам полюсных участков заготовки, причем источник магнитного поля в процессе прессования располагают при совпадении центров полюсов источника с осями симметрии заготовки по координатным осям, а затем спрессованные заготовки подвергают спеканию и размерной обработке.

РИСУНКИ

Рисунок 1