一種稀土永磁材料生產設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及稀土永磁材料生產設備領域，具體涉及燒結釹鐵硼材料生產設備。
【背景技術】
[0002]燒結釹鐵硼是用粉末冶金工藝原理制造的一種稀土永磁材料，因其高剩磁、高矯頑力、高磁能積、體積小、重量輕等特點，產品除了應用于電聲元件、醫療設備、傳感器、磁選、磁吸等領域外，更是廣泛應用于包括汽車、電腦硬盤、風力發電、電動工具、電動自行車、空調壓縮機、電梯、航空航天等領域在內的各類工業電機中。
[0003]高性能釹鐵硼材料對生產設備及生產工藝要求很高，尤其對于燒結工藝制備的釹鐵硼材料，磁粉粒度更細，材料更易氧化，導致磁性能劣化甚至報廢，現有技術中，通常對制粉及壓坯包裝封閉后轉移或運送，以避免釹鐵硼材料在成型前和成型后接觸到外界空氣產生氧化問題，但這種包裝封閉方式通常需人工操作，且氣密性難以保證，無法適應大規模自動化生產，且以這種方式生產高牌號磁材非常困難。
[0004]目前，有少量廠家試采用無氧成型燒結裝置，例如CN202336578U，其將稱料箱、通道、全封閉壓機、燒結均進行密封連接，用氮氣保護，但該裝置未涉及加工步驟，更沒有涉及燒結前加工裝置。
[0005]另外，日本一些廠家及研發機構，試采用將壓制坯體浸漬于合成油中用轉動葉片進行切割，但合成油需燒結前預熱去除，如去除不完全，將使得磁性能嚴重劣化，使得磁性材料燒結時間長、能耗高，且不適用于高牌號釹鐵硼磁體生產。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種占地面積小、自動化程度高、材料損耗低、生產效率高且能耗低、適應規模化生產高牌號釹鐵硼稀土燒結永磁材料的生產設備。
[0007]本發明所提供稀土燒結永磁材料生產設備，所述生產設備依次包括制粉裝置、壓制成型裝置、排線加工裝置、燒結裝置，排線加工裝置對壓制成型的坯體進行加工得到料塊；所述制粉裝置、壓制成型裝置、排線加工裝置、燒結裝置均置于一個整體密閉系統內。
[0008]優選地，還包括余料回收裝置，余料回收裝置收集落料、邊角余料、粉末、碎肩；所述制粉裝置、壓制成型裝置、排線加工裝置、燒結裝置、余料回收裝置均置于一個整體密閉系統內。
[0009]更優選地，還包括清粉裝置，對排線加工后的料塊進行清粉，清出的粉末進入余料回收裝置；清粉裝置也置于該整體密閉系統內。
[0010]優選地，還設置有控制裝置，所述控制裝置控制該密閉系統內各裝置的運行、氧濃度和氮氣壓力。
[0011]所述制粉裝置將稀土磁性合金粉碎成所需粒徑的合金粉末，優選地，包括粗磨機、氫脆爐、氣流磨、以及密閉的第一輸送機構，所述第一輸送機構將磁性合金送入制粉裝置，并密閉連接粗磨機、氫脆爐、氣流磨。
[0012]所述壓制成型裝置包括密閉的稱料箱、一次成型壓機、二次成型壓機、以及密閉的第二輸送機構，優選地，所述一次成型壓機為定向磁場成型，所述二次成型壓機為等靜壓機，壓制成型后獲得母坯，所述第二輸送機構向稱料箱輸送磁性合金粉末，并密閉連接稱料箱、一次成型壓機和二次成型壓機。
[0013]優選地，所述排線加工裝置包括排線、線張力及線間距調整機構、旋轉定位夾具、驅動機構、微氧含量監測機構；優選地，還包括密閉的第三輸送機構以及第一余料回收裝置，所述第三輸送機構將壓制好的母坯送入排線加工裝置中，所述第一余料回收裝置回收并收集排線加工過程中的落料、邊角余料，回收后可再利用；優選的實施方式，所述第一余料收集裝置包括導料斜面和收集臺車，導料斜面將排線加工過程中的落料、邊角余料引導到、或通過震動引導到收集臺車中；或者，第一余料收集裝置包括帶插板閥的錐形料斗集粉
目.ο
[0014]所述排線設置多條，各條線之間以預定的間距設置，該間距取決于加工后的塊體或片體的尺寸，各條線并排設置在上、下端卡架上，卡架上還具有線張力及線間距調整機構，可對排線的線張力和線間距進行調整，適應母坯不同密度、不同尺寸的加工需要。
[0015]所述驅動機構帶動所述排線沿著某一預定方向作往復運動，例如Z軸方向作往復運動，優選采用氣缸、電機、或曲柄機構驅動。
[0016]優選的【具體實施方式】中，由電機帶動輸出軸同步驅動兩個轉盤旋轉，再經兩個轉盤分別帶動兩排相對設置的排線進行上下往復運動，其中兩排排線運動方向相反，從而構成兩條加工線，這兩條加工線共用一臺電機驅動，且共用第三輸送機構和第一余料收集裝置，根據產能需要，可選擇一條或兩條加工線加工，或者選擇任一條加工線的某組排線加工，可根據產能需要對加工能力進行調整，實現柔性生產。
[0017]所述旋轉定位夾具用于夾持定位待加工母坯，優選的【具體實施方式】中，包括旋轉夾持臺以及X、Y夾持方向調節機構、以及驅動電機，所述驅動電機驅動所述旋轉夾持臺進行X、Y軸方向的運動，進而實現加工過程中帶動母還進行旋轉運動；所述X、Y夾持方向調節機構可調節所述旋轉夾持臺的夾持座在X、Y方向的位移，由此適應不同尺寸母坯的夾持定位。優選地，夾持臺為360°旋轉夾持臺。
[0018]所述微氧含量監測裝置實時監測所述排線加工裝置所在密閉系統內的氧濃度，確保氧濃度在所設定的范圍內。
[0019]所述控制器控制所述排線的行程、往復頻率、加工路徑以及加工參數、所述旋轉定位夾具的動作、以及微氧含量等。
[0020]加工時，首先將母還定位于所述旋轉定位夾具，電機驅動排線沿著某一預定方向作往復運動進行往復直線運動，隨著所述定位夾具的旋轉，按照預先設定的路徑對母坯進行加工，從而成型為預定形狀及尺寸的塊體、片體、弓形或其它異形，該加工過程中不需添加任何冷卻劑、切割液、潤滑劑、或抗熔合粉末，加工過程中不會出現粉末氧化及燃燒，加工塊體間也不會出現熔合。優選地，定位夾具為360°旋轉定位夾具。
[0021]優選地，所述排線采用復合線，其芯為鋼絲或鋼纖維、硬質合金絲或硬質合金纖維、或尼龍纖維，優選采用不銹鋼絲，研磨顆粒固定在芯上，優選采用電鍍或電沉積將研磨顆粒涂覆在芯線上，可保證加工過程中良好的排肩性，研磨顆粒優選高硬度材料制成，優選金剛石、碳化硅、氮化硅、氮化鋁、氧化鋁等。
[0022]優選地，所述清粉裝置包括相向旋轉的滾筒，滾筒上設置毛刷，由毛刷清理排線加工后料塊上、下表面的毛刺、碎肩等，根據產能需要，可設置多組相對旋轉的滾筒；所述清粉裝置還包括第二余料收集裝置以及密閉的第四輸送機構，所述第二余料收集裝置對毛刷清理下來的碎肩、粉末進行收集、回收；所述第四輸送機構將排線加工后的料塊送入清粉裝置中；可選擇的，所述清粉裝置設置在所述排線加工裝置后，所述燒結裝置前。
[0023]所述燒結裝置包括一個或多個燒結爐，所述燒結爐通過所述第五輸送機構密閉連接所述排線加工裝置或清粉裝置，燒結爐內設置料架和升降機構，所述升降機構接受來自第四輸送機構的料盤中放置的已清粉的料塊，然后將料塊送入燒結爐內料架的料盤內，燒結爐關閉后按預定工藝進行燒結和熱處理，冷卻后打開爐門，升降機構將料塊從燒結爐內移出，獲得燒結磁體產品。
[0024]優選地，所述余料回收裝置包括所述第一余料收集裝置、所述第二余料收集裝置、第六運輸機構，優選地還包括退磁裝置和二次制粉裝置，所述第一余料收集裝置收集所述排線加工裝置內加工過程中的落料、邊角余料，所述第二余料收集所述清粉裝置內毛刷清理下來的碎肩、粉末，兩個余料回收裝置的粉末匯集后，經第六輸送機構送入所述退磁裝置進行退磁，再進行粉碎，然后送入所述壓制成型裝置。
[0025]優選地，第一余料收集裝置和第二余料收集裝置可以采用相同的結構，也可以采用不同的結構，只要能收集余料即可。
[0026]優選地，所述運輸裝置包括所述第一輸送機構、所述第二輸送機構、所述第三輸送機構、所述第四輸送機構、所述第五輸送機構、以及第六輸送機構，整體構成生產設備的物流通道，所述運輸裝置也設置在所述整體密閉系統內，各輸送機構優選為輸送帶、輸送鏈、臺車中的任一或組合。
[0027]所述控制裝置包括各裝置控制機構、交互通訊裝置、以及總控制機，所述各裝置控制機構通過交互通訊裝置與總控制機進行通訊、控制、反饋，并控制該密閉系統的各部分裝置的運行、以及密閉系統的氧濃度和氮氣壓力。
[0028]所述排線加工是對壓制成型的母坯進行排線加工，將母坯夾持并定位，由驅動裝置驅動排線進行往復直線運動，隨著定位夾具的旋轉，按照預先設定的路徑對母坯進行加工，該加工是以敲擊或擊落的方式使