磁瓦实用生产技术应用 沈月兴、韩益配 ( 上海月达电子有限公司上海2 0 1 8 0 0 ) l 磁瓦湿式成型磨具技术应用 为了彻底打破对大厚型磁钢和高弓高大厚规格磁瓦坯件的传统湿法成型工艺技术壁 垒，达到和超过国际先进成型技术工艺的水平，我们投入了大量的人力、物力，经过了对 从原料特性始至高性能超细粒度材料到大规模高厚度磁钢及高弓高大规格( 1 6 5 。) 磁瓦 坯件成型磨具彻底反思维设计、实验，并进行了新理念设计，彻底消除了湿法成型坯件密 度悬差大，气隙性圈列、暗开、中开等致命缺陷，对提高成品率，大幅降低废品回收利用 的成本和确保按时交货提供了保证。 现就湿法成型技术磨具的行业现状作分析： 磁钢、磁瓦磨具的料浆密封材料普遍采用橡胶类密封圈，随着成型压力加大，橡胶密 封圈一直处于弹性保压状态，其料浆不会泻出，能保证坯件料比，但是，料浆中的水气已 无法流畅泻出，致使模具腔一直处于相对较高的压力，若采用中低压力，水分不可能排尽， 而且凸模端因水分太大而湿软，密度均匀严重失衡，而且还可能使坯件难以成型。如采用 较高压力，虽然固化状况尚可，但是，层圈裂、暗裂、中开现象极明显，特别是特殊规格 磁瓦坯件的弧长两端台肩处的密度和剥层横裂现象严重，内弧细暗开纹难以消除，合格成 品率低下是难免的。更对企业的小吨位液压成型设备的一直高压运作的泵缸带来严重的损 伤，特别是硬质合金凹模长时间处在腔体高压下，极易产生超强度内裂，对模具成本来说 是一个极难平衡的矛盾。 湿法成型磁瓦的模具经过了无磁钢凹模，毛毡吸水至硬质无磁合金热配无磁不锈钢凹 模的渐进方式，凸模从采用4 5 “ 钢高采用T 8 、T 1 0 材料至采用无磁不锈钢帽、高硬面无磁 钢帽及试用司米克无磁镍基喷熔帽和司太立无磁堆焊帽的过程。但是，不管如何对模具的 应用改进，均解决不了前面提到的要求能彻底提高坯件合格成品率的矛盾。 目前行业内磁瓦坯件模具的成型方式有三种二类：A 、半自动手工加料模具：B 1 、有 箱体自动供料模具；B 2 无箱体自动注料模具。 就A 类模具来说，只适用于弓高较低及小规格坯件，对高弓高多腔模具的加料一致性 始终未能解决，因而A 类模具不适宜高弓高多排位的常规生产。Bl 类有箱体自动供料模具 1 6 6 虽解决了自动供料问题，但是，由于该结构的凸模固定在箱体内的形式会使腔内水气无法 排压封闭区，造成箱体内一直处于不断增加水气压状况，而且会造成浆料循环水增加的矛 盾，如不及时发现调整料浆比例，其结果是可想而知的，特别指出的是，此种结构的缺陷 更大与半自动工艺，要使成品合格率得到大幅度提高也是非常困难的。B 2 的结构是基于A 类的基础，加设注料系统，它不但简化了B l 类结构的制造程序，而且其优点大于A 类和 B 1 类，并对腔内高压泄气产生一定的作用，其成品坯件率的一致性均高于A 类和B l 类， 是一种值得推广的优选结构。 但是单是改进成型模具结构，远未能达到成品坯合格率的理想目标，即成品坯率 9 0 ，其根本原因是解决不了型腔内仅上吸板单向作用的脱水均匀问题，产品坯越厚矛盾 越突出，而且越是高压，产生的缺陷越明显，表面剥离、暗开现象加剧，这主要是料浆中 的气体无法泄出，反弹力增大，高压形成的硬固状未能使坯件中形层气水排匀，致使高压 将内部气水通过固化的硬部区强行排出的气隙裂状，即层、圈裂状，而暗开、中开是由于 气水较为集中储存崩裂所致，若加以疏排水气结构，可消除形成制品缺陷。而密封材料在 弃用橡胶类材料后改用特殊皮质在凸模上进行的结构性改革后，不但可保证取向度要求， 更能提高成坯率。 采用了我公司创造的先进模具结构，并在成型技术上采用我公司创立的新工艺，我们 认为磁体的成品率能达到9 5 ，磁瓦的成品率 9 0 ，相信这对永磁铁氧体湿法成型技术 的一个重大突破和重要贡献。 2 湿式成型工艺技术应用 经我公司长期研究，对现有湿式成型工艺及设备使用情况进行分析，一般磁性材料湿 式成型工艺都是采用1 0 0 吨磁性压机进行生产，根据不同排列位的模具，压力1 0 P a _ 一 2 8 M P a 之间，模具加料合模后，采用一定的速度及压力成型。 为了达到磁体的制密度及密度的均匀一致，必须采用低压低速待水分达到一定程度 后，加速加压达到工艺要求，我公司采用新工艺成型后，降低了成型压力3 0 ，保证了产 品坯件的质量，大大减少压坯的缺陷，增加了成型产量，大大提高了产品的合格率。 现有的1 0 0 吨磁性压机，压制速度是采用节流来调节的，随着工作时间增加，泵及液 压原件油路发热，使整个液压油路逐渐产生高压泄漏，加压速度慢，设定压力在2 0 0 M P a 以上很难达到，在低速低压时更难达到成型压力，而且，随着油温的升降，压制的速度、 压制的时间、压力变化较大，无法确保稳定正常的成型工艺，一致性差。另外，经常需要 1 6 7 更换液压原件，造成维修费用大，增加维修工作量，减少压机的工作时间，降低压型产量， 增加压型费用。 我们对现有1 0 0 盹磁性压机进行改装，在原有的电路油路作了加装变动，加装了一个 小高压油泵( 电机功率为1 5 千瓦) ，当模具加料合模后，停止大泵工作，采用小泵压制， 而且小油泵油路直接进入压制，与整体液压油路分开，改变小泵的供油量，即改变了压制 速度( 速度从O 5 m m - 秒一1 5 m m 傀步) 可随意调节。 以上技术已在部分厂家实用了半年，工作可靠稳定，达到了理想的目的。 改装后压机的优点： ( 1 ) 节能。将原有4 5 千瓦电机，改装为I 5 千瓦电机。 ( 2 ) 节约维修费用。解决了油温升高现象，整个液压油路全部在低压情况下工作， 减少了日常维修及原件的更换。 ( 3 ) 提高产量。上压速度陕，减少了压型时间。提高了班产量，降低了成型工艺压 力，可以提高模具的排位，解决了大规格磁体用1 0 0 吨压机成型的难题。 ( 4 ) 稳定工艺。连续工作无高压泄漏，稳定了压型速度、时间、压力，达到了工艺 一致性，提高了产品的合格率。 ( 5 ) 提高成型效率，大大减低了成型的费用。 3 永磁材料生产工艺电脑监控技术应用 永磁材料的生产周期长，工艺复杂，而且磨料、压型、烧结都是2 4 小时连续性生产 对生产工艺的管理带来难度，特别是中晚班管理更难。目前永磁材料工艺管理，主要靠人 工抽检，定期测试，发现不合格只能返工，很难保证产品质量的一致性，产品合格率的提 高也受到了限制。 我公司根据永磁材料生产工艺的特点，经过多年生产摸索和管理经验的总结，研究开 发了一套电脑数据监控系统。对磁性材料的整个生产过程进行全面监控，采集所有的生产 工艺数据，提供给生产工艺人员进行管理，减少了大量返工费用，确保了产品质量的一致 性，大大提高产品的合格率。为提高产品质量，增加生产数量，进一步提高经济效率，提 供了可靠的保证。 电脑l 监控系统简介： 采用一台管理电脑主机，用网线连接各生产车间的监控端，把需要监控的设备和各车 间的监控相连，实行生产工艺数据采集。管理人员只要打开电脑，读取每台设备的设备号， 1 6 8 就可以得到由电脑程序计算，显示2 4 小时的设备操作情况，并能保存及打印。 现有的监控数据有： 1 ) 球磨机、沙磨机：开启时间、停机时间，实际的球磨时间和中途停机次数和停机 时间。 2 ) 窑炉：A 烧结温度数字显示，每1 0 分钟纪录一次实际烧结温度，每天显示1 4 4 组和时间相对应的温度。B 推进机进炉纪录，每推进一次显示一次的推进时间及 工作时间。 3 ) 压机：每台压机一次显示一组时间、压型时间、压型的压力，还可以显示压型的 次数和不符合工艺要求的时间、压力和次数。 4 ) 磨床：每台磨床的开启时间、关机时间、实际工作时间、中途停机次数及时间。 我们还可以根据用户的要求对其它设备进行监控，对显示的页面、数据及显示的内容 按客户的要求定做。 4 四孔煤窑节能无烟技术的应用 永磁材料的烧结，从传统的小方窑改成隧道式电窑，又改成双孔隧道式煤窑，进一步 改成现有的四孔隧道式煤窑，它的特点是产量高，能源消耗低适用于大规模生产，但是一 直无法解决消烟除尘问题。 随着环境保护要求的越来越高，对烟尘问题必须彻底解决，目前没有比煤更节能的能 源。我公司聘请了各方面专业工程技术人员，走访了各大院校的教授、专家，总结分析了 煤窑烧结原理，烟尘产生的原因，采用充分燃烧的原理，经过反复论证、实验、改进，研 制成功往复式阶梯炉排加煤系统，采用自动进煤，直拨风燃烧，达到了节能，无烟尘烧结 的目的，做到了火道负压，防止烟火进入烧结孔道，确保了产品的烧结气氛，使产品的外 观色度一致。 我公司自行设计的四孔煤窑，月产量1 5 0 吨( 磁环) ，月耗煤量4 0 吨( 7 0 0 0 大卡精煤) ， 产品烧结合格率达到了同行业的领先水平。 1 6 9