JP2870883B2 - Method for producing radially anisotropic NdFeB magnet - Google Patents
Method for producing radially anisotropic NdFeB magnetInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はラジアル異方性NdFeB系磁石の製造方法に関
し、更に詳しくは、高い歩留りで、断面が環状になって
いるラジアル異方性のNdFeB系磁石を製造する方法に関
する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a radially anisotropic NdFeB-based magnet, and more particularly, to a radially anisotropic NdFeB having a high yield and an annular cross section. The present invention relates to a method for manufacturing a system magnet.
（従来の技術） 最近、安価で優れた磁気特性を有する磁石としてNdFe
B系磁石が注目を集めている。このNdFeB系磁石をモータ
などに使用する場合には、その形状を、薄肉のスリーブ
状またはリング状とし、その半径方向（ラジアル方向）
に磁気異方化することが好ましい。(Prior art) Recently, NdFe has been used as a magnet with low cost and excellent magnetic properties.
B magnets are attracting attention. When this NdFeB-based magnet is used for motors, etc., its shape should be a thin sleeve or ring, and its radial direction (radial direction)
It is preferable to perform magnetic anisotropy.
このようなラジアル異方性を備えたNdFeB系のリング
状磁石を製造する方法には、例えば次のような方法があ
る。As a method of manufacturing an NdFeB-based ring magnet having such radial anisotropy, for example, the following method is available.
すなわち、まず、溶湯急冷法によって所定組成のNdFe
B系合金の溶湯を超急冷してその薄帯またはフレークを
調製したのち、これを粗粉砕する。ついで、第16図に示
したように、下パンチ１が一方の端部に配置されている
ダイ２の中に前記した合金粉末３を充填したのち、その
上に上パンチ４をセットし、例えば真空またはArガス雰
囲気のような不活性雰囲気下において、600〜900℃、好
ましくは700〜800℃程度の温度で下パンチ１と、上パン
チ４を矢印方向に相対移動させて、通常、0.5〜2ton/cm
2、好ましくは１〜1.5ton/cm2の圧でホットプレスして
磁気的等方性の中実ブロックを予備成形する。このと
き、中実ブロックはその理論密度比が99％以上になる。
なお、この予備成形時に、ステアリン酸ナトリウムのよ
うな潤滑剤を例えば２重量％以下程度添加しておくと、
中実ブロック３とダイ２との潤滑性が良好になって成形
しやすくなるので好適である。That is, first, the NdFe
After ultra-quenching the melt of the B-based alloy to prepare its ribbon or flake, it is roughly pulverized. Next, as shown in FIG. 16, after the lower punch 1 is filled with the above-mentioned alloy powder 3 in a die 2 arranged at one end, an upper punch 4 is set thereon, and for example, Under an inert atmosphere such as a vacuum or Ar gas atmosphere, the lower punch 1 and the upper punch 4 are relatively moved in the direction of the arrow at a temperature of 600 to 900 ° C., preferably about 700 to 800 ° C. 2ton / cm
2. Hot-press at a pressure of preferably 1 to 1.5 ton / cm 2 to preform a magnetically isotropic solid block. At this time, the solid block has a theoretical density ratio of 99% or more.
In addition, at the time of this preforming, if a lubricant such as sodium stearate is added, for example, about 2% by weight or less,
This is preferable because the lubricity between the solid block 3 and the die 2 is improved and molding is facilitated.
環状の中空ブロックを成形する場合には、第17図に示
したように、下パンチ１と上パンチ４の中心部を貫通す
る所定径のセンターコア５が配置された成形ダイの中に
合金粉末３を充填したのち、上パンチ4,下パンチ１で合
金粉末３をホットプレスすればよい。When forming an annular hollow block, as shown in FIG. 17, the alloy powder is placed in a forming die in which a center core 5 having a predetermined diameter penetrating the center of the lower punch 1 and the upper punch 4 is arranged. After filling the alloy powder 3, the alloy powder 3 may be hot pressed with the upper punch 4 and the lower punch 1.
ついで、上記のようにして成形されたNdFeB系磁石成
形体に、真空または不活性雰囲気下において、900℃以
下の温度で減面率が40％以上の塑性変形を施したのちこ
れを半径方向に磁化することにより、半径方向に磁気異
方化させる。Next, the NdFeB-based magnet molded body molded as described above is subjected to plastic deformation with a surface area reduction of 40% or more at a temperature of 900 ° C or less under a vacuum or an inert atmosphere, and then, in a radial direction. Magnetization causes magnetic anisotropy in the radial direction.
この場合の製造例を中実ブロックについて説明する
と、第18図で示したように、ダイ２の下端に配置された
下パンチ１′の上に、第16図のようにして予備成形した
中実ブロック３′を配置し、その中心にダイ２′の内径
よりも小径の上パンチ４′をセットしたのち、第19図の
矢印で示したように、上パンチ４′を所定の圧力で圧下
する。The manufacturing example in this case will be described with reference to a solid block. As shown in FIG. 18, a solid preformed as shown in FIG. 16 is formed on a lower punch 1 'arranged at the lower end of a die 2. After the block 3 'is arranged and the upper punch 4' having a diameter smaller than the inner diameter of the die 2 'is set at the center thereof, the upper punch 4' is lowered by a predetermined pressure as shown by an arrow in FIG. .
中実ブロック３′は上パンチ４′の型面に押され、ダ
イ２′の内壁２′a,下パンチ１′の型面１′ａで拘束さ
れながら、ダイ２′の内壁２′ａと上パンチ４′とが形
成する環状の空隙に押出されることにより塑性変形す
る。その結果、有底の筒状成形体が得られる。The solid block 3 'is pressed by the mold surface of the upper punch 4', and is restrained by the inner wall 2'a of the die 2 'and the mold surface 1'a of the lower punch 1'. It is plastically deformed by being extruded into an annular space formed by the upper punch 4 '. As a result, a bottomed cylindrical molded body is obtained.
ついで、成形体の有低部を切除し、得られたリング成
形体の半径方向に磁化処理を施せば半径方向に磁気異方
性を備え、形状が環状であるラジアル異方性のNdFeB系
リング磁石が得られる。Next, by cutting off the lower and lower parts of the molded body and subjecting the obtained ring molded body to magnetization treatment in the radial direction, it has a magnetic anisotropy in the radial direction, and is a radially anisotropic NdFeB-based ring with a circular shape. A magnet is obtained.
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第18図の成形ブロック３′において、
上パンチ４′が接触していない表面部分３′ａは変形荷
重のかかっていない自由表面であって、上パンチ４′や
ダイ２′の内壁２′ａからの拘束を受けることが少ない
ので塑性変形量は極めて小さい。したがって、第19図で
示した加工後における上端部分３′ａの磁気異方化は充
分に進まず、その磁気特性が劣化してしまう。また、得
られたリング状磁石の内壁（上パンチ４′と接触する部
分）には、上面の自由表面の部分から下方に向かって、
斜めに走る周期的なクラックが発生する。そのため、そ
の上端部分を所定の長さだけ切除することおよび内壁の
クラックを除去することが必要になる。その結果、得ら
れた製品の歩留りは低下する。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the forming block 3 'in FIG.
The surface portion 3'a which is not in contact with the upper punch 4 'is a free surface on which no deformation load is applied, and is hardly restrained by the upper punch 4' or the inner wall 2'a of the die 2 '. The amount of deformation is extremely small. Therefore, the magnetic anisotropy of the upper end portion 3'a after the processing shown in FIG. 19 does not sufficiently proceed, and its magnetic characteristics deteriorate. In addition, the inner wall of the obtained ring-shaped magnet (the portion that comes into contact with the upper punch 4 ') extends downward from the free surface portion of the upper surface.
Periodic cracks running diagonally occur. Therefore, it is necessary to cut off the upper end portion by a predetermined length and to remove cracks on the inner wall. As a result, the yield of the obtained product decreases.
本発明は、上記したような問題を解決し、前記した自
由表面付近にも大きな塑性変形を与えることができ、成
形後における磁石の上端部分の磁気異方性を高め、もっ
て上端部分の切除量を少なくすることおよび内壁のクラ
ックを防止することにより高い歩留りを実現することが
できる、ラジアル異方性NdFeB系磁石の製造方法の提供
を目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems, and can give a large plastic deformation also in the vicinity of the above-mentioned free surface, enhances the magnetic anisotropy of the upper end portion of the magnet after molding, and thereby reduces the amount of cut off of the upper end portion. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a radially anisotropic NdFeB-based magnet capable of realizing a high yield by reducing cracks and preventing cracks on an inner wall.
（課題を解決するための手段） 上記した目的を達成するために、本発明においては、
一方の端部に第１のパンチが配置されている成形ダイの
中に、中実または中空形状に予備成形された磁気的等方
性のNdFeB系磁石成形体を配置し、前記成形ダイの他方
の端部から、所定肉厚の筒状パンチと該筒状パンチの中
空部に第２のパンチを配置し、前記筒状パンチに所定圧
力を印加しながら、前記第１のパンチと第２のパンチを
相対移動させて前記NdFeB系磁石成形体に塑性変形を施
したのちラジアル方向に磁化することを特徴とするラジ
アル異方性NdFeB系磁石の製造方法が提供される。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, in the present invention,
In a forming die in which a first punch is arranged at one end, a magnetically isotropic NdFeB-based magnet formed body preformed in a solid or hollow shape is arranged, and the other of the forming die From the end of the cylindrical punch, a cylindrical punch having a predetermined thickness and a second punch are disposed in a hollow portion of the cylindrical punch, and while applying a predetermined pressure to the cylindrical punch, the first punch and the second punch are arranged. A method for producing a radially anisotropic NdFeB-based magnet is provided, wherein the NdFeB-based magnet compact is plastically deformed by relatively moving a punch and then magnetized in a radial direction.
以下に、本発明方法をNdFeB系磁石成形体が中実ブロ
ックである場合につき添付図面に基づいて説明する。Hereinafter, the method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in the case where the NdFeB-based magnet molded body is a solid block.
まず、第１図に示したように、通常円筒状であるダイ
11の一方の端部（図では下端）には、ダイ11の内径と略
等しい直径の第１のパンチ（図では下パンチ）12が嵌め
込まれて、ダイ11の下端が封印される。First, as shown in FIG.
A first punch (a lower punch in the figure) 12 having a diameter substantially equal to the inner diameter of the die 11 is fitted into one end (the lower end in the figure) of the die 11, and the lower end of the die 11 is sealed.
このダイ11の中には下パンチ12の型面12aの上にNdFeB
系磁石成形体である中実ブロック13がセットされる。こ
の中実ブロック13は、例えば、第16図で示したような型
を用いたホットプレス法によって成形されたものであ
る。In this die 11, NdFeB is placed on the mold surface 12a of the lower punch 12.
A solid block 13, which is a system magnet molded body, is set. The solid block 13 is formed, for example, by a hot press method using a mold as shown in FIG.
ダイ11の中には、外径がダイ11の内径と略等しく所定
の肉厚を有する筒状パンチ14が嵌め込まれ、その型面14
aは中実ブロック13の上面と環状に接触している。そし
て、この筒状パンチ14の中空部には、該中空部の径と略
等しい直径を有する上パンチ15が挿入され、その型面15
aは中実ブロック13の上面と接触している。A cylindrical punch 14 having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the die 11 and having a predetermined thickness is fitted into the die 11, and a die surface 14 thereof is provided.
a is in annular contact with the upper surface of the solid block 13. An upper punch 15 having a diameter substantially equal to the diameter of the hollow portion is inserted into the hollow portion of the cylindrical punch 14, and the mold surface 15 is formed.
a is in contact with the upper surface of the solid block 13.
このときの雰囲気は、1Torr以下の真空またはArのよ
うな不活性ガスの雰囲気にして、中実ブロック13の酸化
を防止する。The atmosphere at this time is a vacuum of 1 Torr or less or an atmosphere of an inert gas such as Ar to prevent the solid block 13 from being oxidized.
なお、中実ブロック13の表面に、CuやNiなどをめっき
または溶射して後述の塑性変形時の温度下でも分解しな
い酸化防止被膜を形成すると、上記した雰囲気ではなく
大気のような酸化性雰囲気下においても、後述の塑性変
形を行なうことができるとともに、この酸化防止被膜が
ダイ11,上パンチ15の壁面との間で潤滑性を発揮して中
実ブロック13の組成変形を円滑に行なうことができるの
で好適である。When an antioxidant film that does not decompose even under the temperature at the time of plastic deformation described below is formed on the surface of the solid block 13 by plating or spraying Cu, Ni, or the like, an oxidizing atmosphere such as the atmosphere is not used. In the lower part, the plastic deformation described below can be performed, and the antioxidant coating exerts lubricity between the die 11 and the wall surface of the upper punch 15 to smoothly perform the composition deformation of the solid block 13. This is preferable because
中実ブロック13を型内にセットする際には、中実ブロ
ック13を予め高周波加熱で加熱したり、または型全体を
予熱して、中実ブロック13の温度を650〜900℃、好まし
くは700〜850℃に保持することが好適である。When the solid block 13 is set in the mold, the solid block 13 is heated by high-frequency heating in advance, or the entire mold is preheated, and the temperature of the solid block 13 is set to 650 to 900 ° C., preferably 700 It is preferred to keep the temperature at 〜850 ° C.
ついで、筒状パンチ14に所定の圧力を印加しながら、
上パンチ15を圧下する。このとき、上パンチ15の圧力の
方が筒状パンチ14の印加圧力よりも大とする。Next, while applying a predetermined pressure to the cylindrical punch 14,
Lower upper punch 15. At this time, the pressure of the upper punch 15 is set to be higher than the applied pressure of the cylindrical punch 14.
中実ブロック13の中央部は上パンチ15の型面15aで押
圧され、その結果、第２図で示したように、中実ブロッ
ク13の周縁部分は筒状パンチ14を押し上げて、ダイ11の
内壁と圧下する上パンチ15の周面とが形成する所定厚
み、すなわち筒状パンチ14の肉厚に相当する厚みの間隙
内を上方に押出成形されて有底の筒状成形体13′に加工
される。このとき、筒状パンチの型面14と接触している
筒体13′の周壁の上端部分13′ａは、筒状パンチ，ダイ
内壁，上パンチで拘束された状態で加工されているの
で、第18図および第19図で示したような従来の自由表面
状態の場合とは異なり内壁のクラックの発生を防止でき
る。The central part of the solid block 13 is pressed by the mold surface 15a of the upper punch 15, and as a result, as shown in FIG. A predetermined thickness formed by the inner wall and the peripheral surface of the upper punch 15 to be pressed down, that is, a gap having a thickness corresponding to the thickness of the cylindrical punch 14 is extruded upward and processed into a bottomed cylindrical molded body 13 ′. Is done. At this time, since the upper end portion 13'a of the peripheral wall of the cylindrical body 13 'which is in contact with the mold surface 14 of the cylindrical punch is processed while being restrained by the cylindrical punch, the inner wall of the die, and the upper punch, Unlike the case of the conventional free surface state as shown in FIGS. 18 and 19, the occurrence of cracks on the inner wall can be prevented.
得られるリング状磁石の磁気異方性を充分に確保する
ためには、第１図および第２図で示したプレス過程で、
中実ブロック13の減面率が40〜80％、好ましくは55〜65
％となるように、各パンチの端面の面積および押出力を
設定する。In order to sufficiently secure the magnetic anisotropy of the obtained ring-shaped magnet, in the pressing process shown in FIGS. 1 and 2,
The area reduction rate of the solid block 13 is 40 to 80%, preferably 55 to 65
%, The area of the end face of each punch and the pressing force are set.
第３図および第４図は他の本発明方法を示す図で、こ
れは筒状パンチ14の型面が角度θの傾斜面14bになって
いる場合である。3 and 4 show another method of the present invention, in which the mold surface of the cylindrical punch 14 is an inclined surface 14b having an angle θ.
この場合、筒状パンチ14と上パンチ15を面圧１〜4ton
/cm2,好ましくは1.5〜3ton/cm2で圧下する。中実ブロッ
ク13の周縁部分13aが筒状パンチの型面（傾斜面）14bと
の間に形成されている空隙14cに流動変形して充満した
のちは、上パンチ15のみを圧下して、中実ブロック13の
塑性変形を行ない、第４図に示したように、周壁の上端
部分13′ａが角度θの傾斜面になっている筒状成形体1
3′を成形する。In this case, the surface pressure of the cylindrical punch 14 and the upper punch 15 is 1 to 4 ton.
/ cm 2 , preferably 1.5-3 ton / cm 2 . After the peripheral portion 13a of the solid block 13 is flow-deformed and filled in the gap 14c formed between the cylindrical punch 13 and the mold surface (inclined surface) 14b, only the upper punch 15 is pressed down, The actual block 13 is plastically deformed, and as shown in FIG. 4, the cylindrical molded body 1 in which the upper end portion 13'a of the peripheral wall is inclined at an angle θ.
Form 3 '.
この場合においても、充分な磁気異方性を得るために
は、第３図から第４図の塑性変形の過程で減面率を40〜
80％、好ましくは55〜65％となるようにする。このとき
の押出力は、上パンチ15の面圧で２〜5ton/cm2,好まし
くは2.5〜4ton/cm2とする。また、筒状パンチ14に対し
ては自重に相当する面圧であってもよいが、全体に0.1
〜1.0ton/cm2程度の面圧を印加すると、得られるリング
状磁石における内面クラックの発生を防止することがで
きて有効である。Also in this case, in order to obtain a sufficient magnetic anisotropy, the area reduction rate must be reduced to 40 to 40 in the process of plastic deformation shown in FIGS.
It should be 80%, preferably 55-65%. Pushing force at this time, 2~5ton / cm 2 in surface pressure of the upper punch 15, preferably 2.5~4ton / cm 2. Further, for the cylindrical punch 14, a surface pressure corresponding to its own weight may be used,
Applying a surface pressure of about 1.0 ton / cm 2 is effective in preventing the occurrence of internal cracks in the obtained ring-shaped magnet.
このように、筒状パンチ14の型面を傾斜面14bにし
て、まず、この部分で中実ブロック13の周縁部分13aを
流動変形せしめると、得られたリング状磁石における先
端部分13′ａの磁気異方化も良好に進むため、従来のよ
うな先端切除部を少なくすることができ、歩留りの向上
を企ることができる。なお、このときの角度θは、大き
い方が流動変形を大たらしめるので有効であるが、実用
的には30゜以上あれば充分である。As described above, when the mold surface of the cylindrical punch 14 is formed into the inclined surface 14b, and the peripheral portion 13a of the solid block 13 is first subjected to flow deformation at this portion, the tip portion 13'a of the obtained ring-shaped magnet is formed. Since the magnetic anisotropy proceeds well, it is possible to reduce the number of the excision portions at the tip as in the related art, and it is possible to improve the yield. In this case, the larger the angle θ is, the more effective the flow deformation becomes. However, in practice, 30 ° or more is sufficient.
なお、第３図，第４図では、筒状パンチ14の型面の傾
斜面14bが中空部から外周面に形成されている場合を示
したが、この傾斜面14bはこの態様に限定されるもので
はなく、逆に外周面の下端から中空部に向って傾斜する
面であってもよい。この場合も、中実ブロックの周縁部
分13aは、この傾斜面と上パンチ15が形成する空隙内に
流動変形することにより上端部分の塑性変形が実現され
ることになる。Although FIGS. 3 and 4 show the case where the inclined surface 14b of the mold surface of the cylindrical punch 14 is formed from the hollow portion to the outer peripheral surface, the inclined surface 14b is limited to this embodiment. Instead, a surface inclined from the lower end of the outer peripheral surface toward the hollow portion may be used. Also in this case, the peripheral portion 13a of the solid block flows and deforms into the gap formed by the inclined surface and the upper punch 15, so that the upper end portion is plastically deformed.
第５図および第６図は更に他の本発明方法を示す図
で、この場合には、筒状パンチ14の型面が段差形状にな
っている。FIGS. 5 and 6 show still another method of the present invention. In this case, the mold surface of the cylindrical punch 14 has a stepped shape.
この場合も、中実ブロック13の周縁部分13aは、筒状
パンチ14とダイ11の内壁が形成している環状の空隙14d
の中に流動変形していき、第６図における上端部分13′
ａは塑性変形されて磁気異方化が進行する。Also in this case, the peripheral portion 13a of the solid block 13 has an annular space 14d formed by the cylindrical punch 14 and the inner wall of the die 11.
And the upper end portion 13 'in FIG.
a is plastically deformed and magnetic anisotropy proceeds.
このときの磁気異方化の状態は、筒状パンチ14の段差
部の形状によって変化する。例えば、第５図で示したよ
うに、筒状パンチ14の肉厚をt1とし、段差部のラジアル
方向の深さをt2としたとき、（１−t2/t1）×100で示さ
れる肉厚圧下率（％）が大きくなると、得られた筒状成
形体13′における周縁部分13′ａの磁気特性は向上す
る。これは、肉厚圧下率が大きくなることは、t1が一定
としたときt2が小であること、すなわち空隙14dが小さ
くなることであり、そのため、この空隙14dの中に流動
変形する周縁部分13aが多くなって、その塑性変形の程
度が大きくなるからである。肉厚圧下率は、20％以上で
あることが好適である。The state of the magnetic anisotropy at this time changes depending on the shape of the step portion of the cylindrical punch 14. For example, as shown in FIG. 5, the thickness of the cylindrical punch 14 and t 1, when the radial depth of the stepped portion was t 2, (1-t 2 / t 1) in × 100 When the indicated thickness reduction (%) increases, the magnetic properties of the peripheral portion 13'a of the obtained cylindrical molded body 13 'improve. Peripheral This, the wall thickness rolling reduction rate is increased, it t 2 when t 1 is constant is small, that is that the voids 14d is small, therefore, the flow deformation in the gap 14d This is because the number of the portions 13a increases and the degree of the plastic deformation increases. It is preferable that the thickness reduction is 20% or more.
なお、第５図および第６図では、空隙14dを筒状パン
チ14の外側に形成する場合を示したが、本発明方法では
この態様に限定されることなく、筒状パンチ14の型面の
内側に段差部を形成することによって、中実ブロックの
周縁部分13aが流動変形できる空隙を内側、すなわち上
パンチ15側に形成してもよい。Although FIGS. 5 and 6 show the case where the air gap 14d is formed outside the cylindrical punch 14, the method of the present invention is not limited to this mode, and the mold surface of the cylindrical punch 14 may be formed. By forming a step on the inside, a gap in which the peripheral portion 13a of the solid block can flow and deform may be formed on the inside, that is, on the upper punch 15 side.
第７図および第８図は別の本発明方法を示す図で、こ
れは、筒状パンチ14の型面をフラットにし、中実ブロッ
ク13の方に、深さがl0で幅が筒状パンチ14の肉厚と略等
しい形状の段差部を形成した場合である。The in FIGS. 7 and 8 show an alternative of the method of the present invention FIG, which is a mold surface of the cylindrical punch 14 flat, in the direction of the real block 13, depth width cylindrical in l 0 This is a case where a step portion having a shape substantially equal to the thickness of the punch 14 is formed.
このときも、上パンチ15を圧下させると、筒状パンチ
14のフラットな型面と接触している中実ブロック13の周
縁部分13aは拘束を受けながらダイ11内で上方に流動変
形していくので、得られた筒状成形体13′における上端
部分13′ａの塑性変形が進み、その部分の磁気異方化が
実現される。Also at this time, if the upper punch 15 is lowered, the cylindrical punch
The peripheral portion 13a of the solid block 13 which is in contact with the flat mold surface of 14 is deformed upward in the die 11 while being restrained, so that the upper end portion 13 of the obtained cylindrical molded body 13 'is formed. 'A undergoes plastic deformation, and the magnetic anisotropy of that portion is realized.
この場合、上端部分13′ａの磁気異方化の状態は、段
差部の深さl0によって影響を受け、l0が大きくなる程、
磁気異方性の向上が得られる。このことは、l0が大きい
程、中空ブロック13における周縁部分13aの塑性変形の
程度が大きくなるからである。In this case, the magnetic the anisotropy of the state of the upper end portion 13'a is affected by the depth l 0 of the stepped portion, as the l 0 is increased,
An improvement in magnetic anisotropy is obtained. This is as l 0 is large, because the degree of plastic deformation of the peripheral portion 13a of the hollow block 13 is increased.
第９図および第10図は、また別の本発明方法を示す図
で、第３図および第４図に示した方法において、下パン
チ12を駆動する、いわゆる前方押出を示す。FIGS. 9 and 10 show another method of the present invention, in which the lower punch 12 is driven in the method shown in FIGS. 3 and 4, so-called forward extrusion.
第11図および第12図は、NdFeB系磁石成形体が中空ブ
ロック13″である場合における本発明方法を示す図であ
る。FIG. 11 and FIG. 12 are diagrams showing the method of the present invention when the NdFeB-based magnet molding is a hollow block 13 ″.
図において、ダイ11の下端には、中央に所定径の中心
孔12bが形成されている下パンチ12がセットされ、その
上に中空ブロック13″が配置される。ダイ11の中には、
所定の肉厚を有し型面が傾斜面になっている筒状パンチ
14が挿入され、更にその中空部には型面が段差形でその
先端部15bの径は中空ブロック13″の中空部の径および
下パンチ12の中心孔12bの径と同径である上パンチ15が
嵌め込まれる。In the figure, a lower punch 12 having a center hole 12b having a predetermined diameter formed in the center is set at the lower end of a die 11, and a hollow block 13 ″ is disposed thereon.
A cylindrical punch having a predetermined thickness and an inclined mold surface
The upper punch has a stepped shape in the hollow part, and the tip 15b has the same diameter as the diameter of the hollow part of the hollow block 13 ″ and the diameter of the center hole 12b of the lower punch 12. 15 is inserted.
筒状パンチ14,上パンチ15を圧下して上パンチ15を所
定量移動させると、第12図に示したように、中空ブロッ
ク13″の周縁部分13″ａをは上方に押出され、全体とし
てリング状磁石が形成される。この場合も、中空ブロッ
ク13″の周縁部分13″ａは塑性変形しているのでその磁
気異方化が進行している。When the upper punch 15 is moved by a predetermined amount by lowering the cylindrical punch 14 and the upper punch 15, as shown in FIG. 12, the peripheral portion 13 "a of the hollow block 13" is pushed upward, and as a whole, A ring-shaped magnet is formed. Also in this case, since the peripheral portion 13 "a of the hollow block 13" is plastically deformed, its magnetic anisotropy is progressing.
（発明の実施例） 実施例１ 塑性がNd14Fe78B6Co7の磁石合金の溶湯を超急冷して
厚み20μｍの薄帯とし、これを粉砕して大きさが約200
μｍのフレーク状粉末を得た。(Examples of the Invention) Example 1 A melt of a magnetic alloy having a plasticity of Nd 14 Fe 78 B 6 Co 7 is super-quenched to form a 20 μm-thick ribbon, which is pulverized to a size of about 200 μm.
A μm flake powder was obtained.
この粉末を、第16図で示した構造の予備成形用型の中
に充填し、Arガス雰囲気下において、温度750℃，圧1to
n/cm2の条件でホットプレスして直径30mm,高さ79mmの中
実ブロックとした。この中実ブロックは理論密度比が9
9.5％であった。This powder was filled in a preforming mold having the structure shown in FIG. 16 and was heated at 750 ° C. and 1 to 1 under Ar gas atmosphere.
Hot pressing was performed under the condition of n / cm 2 to obtain a solid block having a diameter of 30 mm and a height of 79 mm. This solid block has a theoretical density ratio of 9
9.5%.
ついで、この中実ブロック13を、第３図に示した構造
の型の中にセットし、筒状パンチ14の型面の傾斜角θを
変化させて、内径22mm,外径30mm,高さ25mmの有底円筒磁
石を製造した。Next, the solid block 13 is set in a mold having the structure shown in FIG. 3, and the inclination angle θ of the mold surface of the cylindrical punch 14 is changed to make the inner diameter 22 mm, the outer diameter 30 mm, and the height 25 mm Was manufactured.
このときの製造条件は、Arガス雰囲気，温度750℃，
空隙14bに材料が充満するまでの両パンチ14,15の加圧力
を2.5ton/cm2,その後は筒状パンチ14に0.5ton/cm2,上パ
ンチ15に4ton/cm2の圧力を加えた。The manufacturing conditions were as follows: Ar gas atmosphere, temperature 750 ° C,
2.5 ton / cm 2 applied pressure of both punches 14 and 15 until the material is filled in the gap 14b, then 0.5 ton / cm 2 into a cylindrical shape punch 14, pressure was applied of 4 ton / cm 2 to the upper punch 15 .
得られた成形品13′の有底部分を切除してスリーブと
し、そのラジアル方向に磁化処理を施してラジアル異方
性リング磁石とした。The bottom of the obtained molded product 13 'was cut off to form a sleeve, and the sleeve was magnetized in the radial direction to obtain a radially anisotropic ring magnet.
このリング磁石のラジアル方向における最大磁気エネ
ルギー積を測定し、その磁石の長手方向における分布を
調べた。The maximum magnetic energy product of the ring magnet in the radial direction was measured, and the distribution of the magnet in the longitudinal direction was examined.
その場合、リング磁石の上端から下方へ10mm以上離れ
た位置における最大磁気エネルギー積が34MGOeであった
ため、その５％減までのばらつきは許容されるものと
し、最大磁気エネルギー積が32.3MGOe以上の値を示す、
磁石上端から下方への距離ｌとθとの関係として調べ
た。その結果を第13図として示した。In this case, since the maximum magnetic energy product at a position 10 mm or more below the upper end of the ring magnet was 34 MGOe, the variation up to 5% reduction was allowed, and the maximum magnetic energy product was 32.3 MGOe or more. Indicates,
It was examined as the relationship between the distance l from the upper end of the magnet to the lower side and θ. The results are shown in FIG.
第13図から明らかなように、筒状パンチ14の型面の傾
斜角θを大きくすると、磁性不足域の長さを表わすｌは
急激に減少する。As is clear from FIG. 13, when the inclination angle θ of the mold surface of the cylindrical punch 14 is increased, l representing the length of the magnetically insufficient region rapidly decreases.
実施例２ 実施例１で用いた充実ブロックを第５図で示した構造
の型の中にセットした。筒状パンチ14の型面段差部にお
いて、t1,t2の値を変化させて肉厚圧下率：（１−t2/
t1）×100（％）の異なる状態でスリーブ状磁石13′を
製造した。Example 2 The solid block used in Example 1 was set in a mold having the structure shown in FIG. At the mold surface step portion of the cylindrical punch 14, the values of t 1 and t 2 are changed to reduce the thickness reduction ratio: (1−t 2 /
t 1) was manufactured sleeve-shaped magnet 13 'in different states × 100 (%).
これらの磁石につき、実施例１の場合と同様にして最
大磁気エネルギー積の長手方向の分布を測定した。その
ときのｌ値と肉厚圧下率との関係を第14図に示した。For these magnets, the distribution of the maximum magnetic energy product in the longitudinal direction was measured in the same manner as in Example 1. FIG. 14 shows the relationship between the l value and the thickness reduction at that time.
第14図から明らかなように、t2が小さくなる、すなわ
ち、空隙14cを大きくするにつれてｌ値は急激に減少す
る。As is clear from FIG. 14, t 2 is reduced, i.e., l value as the gap 14c to increase rapidly decreases.
実施例３ 実施例１の予備成形時に周縁部に種々の深さ（l0）の
段差を設けて中実ブロックを成形した。Example 3 At the time of the preforming in Example 1, a solid block was formed by providing steps of various depths (l 0 ) in the peripheral portion.
この中実ブロック13を、第７図のような構造の型の中
にセットしてスリーブ状磁石を製造した。得られた磁石
につき、実施例１と同様にして、長手方向の最大磁気エ
ネルギー積を測定し、そのときのｌの段差部の深さl0と
の関係を調べた。その結果を第15図に示した。The solid block 13 was set in a mold having a structure as shown in FIG. 7 to produce a sleeve-like magnet. Per resulting magnet, in the same manner as in Example 1, to measure the maximum magnetic energy product in the longitudinal direction, it was examined a relationship between the depth l 0 of the stepped portion of the l at that time. The results are shown in FIG.
第15図から明らかなように、l0が大きくなる、すなわ
ち中実ブロック13の段差を深くすると、ｌ値は急激に減
少している。As is clear from FIG. 15, when l 0 increases, that is, when the step of the solid block 13 is deepened, the l value sharply decreases.
（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明方法によれば、
従来は自由表面として塑性変形を受けることの少なかっ
た成形ブロックの周縁部分も、筒状パンチで拘束された
状態で流動変形して塑性加工が進展するので、得られた
磁石においてその上端部分の磁気異方化も適正となり、
その結果、上端部分の切除量は少なくなって、全体の歩
留りの向上が実現できる。(Effect of the Invention) As is clear from the above description, according to the method of the present invention,
The peripheral part of the molded block, which was less likely to undergo plastic deformation as a free surface in the past, undergoes plastic deformation by flowing while being constrained by the cylindrical punch, so the upper end of the resulting magnet is magnetically deformed. Anisotropy is also appropriate,
As a result, the cut amount of the upper end portion is reduced, and the overall yield can be improved.
したがって、本発明方法は、安価で磁気特性の優れた
NdFeB系のリング磁石を製造する方法としてその工業的
価値は大である。Therefore, the method of the present invention is inexpensive and has excellent magnetic properties.
Its industrial value is great as a method for producing NdFeB ring magnets.
第１図および第２図は本発明方法の１例を説明するため
の断面図、第３図および第４図は他の方法例を説明する
ための断面図、第５図および第６図は更に他の方法例を
説明するための断面図、第７図および第８図は別の方法
例を説明するための断面図、第９図および第10図は更に
別の方法例を説明するための断面図、第11図および第12
図は中空ブロックへの本発明方法の適用例を説明するた
めの断面図、第13図は実施例１におけるｌとθの関係を
示すグラフ、第14図は実施例２におけるｌと肉厚圧下率
との関係を示すグラフ、第15図は実施例３におけるｌと
l0との関係を示すグラフ、第16図は中実ブロックの予備
成形を説明するための断面図、第17図は中空ブロックの
予備成形を説明するための断面図、第18図および第19図
は従来の方法を説明するための断面図である。 11……ダイ、12……下パンチ（第１のパンチ）、12a…
…型面、12b……中心孔、13……中実ブロック、13a……
中実ブロックの周縁部分、13′……成形磁石（筒状成形
体）、13′ａ……成形磁石の上端部分、13″……中空ブ
ロック、14……筒状パンチ、14a……筒状パンチの型
面、14b……傾斜面、14c,14d……空隙、15……上パンチ
（第２のパンチ）,15a……型面、15b……先端部。1 and 2 are cross-sectional views for explaining one example of the method of the present invention, FIGS. 3 and 4 are cross-sectional views for explaining another example of the method, and FIGS. FIGS. 7 and 8 are cross-sectional views for explaining another method example, and FIGS. 9 and 10 are cross-sectional views for explaining another method example. Sectional views of FIGS. 11 and 12
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining an example of application of the method of the present invention to a hollow block. FIG. 13 is a graph showing the relationship between l and θ in Example 1. FIG. FIG. 15 is a graph showing the relationship with the ratio in the third embodiment.
graph showing the relationship between l 0, Fig. 16 is a sectional view for explaining a preform of solid blocks, FIG. 17 is a sectional view for explaining a preform of a hollow block, FIG. 18 and 19 FIG. 1 is a sectional view for explaining a conventional method. 11 ... die, 12 ... lower punch (first punch), 12a ...
… Mold surface, 12b …… center hole, 13 …… solid block, 13a ……
Peripheral part of solid block, 13 ': molded magnet (cylindrical molded body), 13'a: Upper end of molded magnet, 13 "... hollow block, 14: cylindrical punch, 14a: cylindrical Punch die surface, 14b ... inclined surface, 14c, 14d ... gap, 15 ... upper punch (second punch), 15a ... die surface, 15b ... tip.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 裕 愛知県東海市加木屋町南鹿持18 知多療 (72)発明者 木南 俊哉 愛知県東海市加木屋町南鹿持18 知多療 (56)参考文献 特開 平１−169910（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−10259（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01F 1/08,41/02 B22F 3/00,3/20 C22C 33/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Yoshida 18 Minamikamochi, Kagiyacho, Tokai City, Aichi Prefecture (72) Inventor Toshiya Kinan 18 Minamikamochi, Kagiyacho, Tokai City, Aichi Prefecture (56) References JP Hei 1-169910 (JP, A) JP-A-62-10259 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01F 1 / 08,41 / 02 B22F 3 / 00,3 / 20 C22C 33/02
Claims (4)
る成形ダイの中に、中実または中空形状に予備成形され
た磁気的等方性のNdFeB系磁石成形体を配置し、前記成
形ダイの他方の端部からは、所定肉厚の筒状パンチと該
筒状パンチの中空部に挿入された第２のパンチを配置
し、前記筒状パンチに所定圧力を印加しながら、前記第
１のパンチと第２のパンチを相対移動させて前記NdFeB
系磁石成形体に塑性変形を施したのちラジアル方向に磁
化することを特徴とするラジアル異方性NdFeB系磁石の
製造方法。1. A magnetically isotropic NdFeB-based magnet molded body preformed in a solid or hollow shape is arranged in a molding die in which a first punch is arranged at one end. From the other end of the forming die, a cylindrical punch having a predetermined thickness and a second punch inserted into the hollow portion of the cylindrical punch are arranged, and while applying a predetermined pressure to the cylindrical punch, The first punch and the second punch are relatively moved to form the NdFeB
A method for producing a radially anisotropic NdFeB-based magnet, which comprises subjecting a magnet-based molded body to plastic deformation and then magnetizing in a radial direction.
は不活性ガス雰囲気下において650〜900℃の温度で行な
われる請求項１記載の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein said plastic deformation is performed at a temperature of 650 to 900 ° C. in a vacuum of 1 Torr or less or in an inert gas atmosphere.
被覆を施し、前記塑性変形が650〜900℃の大気下で行な
われる請求項１記載の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein an antioxidant coating is applied to the surface of the NdFeB-based magnet molded body, and the plastic deformation is performed in an atmosphere at 650 to 900 ° C.
面になっている請求項１〜３のいずれかに記載の製造方
法。4. The manufacturing method according to claim 1, wherein the cylindrical punch has a mold surface which is an inclined surface or a step surface.
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|---|---|---|---|
| JP1293873A JP2870883B2 (en) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | Method for producing radially anisotropic NdFeB magnet |
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