高性能磁鐵氧體管理論文

時間:2022-06-15 05:34:00

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高性能磁鐵氧體管理論文

1前言

科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,拓寬了高性能永磁鐵氧體的應(yīng)用領(lǐng)域,電子信息技術(shù)革命推進(jìn)了世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,為適應(yīng)市場的需求,磁性材料的生產(chǎn)中心正逐步由發(fā)達(dá)國家向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。由于我國具有原材料資源豐富、勞動力成本低廉等優(yōu)勢,近十余年磁性材料的生產(chǎn)規(guī)模以20%左右的年增長速度持續(xù)發(fā)展,發(fā)展速度居世界首位,永磁鐵氧體的產(chǎn)量已接近全世界產(chǎn)量的1/3,但我們在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上存在著低檔次產(chǎn)品比重大,而技術(shù)含量高的中、高檔產(chǎn)品比重小的問題,產(chǎn)值還未占到世界的1/10,以致出現(xiàn)不少企業(yè)效益低,甚至虧損的情況。我國即將加入WTO,這將給磁性材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來新的機(jī)遇,同時我們也將面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),這就要求我們要有盡快縮小我國磁性材料產(chǎn)品與國際先進(jìn)產(chǎn)品差距的緊迫感,當(dāng)務(wù)之急是要在擴(kuò)大規(guī)模生產(chǎn)的同時,努力提高產(chǎn)品的性能,增加技術(shù)含量,降低生產(chǎn)成本,以全面提升在國際市場上的競爭力。

2先進(jìn)的工藝技術(shù)和設(shè)備是產(chǎn)品上檔升級的關(guān)鍵

一代技術(shù),一代設(shè)備,是生產(chǎn)一代新產(chǎn)品的基礎(chǔ)和保證。要生產(chǎn)出高性能的永磁鐵氧體,必須系統(tǒng)地研究制粉、成型、燒結(jié)等各工序的先進(jìn)工藝技術(shù)并配置能滿足先進(jìn)工藝技術(shù)要求的先進(jìn)設(shè)備。宜賓899廠通過加強(qiáng)技術(shù)改造,研究改進(jìn)生產(chǎn)工藝技術(shù),引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備,使產(chǎn)品性能和質(zhì)量得到顯著提高,現(xiàn)已能生產(chǎn)出相當(dāng)于日本FB5B,F(xiàn)B5H和FB6E等高檔材料的產(chǎn)品。但由于先進(jìn)設(shè)備的數(shù)量及設(shè)備能力的匹配等方面的影響,還未能形成規(guī)?;a(chǎn)能力,穩(wěn)定性和一致性也不能充分滿足市場需求。

由于諸多原因,國外先進(jìn)設(shè)備的價格令國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)望而卻步,而國內(nèi)設(shè)備與國外先進(jìn)設(shè)備相比,在自動化、智能化、穩(wěn)定性、生產(chǎn)效率等方面又存在著較大差距,因此,加大力度開發(fā)適合中國國情、在性能和可靠性方面達(dá)到或接近國外先進(jìn)水平、價格適中、性價比高的新型設(shè)備已成為急需解決的課題,這對于大多數(shù)磁材生產(chǎn)企業(yè)能否用較低的投入完成技術(shù)改造,以提高產(chǎn)品的性能,增加產(chǎn)品技術(shù)含量,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,獲得更好的效益具有重要意義。

3新型壓機(jī)和瓦形磁體磨床

在永磁鐵氧體的生產(chǎn)工藝中,成型壓機(jī)是最關(guān)鍵的工藝裝備之一。在料粉滿足相關(guān)要求的前提下,成型工藝技術(shù)水平和壓機(jī)的性能對永磁鐵氧體的密度、取向度有著重要影響,因此,只有在掌握先進(jìn)工藝技術(shù)并具備性能優(yōu)良的壓機(jī)的條件下,才有可能穩(wěn)定地進(jìn)行高性能永磁鐵氧體的成型。

以成都中國西部電子機(jī)械裝備集團(tuán)生產(chǎn)的濕壓成型自動壓機(jī)C45100-3、C45125、C45150-1、C45150-2、C45200等系列產(chǎn)品(見本刊2000年第6期,2001年1、2期封內(nèi))為例,與國外先進(jìn)壓機(jī)的主要性能逐項進(jìn)行比較,如表1所示。

隨著永磁電機(jī)在汽車、摩托車、家電產(chǎn)品上的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,鐵氧體瓦形磁體的需求量逐年增加,而汽車、摩托車、小家電產(chǎn)品為滿足市場的需求又要求磁電機(jī)進(jìn)一步向小型化發(fā)展,即要求磁電機(jī)在體積不變的情況下,增大功率,或輸出功率不變的情況下減小體積。因此,鐵氧體瓦形磁體同時面臨提高磁性能和提高形狀尺寸精度的兩項要求,后者靠磨加工設(shè)備作保證,而瓦形磁體的磨加工,由于其加工工藝的特殊性,一直是困擾磁體生產(chǎn)企業(yè)的難題之一,而成為生產(chǎn)過程中的瓶頸工序。由于整體工藝技術(shù)水平不高,受料粉粒度的均勻性、成型方式、取向場分布、含水量、燒結(jié)時溫度均勻性和裝料方式等系列因素的影響,使得鐵氧體磁瓦燒結(jié)后的毛坯變形較大,尺寸余量大小不一,因此,加工余量較大,這就給磨加工增加了困難。

瓦形磁體磨床可分為三種類型:

(1)簡易磨床

分工序單獨磨削底、側(cè)面,內(nèi)圓弧面,外圓弧面中一的個面,由于磨削速度低,裝夾定位不可靠等原因,加工精度不高,只能作粗加工,解決毛坯的一致性。

(2)單工位磨床

分工序單獨對底、側(cè)面,內(nèi)圓弧面,外圓弧面中的一個面進(jìn)行加工,這類磨床與簡易磨床的區(qū)別在于機(jī)床結(jié)構(gòu)合理、精度較高,并有較高的磨削速度,磨出的產(chǎn)品精度高、一致性好,既可作為通過式磨床的預(yù)加工設(shè)備,對于小批量、多品種的生產(chǎn)企業(yè),又可作為精磨設(shè)備。成都中國西部電子機(jī)械裝備集團(tuán)公司生產(chǎn)的J003-型單工位磨床就屬這類磨床。

(3)通過式磨床

對于大批量生產(chǎn)瓦形磁體的企業(yè),適合選擇通過式瓦形磁體磨床,用成型磨削方式,一次性連續(xù)自動完成底、側(cè)面,內(nèi)、外圓弧面等六個面的加工,達(dá)到要求的形狀、尺寸精度。目前國內(nèi)使用的通過式瓦形磁體磨床,進(jìn)口設(shè)備主要有從日本、意大利、瑞士引進(jìn)的,國產(chǎn)設(shè)備有中國西部電子機(jī)械裝備集團(tuán)生產(chǎn)的J0040型通過式瓦形磁體磨床,北京機(jī)電研究所生產(chǎn)的WPM80D通過式瓦形磁體磨床,這些磨床從經(jīng)濟(jì)、高效、低成本完成瓦形磁體磨削獲得精度高、一致性好的產(chǎn)品的要求來看,大都不同程度地存在著一些不足。為了滿足用戶工藝更新、產(chǎn)品升級換代、高效率生產(chǎn)高性能瓦形磁體的需求,成都中國西部電子機(jī)械裝備集團(tuán)公司,在廣泛吸取九十年代國外同類設(shè)備的相關(guān)先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,研究開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代J0050型通過式瓦形磁體磨床(見本刊2000年第6期、2001年第1、2期封內(nèi))。該磨床由主機(jī)、電控柜、磁粉回收及冷卻水循環(huán)裝置組成。有三個磨頭,可一次性通過式完成底、側(cè)面、內(nèi)、外圓弧面加工,磨頭用7.5kW調(diào)頻電機(jī)驅(qū)動,動力大,可根據(jù)加工需要,自選磨削速度、無級調(diào)整,最大磨削速度可達(dá)66m/s,磨削深度最高可達(dá)單面1.5mm,送進(jìn)電機(jī)為磁調(diào)速電機(jī),送進(jìn)速度為0.3~1.6m/min無級調(diào)速,并采用雙送進(jìn)輪同步輸送,使各磨削工位送進(jìn)力均衡,避免某一工位因送進(jìn)力過大造成工件擠碎。履帶式傳送帶保證了輸送的平穩(wěn)性,有利于提高產(chǎn)品的直線性。傳送帶使用壽命長,大大降低了使用費用。導(dǎo)料、定位用導(dǎo)軌為嵌鋃硬質(zhì)合金的組合式結(jié)構(gòu),調(diào)整方便可靠,耐用度高,在一定范圍內(nèi)更換工件品種不需要更換導(dǎo)軌,大大減少了更換品種的投入。每個磨頭均能方便靈活地實現(xiàn)軸向移動和升降調(diào)節(jié),調(diào)整精度分別達(dá)0.01mm和0.02mm,因而能充分滿足不同規(guī)格品種高精度瓦形磁體的磨加工要求,主要功能已達(dá)到或接近國外同類磨床的先進(jìn)水平。在某些方面還有突出的特色,而價格僅相當(dāng)進(jìn)口設(shè)備的1/10左右,具有極高的性價比。

4結(jié)束語

加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,發(fā)展新技術(shù),提高產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平是我國“十·五”期間的重要目標(biāo)之一。磁性材料作為信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,具有很大的發(fā)展空間,我們已形成相當(dāng)?shù)纳a(chǎn)規(guī)模,急需努力增大產(chǎn)品技術(shù)含量,提高產(chǎn)品性能,降低生產(chǎn)成本,以期獲得更好的效益。