1 概述

永磁铁氧体产品是磁性材料中市场需求量最大，产量是各类磁性材料产品之最，连年来产量节节上升，即使在世界金融危机时，制造业受到冲击时，永磁铁氧体产品的生产也影响不大。尤其近几年来，我国永磁铁氧体产量已成为各国之最，技术水平也不断提升，应用领域不断扩大，与人们预计的达到国际领先水平，国际先进水平已在逐步实现且具有许多优势[1]。

永磁铁氧体制造过程从原材料准备到最终发货要经过十几道工序，这些工序中成型工序是过程最复杂的工序。涉及湿料传送、进料、充磁、抽水、慢压、快压、保压、退磁、脱坯、取坯、传送等子过程。过程繁多易造成速度慢、效率低、人工劳动强度大，质量一致性差等问题产生。

推进永磁铁氧体工艺生产自动化进程，尤其在成型工序实现自动化，不仅是“机器换人”一个方面，质量一致性、生产效率、环境管理等都会有大的变化。目前许多国内企业成型自动化的技改结果，令人满意和向往。

2 自动化成型流程

目前统计，永磁铁氧体成型自动化一般有以下两种方案：

1）方案一

(1506)

     2）方案二

方案一中在（2）后增加步骤“自动进料”，取消步骤（5）。

3 自动化成型技术要求

在成型工序可以采用计算机辅助制造技术、人机界面控制技术、可编程序控制技术以及智能自动控制技术和工艺。国内已有一些设备厂家能够制造高端的自动进料、自动压制、自动取坯一体化的150吨、250吨、300吨的永磁铁氧体成型自动压机，也有一些企业为普通的成型压机配套自动进料、自动取坯的机构，构成全套成型自动化压制系统[2,3]。

成型的压制自动化实现是一个进步。如何实现成型与前后工序的交接，也是自动化智能化的重要内容，我们采用高差水料传送至压机、搅拌桶，以及成型后的生坯有机械手装上承坯板，再传送进烧结窑。

我们多年来不断追求成型工序自动化、智能化改造，取得了一定的进展，在实施过程中必须有稳定的工艺技术保证，一般包括以下方面：

3.1 生产工艺

单个品种压制生坯的压力、磁场、压制过程程序、设备、模具结构，以及永磁铁氧体材料性能、生坯形状、外形尺寸、机械强度等应符合以下要求：

1）经湿法制备的永磁铁氧体料，成型前含水量应达到30～45%;

2）经湿法制备的永磁铁氧体料，成型前其平均粒度应达到0.7～1.25μm，或采用粒度分布仪测试，0.4μm以上不小于80%;

3）经湿法制备的永磁铁氧体料，成型前磁性能应达到GB/T 10410标准或顾客的要求。

3.2 模具

1）模具结构应符合压制工艺自动化的动作要求，一般可采用浮动型腔式或下顶脱坯式结构；

2）模具各部件材料应符合取向磁场、产业化生产、成本消耗等要求；

3）模具成型数量和尺寸及使用状态应符合生坯质量和单位产能的要求；

3.3 充磁系统

1）采用绝缘的多匝铜线或铜管绕制的充磁线圈，其分布在模具每个生坯成型时的取向磁场应不小于450kA/m或确保永磁铁氧体在成型过程的取向度不小于80%;

2）充磁线圈采用自然冷却、风冷却或油冷却方式，线圈温度上升会使取向磁场下降，应使充磁电流控制在工艺单规定的充磁电流以上；

3）充磁电源整流机应保证线圈产生的磁场满足成型生坯的需要。

3.4 抽水系统

1）压制成型工序抽水系统一般可采用真空吸水装置，由真空泵（旋片式、水环式）负压桶、液压控制器及电磁放水阀组成；

2）压制成型抽水系统、真空泵的真空度不少于0.3MPa，适应工艺自动化成型过程中产品质量和生产效率的需求。

3.5 注料系统

1）工艺自动化压制成型注料系统允许采用活塞泵注料、蝶式泵注料等装置；

2）工艺自动化压制成型的注料方式允许采用上填式、型腔注料式、储料式、下模注料式等进行。注料量应满足模具中生坯量的要求，注料应满足模具中多腔模具均匀注料要求，并且控制在压制程序要求的时间之内。

3.6 生坯要求

1）工艺自动化压制成型的生坯尺寸应符合具体产品的工艺通知单及模具尺寸的要求：

2）生坯的外观应符合企业标准或具体产品的工艺通知单要求；

3）生坯的磁性能通过正常检验程序测试的产品磁性能应达到具体产品的用户要求或企业标准要求；

4）生坯密度应达到具体产品“工艺通知单”的要求。

3.7 辅助件

工艺自动化压制成型所需无纺布、棉布、润滑油等应达到产品质量（不开裂、无回水等）要求。

3.8 工艺文件

工艺自动化压制成型工序应制定“成型工序作业指导书”，包括：使用工装设备及工具、操作顺序、不合格品预防、过程失效模式、生坯标识卡、生坯装箱规定等。

3.9 试验方法

1）生坯的外观检查用目测法或符合精度要求的量具进行；

2）生坯的尺寸检查符合精度要求的卡尺、千分尺或专用量具进行；生坯的粗糙度的检查用粗糙度样板进行对比；生坯的形位公差检查用角尺、塞规、平板百分表或相应精度的量具进行；

3）生坯的磁性能测试按工艺规定的工艺方法进行；

4）生坯密度测定采用体积质量法进行。

3.10 检验规定

1）检验和验收

生坯的交收试验在成型工序进行，经成型工人自查合格的生坯交由专职检验员巡查和抽查检验，生坯不允许有不合格品流入下工序，发现不合格坯由成型工人重新分选后再提交检验和验收；

2）经验收合格的生坯应分批次并有成型工人和检验员签字的流程卡，与生坯一起进入下工序。

3.11 贮存和运输

1）生坯应存放在吸水通气的耐火匝钵或通风、水分蒸发快的网箱中；

2）采用人工或机械手搬运，应轻拿轻放，采用皮带传送或胶输车传送，不能有明显的震动。

4  经济效益和社会效益

永磁铁氧体行业过去凭借廉价的资源和廉价的劳动力获得了发展和利润，但今天，随着经济的全面发展，用工成本上升，资源价格上涨，面临国际上发达国家占据产业链高端、把控先进技术，过去那种生产方式现在已是微利或无利。我们只有提升我们的技术水平，掌握高端技术，研制自己的工业自动化生产方式，才能立于不败之地。

成型实现自动化、智能化还具有较好的经济效益。机器换人减员，企业节省可观的用工费，自动化生产减少材料中转浪费、合格率提高，节省材料费。自动化效率提高、节能效果好。

自动化生产现场环境得到清理，减污排污的效果十分明显，更重要的是我们掌握了高端技术，产品层次提升，在国际市场上份额增加，为企业长远发展、长远的经济效益创造了条件。

参考文献

[1] 韩志全，铁氧体及其磁性物理[M].北京：航空工业出版社，2010: 5-7.

[2] 高广进，磁性材料的注射成型技术[J].天津成人高等学校联合学报，2002，4（3）: 103-104

[3] 李益民，金属注射成形技术及其在磁性材料中的应用[J].磁性材料及器件．2000，31（1）: 33-34.