高性能磁鐵氧體管理論文
時(shí)間:2022-06-15 05:34:00
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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(chǎng)的需求,磁性材料的生產(chǎn)中心正逐步由發(fā)達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移。由于我國(guó)具有原材料資源豐富、勞動(dòng)力成本低廉等優(yōu)勢(shì),近十余年磁性材料的生產(chǎn)規(guī)模以20%左右的年增長(zhǎng)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?cè)诋a(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(wèn)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(guó)即將加入WTO,這將給磁性材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇,同時(shí)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(guó)磁性材料產(chǎn)品與國(guó)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(shí),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(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。
2先進(jìn)的工藝技術(shù)和設(shè)備是產(chǎn)品上檔升級(jí)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(mǎn)足先進(jìn)工藝技術(shù)要求的先進(jìn)設(shè)備。宜賓899廠通過(guò)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(guó)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(mǎn)足市場(chǎng)需求。
由于諸多原因,國(guó)外先進(jìn)設(shè)備的價(jià)格令國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)望而卻步,而國(guó)內(nèi)設(shè)備與國(guó)外先進(jìn)設(shè)備相比,在自動(dòng)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(kāi)發(fā)適合中國(guó)國(guó)情、在性能和可靠性方面達(dá)到或接近國(guó)外先進(jìn)水平、價(jià)格適中、性?xún)r(jià)比高的新型設(shè)備已成為急需解決的課題,這對(duì)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(mǎn)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(duì)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(guó)西部電子機(jī)械裝備集團(tuán)生產(chǎn)的濕壓成型自動(dòng)壓機(jī)C45100-3、C45125、C45150-1、C45150-2、C45200等系列產(chǎn)品(見(jiàn)本刊2000年第6期,2001年1、2期封內(nèi))為例,與國(guó)外先進(jìn)壓機(jī)的主要性能逐項(xiàng)進(jìn)行比較,如表1所示。
隨著永磁電機(jī)在汽車(chē)、摩托車(chē)、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(chē)、摩托車(chē)、小家電產(chǎn)品為滿(mǎn)足市場(chǎng)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(shí)面臨提高磁性能和提高形狀尺寸精度的兩項(xiàng)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(guò)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(chǎng)分布、含水量、燒結(jié)時(shí)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(lèi)型:
(1)簡(jiǎn)易磨床
分工序單獨(dú)磨削底、側(cè)面,內(nèi)圓弧面,外圓弧面中一的個(gè)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(dú)對(duì)底、側(cè)面,內(nèi)圓弧面,外圓弧面中的一個(gè)面進(jìn)行加工,這類(lèi)磨床與簡(jiǎn)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(guò)式磨床的預(yù)加工設(shè)備,對(duì)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(guó)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(lèi)磨床。
(3)通過(guò)式磨床
對(duì)于大批量生產(chǎn)瓦形磁體的企業(yè),適合選擇通過(guò)式瓦形磁體磨床,用成型磨削方式,一次性連續(xù)自動(dòng)完成底、側(cè)面,內(nèi)、外圓弧面等六個(gè)面的加工,達(dá)到要求的形狀、尺寸精度。目前國(guó)內(nèi)使用的通過(guò)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(guó)產(chǎn)設(shè)備有中國(guó)西部電子機(jī)械裝備集團(tuán)生產(chǎn)的J0040型通過(guò)式瓦形磁體磨床,北京機(jī)電研究所生產(chǎn)的WPM80D通過(guò)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(lái)看,大都不同程度地存在著一些不足。為了滿(mǎn)足用戶(hù)工藝更新、產(chǎn)品升級(jí)換代、高效率生產(chǎn)高性能瓦形磁體的需求,成都中國(guó)西部電子機(jī)械裝備集團(tuán)公司,在廣泛吸取九十年代國(guó)外同類(lèi)設(shè)備的相關(guān)先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,研究開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代J0050型通過(guò)式瓦形磁體磨床(見(jiàn)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(gè)磨頭,可一次性通過(guò)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(dòng),動(dòng)力大,可根據(jù)加工需要,自選磨削速度、無(wú)級(jí)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(wú)級(jí)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(guò)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(xiàn)性。傳送帶使用壽命長(zhǎng),大大降低了使用費(fèi)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(gè)磨頭均能方便靈活地實(shí)現(xiàn)軸向移動(dòng)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(mǎn)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(guó)外同類(lèi)磨床的先進(jìn)水平。在某些方面還有突出的特色,而價(jià)格僅相當(dāng)進(jìn)口設(shè)備的1/10左右,具有極高的性?xún)r(jià)比。
4結(jié)束語(yǔ)
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(guó)“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。