大長度矩形空心導線加工方法技術

本發(fā)明專利技術提供了一種大長度矩形空心導線加工方法，矩形空心導線的長面為b面，短面為a面，設加工后的矩形空心導線成品的橫截面尺寸為B2×A2×d，即橫截面的長為B2、寬為A2、壁厚為d2，所述矩形空心導線成品橫截面的外周長為C2，加工步驟中依次包括冶煉銅錠→穿孔擠壓→軋管→利用游動外模和游動芯頭多次盤拉制成圓盤空心管→空拉為過渡矩形空心盤管，還包括使用矩形游動外模和游動芯頭將過渡矩形空心盤管拉制為大長度矩形空心導線的步驟x，并給出了在步驟x中游動外模和游動芯頭的錐角的工藝參數及過渡矩形空心盤管的尺寸計算方法。本發(fā)明專利技術具有內表面粗糙度低、晶粒均勻、耐腐蝕性能好且能夠拉制大長度矩形空心導線的優(yōu)點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及管材領域，尤其涉及一種空心導線，具體是指一種。
技術介紹
隨著大型發(fā)電機性能功率越來越大，其零配件推陳出新，尤其是定子線圈，由于線圈的絕緣性能隨著自身溫度的升高直線下降，所以現在很多發(fā)電機都將定子線圈用的電磁線設計為空心線，中間通水或冷空氣進行降溫，從而保證線圈在一個較的溫度下工作，使線圈、乃至電機的壽命延長。所以現階段如何為空心電磁線提供優(yōu)質的矩形空心線成為一個新的課題。現階 段生產矩形空心線的方法主要為將電解銅板熔煉為圓柱形銅錠，加熱銅錠，將銅錠穿孔擠壓為大規(guī)格圓管，然后通過冷軋、冷拔等冷加工，將擠壓管坯加工到矩形管材。冷拔工藝又分為兩種，一種為運用固定芯頭的直拉方式，此方式由于受固定芯頭芯桿的影響，其成品長度受到制約；另一種為運用游動芯頭將擠壓管拉制為圓盤管，再將圓盤管通過矩形模具空拉至矩形盤管。受空拉的影響，管材由圓形過渡到矩形，內壁各部分產生張力變形和壓力變形，產生輕微的褶皺，導致矩形空心線的內表面粗糙度大，晶粒不均勻，降低了材質的耐腐蝕性能，影響了空心線的使用壽命，從而降低了電機的壽命。將游動芯頭技術應用在拉制矩形盤管可解決以上問題，但是在存在技術難題和偏見，導致無法應用，這是由于在正常使用游動芯頭拉制圓盤管時，為能保證游動芯頭受力平衡，保證拉拔的連續(xù)性，芯頭的錐角β要小于外模的錐角α，而大于管材與芯頭接觸表面之間的摩擦角V，g卩α>β>ψ ;—般將外模的錐角α設計為I I I 5 °，游動心頭的錐角β設計為9° I 3 ° ;但在拉制矩形方管時，尺寸a和尺寸b不等，確定a、b兩邊的加工率成為關鍵點，若要保證兩邊的受力一樣，就要使兩者的加工率一樣(δ Xa; δ Xb)，但由于a、b不相等，所以兩者變化的絕對量不等，這就導致在模具錐角一樣的情況下，a、b兩面受力不平衡。由于該問題的存在，利用游動芯模技術拉制大長度空心導線成為一個長時間難以跨越的難題。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是，提供一種內表面粗糙度低、晶粒均勻、耐腐蝕性能好的能夠利用游動芯模技術來拉制。本專利技術的技術解決方案是，首先提供一種，矩形空心導線的長面為b面，短面為a面，設加工后的矩形空心導線成品的橫截面尺寸為B2XA2Xd，即橫截面的長為B2、寬為A2、壁厚為d2，所述矩形空心導線成品橫截面的外周長為C2，加工步驟中依次包括冶煉銅錠一穿孔擠壓一軋管一利用游動外模和游動芯頭多次盤拉制成圓盤空心管一空拉為過渡矩形空心盤管，其特征在于還包括使用矩形游動外模和游動芯頭將過渡矩形空心盤管拉制為大長度矩形空心導線的步驟X，在步驟X拉制過程中方管的整體延伸率ε設為I. 3 I. 6，方管的總體減徑量為δ為I. 2 1.4，方管b面整體減徑量δ I為I. 2 I. 4，方管a面整體減徑量δ2為(δ Xc2 + 2_S lXb2) +a2，所述的過渡矩形空心盤管的橫截面尺寸按照以下公式取值，長邊長度bl= δ I Xb2，短邊長度 al= δ 2Xa2= δ Xc2 + 2_ δ lXb2 ;拉伸過程中的減壁量 η= ε / δ，壁厚 dl= ε / δ Xd2 ；在拉制過程中的摩擦角Ψ為與材質、潤滑介質有關的固定值，所使用的游動芯頭的錐角β為9° 13°，游動外模的錐 角α為11° 15°，且α > β > ψ，游動外模與a面接觸的游動外模錐角取值為β的下限11°，游動外模與b面接觸的外模錐角Y具有如下取值關系ctan Y = ctan β*δ 1/δ2,貝=arc (ctan β * δ I/ δ 2)。作為優(yōu)選，所述的游動芯頭的錐角為9°。作為優(yōu)選，最后還包括退火工序利用井式退火爐，在溫度為550°C、保護氣氛為氮氣的環(huán)境下進行退火，退火后得到成品。過以上方案后，本專利技術為了保證拉拔的連續(xù)性，需要保證游動心頭在拉拔過程中受力平衡，所以我們既需要對a面和b面的縮徑量進行調整，由于a < b，所以我們把a面的縮徑量相應的提高(δ 2=al/a2, al為拉伸前尺寸，a2為拉伸后尺寸)，b面的縮徑量相應的減少(Sl=bl/b2，bl為拉伸前尺寸，b2為拉伸后尺寸)，δ2> δ ，這樣管材a面受到的徑向力Fl將會大于b面受到的徑向力F2，且F1/F2= δ 2/ δ I，在此情況下要使游動心頭受到的徑向力平衡，需將外模錐角β減小，錐角Y增大，如此游動芯頭受到的a面徑向力F3=F I * ctan Y ,其中Fl增大，ctan Y減小，b面受到了徑向力F4= F 2 * ctan β減小，其中F2減小,ctanP增大,從而F3=F4,從而使a、b面受到的力趨近平衡。從而保證里拉拔的連續(xù)性。根據測定結果，采用本方案后，本專利技術中使用矩形游動外模和游動芯頭技術拉制的空心線，使空心線的晶粒度小于O. 06，內表面粗糙度小于O. 6，并且空心線的最大長度至少可達200米。附圖說明圖I中本專利技術中矩形空心導線橫截面結構示意圖。圖2中為本專利技術所用的拉制大長度矩形空心導線所用游動芯模結構示意圖。圖3中為本專利技術的游動芯模與a面接觸部截面結構示意圖。圖4中為本專利技術的游動芯模與b面接觸部截面結構示意圖。圖5中為本專利技術的工藝方法步驟流程圖。圖中所示 I、外模，2、芯模，3、矩形空心導線。具體實施例方式為便于說明，下面結合附圖，對本專利技術的做詳細說明 如附圖I至4中所示，一種，包括以下步驟 a.熔煉銅錠用半連續(xù)熔煉爐，將電解銅板熔煉成直徑為220_的銅錠，熔煉溫度為1180-1200°C，熔煉時間為 60-80min ； b.穿孔擠壓用臥式水封擠壓機，將直徑為220mm,長度為480mm的銅錠擠壓為外徑為74mm,壁厚為7mm厚的管還；C.軋管用二棍冷軋管機將擠壓管還軋制為外徑為40mm,壁厚為2mm厚的中型管還； d.盤拉通過7次游動盤拉，將軋制管坯拉制成直徑Φ13*1. 3 (壁厚為I. 3)的圓盤管； e.將圓盤管空拉制為6.6X12. 4X1.3 (四舍五入)過渡空心線； f.通過使用矩形游動外模和游動芯頭，將過渡空心線拉制為4.7*9. 9的大長度空心線，在此步驟中，游動芯頭的錐角為9°，游動外模與a面接觸的錐角為11°，游動外模與b面接觸的維角 Y =arcctan (ctan β*δ I/ 52)=12. 3° ； g.利用井式退火爐，在溫度為550°C、保護氣氛為氮氣的環(huán)境下進行退火。上述實施例中使用矩形游動外模和游動芯頭技術拉制截面為4. 7*9. 9*1. 2的空心線，使空心線的晶粒度小于O. 06,內表面粗糖度小于O. 6,并且空心線的最大長度大于200 米。在此應該說明，本專利技術中新型空心導線的制作方法中包括的銅錠熔煉工序、擠壓工序和鏈拉工序，在上述實施例中沒有提到的熔煉的溫度、銅錠中銀的含量、擠壓的壓力及鏈拉工序中拉拔的溫度、拉力大小等工藝參數均可參照現有技術中已有的工藝參數，因其為現有技術，故而在此不再詳述。在上述實施例中，對本專利技術的最佳實施方式做了描述，很顯然，在本專利技術的專利技術構思下，仍可做出很多變化，如所述的盤拉的次數也可根據實際拉制的尺寸進行調整等。在此，應該說明，在本專利技術的專利技術構思下所做出的任何改變都將落入本專利技術的保護范圍內。權利要求1.一種，矩形空心導線的長面為b本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大長度矩形空心導線加工方法，矩形空心導線的長面為b面，短面為a面，設加工后的矩形空心導線成品的橫截面尺寸為B2×A2×d，即橫截面的長為B2、寬為A2、壁厚為d2，所述矩形空心導線成品橫截面的外周長為C2，加工步驟中依次包括冶煉銅錠→穿孔擠壓→軋管→利用游動外模和游動芯頭多次盤拉制成圓盤空心管→空拉為過渡矩形空心盤管，其特征在于：還包括使用矩形游動外模和游動芯頭將過渡矩形空心盤管拉制為大長度矩形空心導線的步驟x，在步驟x拉制過程中：方管的整體延伸率ε設為1.3～1.6，方管的總體減徑量為δ為1.2～1.4，方管b面整體減徑量δ1為1.1～1.4，方管a面整體減徑量δ2為（δ×C2÷2？δ1×B2）÷A2，所述的過渡矩形空心盤管的橫截面尺寸按照以下公式取值，長邊長度B1=δ1×B2，短邊長度A1=δ2×A2=δ×C2÷2？δ1×B2拉伸過程中的減壁量η=ε/δ，壁厚d1=ε/δ×d2；在拉制過程中的摩擦角ψ為與材質、潤滑介質有關的固定值，所使用的游動芯頭的錐角β為9°～13°，游動外模的錐角α為11°～15°，且α>β>ψ，游動外模與b面接觸的游動外模錐角取值為α的下限11°，游動外模與a面接觸的外模錐角γ具有如下取值關系ctanγ=？ctanβ*δ１/δ2，則γ=arc（ctanβ*δ1/δ2）。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：尚興軍，孫福學，韓波，
申請(專利權)人：濟南寶世達實業(yè)發(fā)展有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：