CN101256853B - 基线、电线及制造基线的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基线、一种包括该基线的电线和一种制造基线的方法，按照这种方法，构成基线的芯线的塑性能够得以改善。这种基线由金属制成，至少一根基线覆盖有电绝缘涂覆层以便构成电线。构成整个基线的晶粒是细小的等轴晶粒。在制造基线的过程中，导电材料经过拉伸以便减小材料的直径，并且随后沿着材料的纵向进行连续地弯曲。

Description

基线、电线及制造基线的方法

技术领域

本发明涉及一种由金属制成的基线(element wire)，至少一根所述基线覆盖有电绝缘涂覆层，以便于构成电线；本发明还涉及一种包括这种基线的电线及制造基线的方法。

背景技术

通常，作为移动单元的机动车安装有不同的电子设备，例如，车灯比如前车灯或后车灯，马达比如启动马达或空调马达等。

为了向上述不同的电子设备提供电力，机动车设置有线束。线束包括多个电线。电线包括导电的芯线和覆盖芯线的电绝缘涂覆层。芯线包括多个基线。基线由导电金属如铜制成。基线具有圆形截面，被制成较长。

上述基线可以通过将导电材料轧制或拉伸来获得。因此，即使基线的晶粒在该基线的拉伸前是等轴晶粒，拉伸后也变成细长的晶粒。通常，构成基线的芯线的晶粒是细长的晶粒，该芯线的塑性往往降低，也就是说，在拉紧状态下往往容易断裂。因此，当晶粒为细长晶粒的基线随着构成线束的电线变细而变细时，构成电线的芯线的基线在将线束安装在机动车上时往往容易断裂，因此，对于工人来说，处理线束需要特别小心。

通过对晶粒为细长晶粒的基线进行热处理能够将基线的晶粒制成等轴晶粒。然而，这种情况下，晶粒生长过度，导致了这样的问题，即，虽然改善了芯线的塑性，但其机械强度却变坏。可选地，通过使晶粒为细长晶粒的基线沉淀(deposition)来产生第二相而能够使基线的晶粒成为细小的等轴晶粒。然而，这种情况下，需要添加另一元素，并且需要通过加热进行沉淀处理，引起由于所需工时增加而造成的制造电线的成本上升。

发明内容

因此，本发明的目的是解决上述问题，并且提供一种基线，一种包括这种基线的电线及制造基线的方法，通过这种方法，芯线的塑性能得以改善。

为了达到上述目的，本发明提供一种由金属制造的基线，至少一个所述基线覆盖有电绝缘涂覆层，以便于构成电线，其特征在于构成整个基线的晶粒是细小的等轴晶粒。

采用上述结构，由于构成整个基线的晶粒是细小的等轴晶粒，芯线的塑性因而得以改善。结果，在将线束安装在机动车上时基线几乎不断裂。也就是，对于工人来说，处理线束不需要特别小心。而且，由于这样的基线在塑性和机械强度方面都很出色，在生产电线和组装线束以及将线束安装在机动车上时，基线几乎不断裂。

将导电材料进行拉伸以便减小导电材料的直径，并且随后经过沿着导电材料的纵向进行连续弯曲，这样就获得了这种基线。

采用上述结构，导电材料的细长晶粒被分成其各部分，因此，构成整个基线的晶粒是细小的等轴晶粒。相应地，基线的塑性能够确保得以改善。

拉伸连续地执行多次。

采用上述结构，电线可以被制细。

经过拉伸的导电材料在沿着导电材料纵向被移动的同时，被允许通过弯曲的通孔，以便沿导电材料的纵向对该导电材料进行连续弯曲。

通过上述结构，构成整个基线的晶粒能确保变成细小的等轴晶粒。相应地，基线的塑性能够确保得以改善。

为了达到上述目的，本发明还提供一种电线，包括：具有至少一根上述基线的芯线；和覆盖该芯线的涂覆层。

采用上述结构，由于电线包括上述基线，所以电线的塑性得以改善。相应地，在将线束安装在机动车上时基线几乎不断裂。也就是，对于工人来说，处理线束不需要特别小心。

为了达到上述目的，本发明还提供一种制造由金属制成的基线的方法，至少一根所述的基线覆盖有电绝缘涂覆层以便构成电线，其特征在于，导电材料经过拉伸以便减小导电材料的直径，随后沿导电材料的纵向经过连续弯曲，从而获得基线。

采用上述结构，构成整个基线的晶粒变成细小的等轴晶粒。相应地，基线的塑性能够确保得以改善。

附图说明

图1是包括根据本发明优选实施方式的基线的一种电线的透视图；

图2示出了制造图1所示的基线的设备的结构；

图3是作为对比例的传统基线的截面图；

图4A是根据本发明优选实施方式的基线的截面放大图像；

图4B是根据本发明优选实施方式的基线的截面示意图；

图5A是如图3所示作为对比例的传统基线的截面放大图像；

图5B是如图3所示作为对比例的传统基线的截面示意图。

具体实施方式

下面，参考图1-3和4对根据本发明优选实施方式的基线和包括这种基线的电线进行说明。

如图1所示，根据本发明优选实施方式的电线1形成圆形截面。电线1包括导电的芯线2和电绝缘涂覆层3。芯线包括若干基线4。基线4由导电金属如铜，铜合金，铝或铝合金制成。基线4的部分平面在其外表面上沿其轴向延伸。基线4在总体上大致形成为圆形截面。也就是，基线4的截面的外周包括主要圆形部分和部分平直部分。

如图4所示，构成全部基线4的晶粒是细小的等轴晶粒T，它沿着基线4的纵向遍布整个长度。在本说明书中，“等轴晶粒T”意味着晶粒具有等于或大于0.1的外形比例(也就是宽度/长度)，而“细长的晶粒S”(如图5A和图5B所示)意味着晶粒具有小于0.1的外形比例(也就是宽度/长度)。在本说明书中，“构成全部基线4的晶粒是细小的等轴晶粒T”意味着80％或更多地存在于基线4截面上的预定区域内的晶粒是等轴晶粒T。相应地，例如，即使当少于20％的构成全部基线4的晶粒是细长的晶粒S，也可以表示，基线4的晶粒是细小的等轴晶粒T。而且，在本说明书中，“细小的等轴晶粒T”意味着等轴晶粒具有等于或小于1μm的最大尺寸。

基线4通过如下的方式得以制造，即，采用如图2所示的用于制造基线的制造设备10对具有圆形截面的导电材料15进行拉伸、弯曲和拉延。设备10具有多个模11，12，13，弯曲拉延模具14，和前送装置(未在图中示出)。

由金属制成的模11、12、13沿导电材料的纵向在其间具有间距地设置。每个模11、12、13的中间部分相应地设置有成型孔11a、12a和13a，以便通过允许导电材料15穿过其中的方式来减小导电材料15的外径。每个成型孔11a、12a和13a包括相应的大径部分11b、12b或13b，和相应的小径部分11c、12c或13c，大径部分和相应的小径部分被连续地同轴设置。每个大径部分11b、12b和13b的内圆周表面被制成逐渐变细的形状，以便每个大径部分11b、12b和13b的内径随着接近相应的小径部分11c、12c或13c时减小。每个小径部分11c、12c和13c的内径在轴向被制成固定尺寸。

前面所述的模11、12和13在下文被称作第一模11、第二模12和第三模13。第一模11的大径部分11b的最大内径等于导电材料15在成型前的外径。第一模11的小径部分11c的内径等于第二模12的大径部分12b的最大内径。第二模12的小径部分12c的内径等于第三模13的大径部分13b的最大内径。第三模13的小径部分13c的内径大概等于基线4的外径。模11、12和13按照每个成型孔11a、12a和13a具有相同轴线的方式设置在各自位置。

弯曲-拉延模具14设置有在模具14中弯曲成L形的通孔16，导电材料15能够穿过该通孔。通孔16被制成圆形的截面。在图2所示的例子中，通孔16在模具14中弯曲90度。也就是，通孔16包括两个彼此相交成直角的平直部分16a和16b，以及弯曲部分16c，两个平直部分16a和16b在该弯曲部分彼此相交。

上述的前送装置使导电材料15移动，该导电材料被允许顺次地通过模11、12和13的成型孔11a、12a和13a，随后又被允许沿着导电材料15的纵向离开第一模11的方向穿过弯曲-拉延模具14的通孔16。

在制造设备10中，导电材料15在前送装置的作用下顺次被允许通过第一模11的成型孔11a，第二模12的成型孔12a，第三模13的成型孔13a，也就是，导电材料15经过多次拉伸(图2所示的例子是3次)，以便导电材料15的直径逐步地减小。这时在刚刚拉伸之后，导电材料15的晶粒是细长的晶粒。

此后，装置10允许上述经过拉伸的导电材料15穿过弯曲-拉延模具14的通孔16以便在其纵向上移动导电材料15。接着，由于通孔16弯曲成L形，因此，导电材料15在模具14内的弯曲部分16c处一次被弯曲成L形，在此之后，导电材料15在平直部分16b中被拉延成平直形状，该平直部分16b位于弯曲部分16c沿导电材料15移动方向的下游。

这样，制造设备10在弯曲-拉延模具14中将导电材料15顺次进行弯曲和拉延。也就是，制造设备10通过弯曲将导电材料15的细长晶粒S进行分割，以便将构成全部基线4的晶粒变成细小的等轴晶粒T。由于制造设备10通过上述前送装置移动导电材料15，因此，制造设备10沿导电材料15的纵向将导电材料15顺次进行弯曲和拉延。这时，导电材料15的一部分抵靠在弯曲部分16c的内圆周表面上。这样，就获得了构成整个基线4的晶粒为细小等轴晶粒T的基线4。

此后，多个这样获得的基线4被集束起来，然后这样集束起来的基线4的外周覆盖上电绝缘涂覆层3，以便获得上述电线。于是，端子配件等安装到这样获得的电线的端部，以便构造待被安装到机动车等上的线束。

根据上述的优选实施方式，由于构成整个基线4的晶粒是细小的等轴晶粒T，因此，基线4的塑性改善了。结果，当将由包括基线4的电线1构成的的线束安装到机动车上时，基线4几乎不断裂。也就是，对于工人来说，处理线束不需要特别小心。

而且，由于这样的基线4在塑性和机械强度方面都很出色，因此在生产电线1和通过组合电线1来组装线束以及将线束安装在机动车上时，基线4几乎不断裂。

由于将导电材料15进行拉伸以便减小导电材料15的直径并且随后顺次沿着导电材料15的纵向进行连续弯曲和拉延，所以导电材料15的细长晶粒S被分割成其多个部分，因此构成整个基线4的晶粒成为细小的等轴晶粒T。相应地，基线4的塑性能确保改善。由于进行多次拉伸，因此基线4能被制成很细，也就是，电线1能被制成很细。

而且，由于经过拉伸的导电材料15能够穿过弯曲-拉延模具14的通孔16，因此，经过拉伸的导电材料15能确保沿着导电材料15的纵向顺次进行弯曲和拉延。结果，构成整个基线4的晶粒确保成为细小的等轴晶粒T。相应地，基线4的塑性能确保改善。

本发明的效果得以确定，其中，对比是在仅经过拉伸得到的传统基线100(下文，图3所示的对比例)与经过顺次的拉伸和随后的弯曲和拉延而得到的根据本发明优选实施例的基线4之间来进行的。

至于对比例，由铜合金制成的外径为2.6毫米的导电材料经过反复拉伸直到外径变成0.21毫米。也就是，所获得基线100的外径是0.21毫米。图5A是作为对比例所获得的基线100的截面放大图像。图5B是基线100的截面示意图。如图5A和图5B所示，大部分(也就是说大于或等于80％)对比例的晶粒是细长的晶粒S。

至于实例，由铜合金制成的外径为2.6毫米的导电材料15经过反复拉伸直到外径变成0.20毫米。随后，这样获得的导电材料15被允许穿过弯曲-拉延模具14的弯曲通孔16，以便在贯穿导电材料15的整个长度上沿着导电材料15的纵向顺次进行弯曲和拉延。也就是，所获得的基线15的外径为0.20毫米。图4A是作为实例所获得的基线15的截面放大图像。图4B是基线15的截面示意图。如图4A和4B所示，大部分(也就是说大于或等于80％)实例的晶粒是细长的晶粒T。

对于对比例和实施例都进行拉伸试验，其中，测量从试验开始到拉断基线为止所测量的每个基线的断裂拉延量以及断裂应力(也就是最大应力)。结果如图1所示。

表1

	最大应力[MPa]	断裂拉延量[mm]
			对比例	483	1.08
实例	527	2.56

表1反映了实例的断裂拉延量是对比例的断裂拉延量的237％，实例的断裂应力(就是最大应力)是对比例的109％。也就是，可以反映出基线4的塑性改善了，基线4的机械强度通过如下的方式也得以改善了，即，通过对导电材料15进行顺次的拉伸以及接下来进行弯曲和拉延的处理使构成全部基线4的晶粒变成细小的等轴晶粒。

在本发明中，构成基线4的金属可以由单一元素如铜或铝，或者可选地，由包括多种元素的合金如铜合金或铝合金构成，前提是该金属不是非晶态的(amorphous)。芯线2可由一根基线4或多个缠绕在一起的或集束在一起的基线4构成。通孔16不需限制成90度，而是可弯曲成各种角度。在上面所述的优选实施方式中，经过拉伸的导电材料15随后顺次进行弯曲和拉延。然而，本发明中，经过拉伸的导电材料15可以随后至少进行弯曲。也就是，经过拉伸的导电材料15可以不必进行拉延。

在上述优选实施方式中，基线4的截面的外周包括主要圆形部分和部分直线部分。然而，在本发明中，如果要想基线4的晶粒维持等轴的话，可以通过将包括部分平直部分截面的基线4穿过圆形模以便形成基线4来将基线4制成圆形截面。在图2所示实施例中，导电材料15经过3次拉伸。然而，在本发明中，导电材料15的拉伸可以重复进行任何次数，以便将导电材料15的外径减小到一个理想值。

描述上述优选实施方式有助于理解本发明，并且本领域的技术人员在不偏离本发明宗旨及范围的情况下可以对其进行变形。

Claims (4)

1.一种由金属制成的基线，至少一根所述基线形成一个整体，所述整体覆盖有电绝缘涂覆层，以便于构成电线，其特征在于，构成整个基线的晶粒是具有等于或小于1μm的最大尺寸的等轴晶粒，所述等轴晶粒指晶粒具有等于或大于0.1的宽度/长度比例，

其中，导电材料经过拉伸以便减小导电材料的直径，随后沿导电材料的纵向经过连续弯曲，从而获得基线，并且

其中，经过拉伸的导电材料在其纵向上被移动的同时被允许穿过弯曲的通孔，以便导电材料沿其纵向进行连续弯曲。

2.根据权利要求1所述的基线，其特征在于，拉伸连续地执行多次。

3.一种电线，包括：

具有至少一根根据权利要求1所述的基线的芯线；以及

覆盖该芯线的涂覆层。

4.一种制造由金属制成的基线的方法，至少一根所述基线形成一个整体，所述整体覆盖有电绝缘涂覆层，以便构成电线，其特征在于，导电材料经过拉伸以便减小导电材料的直径，随后沿导电材料的纵向经过连续弯曲，从而获得基线。

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