CN105575648A - 非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框加工方法 - Google Patents

Abstract

一种非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框加工方法，包括：裁切若干种不同宽度的条形非晶合金料带；将若干种不同宽度的条形非晶合金料带沿一内支撑由内向外连续绕制，相邻的两种不同宽度的条形非晶合金料带首尾相连；内支撑为可沿轴向撑开、收缩运动的方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑；将若干种不同宽度的条形非晶合金料带沿方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑由内向外连续绕制成圆形单框或接近于圆形的椭圆形单框，圆形单框或椭圆形单框的与方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑的四个直角处相对应部位呈弧形结构；矩形单框加工方法还包括：通过方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑沿轴向撑开运动以将圆形单框或椭圆形单框拉伸成矩形单框。

Description

非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框加工方法

技术领域

本发明涉及非晶合金立体三角形卷铁心的生产方法，具体涉及一种非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框加工方法。

背景技术

目前，非晶合金立体三角形卷铁心变压器由于具有磁路优化、损耗低、节能效果显著、噪音低、过载能力强、空载电流少、结构紧凑、变电成本低、占地面积少、具有防盗性能等优点，已经逐步被广大用户所接受。

非晶合金又称金属玻璃，是一种无晶体原子结构的合金，铁磁体非晶合金更易于磁化和消磁，它的磁性能已被确认更易于磁性反转。由于非晶合金的优良性能，将其作为变压器的铁心材料，拥有相比于取向硅钢片更佳的节能效果。试验显示，非晶合金立体三角形卷铁心变压器相比于取向硅钢片立体三角形铁心变压器，节能效果提升50％。非晶合金硬度较高，是取向硅钢片硬度的5倍，采用常规工具难以剪切；非晶合金又非常薄，厚度仅约0.03mm，材料表面也不是很平坦而且厚度也不均匀。

中国专利文献CN202601376U的说明书部分公开了一种立体三角形结构的非晶合金变压器铁心的制造方法，其中包括卷绕步骤：采用矩形模块做内支撑，从单框的第一级卷绕开始，将梯形料带从起头由内侧向外侧逐层卷绕，并使料带在专用的卷绕机上按照设置的方向前进，卷绕呈上、下两端向外倾斜的形状；卷绕完第一级所需的厚度后，在第一级的外层再接着换用另一种尺寸的梯形料带卷绕第二级的厚度，按照同样方法依次卷绕完所需的几级厚度；假如一个单框的级数为七级，则需要采用七种尺寸的梯形料带，下一级的料带起头宽度就是上一级料带尾头的宽度尺寸，每级的厚度不一定相等。

然而，该现有技术在实际卷绕步骤中发现容易出现非晶合金料带断裂的问题，分析如下：本领域技术人员应当知晓，非晶合金材料厚度特别薄(仅约0.03mm)，材料又很脆(硬度是取向硅钢片硬度的5倍)，而且非晶合金材料的表面也不是很平坦而且厚度也不均匀，上述因素造成卷绕至矩形内支撑的四个方角处的非晶合金材料由于矩形内支撑的四个方角尖端的抵顶力作用导致四个方角处的非晶合金材料应力集中，容易发生材料裂痕甚至断裂的问题，严重影响铁心成品质量。为了防止上述问题发生，本领域技术人员会想到采用控制非晶合金材料沿矩形内支撑卷绕的松紧度的方法，但是这势必会引入一套复杂的控制系统，造成制造设备整体臃肿，成本大大增加；或者采用人为控制非晶合金材料卷绕的松紧度的方法，但是实操性很差，难以实现。

发明内容

因此，本发明的目的是克服现有技术的非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框加工方法得到的矩形单框要么非晶合金料带卷绕太松、要么非晶合金料带卷绕太紧容易导致非晶合金料带断裂的问题，从而提供一种得到的矩形单框的非晶合金料带松紧度合适，且不容易发生断裂的非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框加工方法。

为此，本发明采用的技术方案如下：

一种非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框加工方法，包括：

裁切若干种不同宽度的条形非晶合金料带；

将所述若干种不同宽度的条形非晶合金料带沿一内支撑由内向外连续绕制，相邻的两种不同宽度的条形非晶合金料带首尾相连；

所述内支撑为可沿轴向撑开、收缩运动的方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑；

将所述若干种不同宽度的条形非晶合金料带沿所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑由内向外连续绕制成圆形单框或接近于圆形的椭圆形单框，所述圆形单框或所述椭圆形单框的与所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑的四个直角处相对应部位呈弧形结构；

所述矩形单框加工方法还包括：

通过所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑沿轴向撑开运动以将所述圆形单框拉伸成矩形单框。

优选地，所述内支撑包括两个相对设置的支撑块，两个支撑块的外轮廓为方形或接近于方形的矩形，所述两个支撑块中至少一个为能够沿轴向朝远离另一个支撑块或靠近另一个支撑块方向往复滑动的滑动支撑块，通过所述滑动支撑块朝远离另一个支撑块的轴向滑动以逐步将所述圆形单框拉伸成所述矩形单框。

优选地，所述两个支撑块中一个为所述滑动支撑块，另一个为定位块。

优选地，，所述两个支撑块均为所述滑动支撑块。

优选地，所述滑动支撑块通过一驱动机构驱动实现相对于另一个支撑块远离或靠近的往复滑动。

优选地，还包括：

在所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑沿轴向撑开运动以将所述圆形单框拉伸成矩形单框后，通过一固定支撑替换所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑以支撑所述矩形单框，所述固定支撑的形状及尺寸与撑开状态的所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑的形状及尺寸相同。

优选地，通过数控伺服、电动、气动、液压、杠杆原理控制所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑沿轴向撑开运动。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框加工方法，先是采用圆形卷绕方式：将所述若干种不同宽度的条形非晶合金料带沿所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑由内向外连续绕制成圆形单框或接近于圆形的椭圆形单框，所述圆形单框与所述椭圆形单框的与所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑的四个直角处相对应部位呈弧形结构；采用圆形卷绕方式得到的单框的非晶合金料带松紧度好、不容易断裂；然后再采用拉伸工序：通过所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑沿轴向撑开运动以将所述圆形单框拉伸成矩形单框，通过拉伸工序将圆形单框拉伸成矩形单框。

本发明提供非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框加工方法，通过滑动支撑块的设置，使得两个支撑块完成对圆形单框的拉伸工序，拉伸设备由两个滑动块构成，结构简单，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中实施例一提供的非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框加工方法中圆形卷绕方式得到的圆形单框的示意图；

图2为本发明中实施例一提供的非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框加工方法中将圆形单框撑开为矩形单框的示意图；

图3为本发明中实施例一提供的非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框加工方法中通过固定支撑替换掉内支撑的矩形单框示意图；

图4为本发明中实施例二提供的非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框加工方法中圆形卷绕方式得到的椭圆形单框的示意图。

附图标记说明：

1-圆形单框；2-椭圆形单框；3-条形非晶合金料带；4-内支撑；41-滑动支撑块；42-定位块；5-矩形单框；6-固定支撑。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例提供一种非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框5加工方法。首先对矩形单框5进行说明：所述矩形单框5是非晶合金立体三角形卷铁心的一个组成部分，三个矩形单框5可以拼接成一个整的立体三角形卷铁心。在立体三角形卷铁心制造领域，首先要进行单个的矩形单框5的加工，而后将三个矩形单框5进行拼接，完成立体三角形卷铁心的制作。

制作矩形单框5的第一步：裁切若干种不同宽度的条形非晶合金料带3，由于裁切工序并非本发明的重要改进之处，因此，本发明的裁切步骤可以采用现有技术通用的裁切工艺。

第二步：如图2所示，将上述若干种不同宽度的条形非晶合金料带3沿着一个内支撑4的外侧，由内向外连续绕制，不同宽度的条形非晶合金料带3沿所述内支撑4绕制成不同层级，不同等级的非晶合金材料宽度不等，厚度也不一定相等。在本步骤中需要注意的是，将相邻的不同宽度的条形非晶合金料带3的首尾相连。

为了得到非晶合金料带松紧度合适的矩形单框5，本发明提供的矩形单框5加工方法，采用的所述内支撑4为可沿轴向撑开、收缩运动的接近于方形的矩形内支撑。所谓接近于方形的矩形内支撑是指矩形内支撑的长边与短边的比例不超过1:3。当然本发明并不限于接近于方形的内支撑4，根据实际需要，还可以采用方形的内支撑4。本发明还采用了如下步骤：

第三步：如图1所示，将所述若干种不同宽度的条形非晶合金料带3沿所述接近于方形的矩形内支撑由内向外连续绕制成圆形单框1，所述圆形单框1与接近于方形的矩形内支撑的四个直角处相对应部位呈弧形结构。

第四步：如图2所示，通过所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑沿轴向撑开运动以将所述圆形单框1拉伸成矩形单框5。

其中，第三步是采用了圆形绕制非晶合金料带的方式，通过该种方式得到的非晶合金料带松紧度好，由于圆形单框1与接近于方形的矩形内支撑的四个直角处相对应部位呈弧形结构，因此不会出现应力集中导致材料断裂的情况出现。

而采用第四步巧妙地将不符合非晶合金立体三角形卷铁心用的圆形单框1拉伸成符合非晶合金立体三角形卷铁心用的矩形单框5。

进一步地，在本实施例中，如图2所示，所述内支撑4包括两个相对设置的支撑块，两个支撑块的外轮廓为方形或接近于方形的矩形，所述两个支撑块中一个为滑动支撑块41，另一个为定位块42，所述滑动支撑块41能够沿轴向朝远离定位块42或靠近定位块42往复滑动。通过所述滑动支撑块41朝远离另一个支撑块的轴向滑动以逐步将所述圆形单框1拉伸成所述矩形单框5。所述滑动支撑块41通过一驱动机构驱动以实现相对于定位块42沿轴向靠近或远离定位块42运动，两个支撑块与所述驱动机构一同构成拉伸设备。

此外，本实施例的非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框5加工方法还包括：

如图3所示，在所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑沿轴向撑开运动以将所述圆形单框1拉伸成矩形单框5后，通过一固定支撑6替换所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑以支撑所述矩形单框5，所述固定支撑6的形状及尺寸与撑开状态的所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑的形状及尺寸相同。装入固定支撑6后放松所述拉伸设备的滑动支撑块41，完成矩形单框5的制作。

在本实施例中，所述驱动机构采用数控伺服工作原理控制所述接近于方形的矩形内支撑沿轴向作撑开运动。但是不限于数控伺服原理，在其他实施例中，还可以采用电动控制、气动控制、液压控制、杠杆原理控制等。

实施例二

作为实施例一的一种可替换实施方式，本实施例提供一种非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框5加工方法，其与实施例一的区别在于：

第三步：如图4所示，将所述若干种不同宽度的条形非晶合金料带3沿所述方形内支撑由内向外连续绕制成接近于圆形的椭圆形单框2，所述椭圆形单框2与所述方形内支撑的四个直角处相对应部位呈弧形结构。

实施例三

作为实施例一的一种可替换实施方式，本实施例提供一种非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框5加工方法，其与实施例一的区别在于：

所述两个支撑块均为所述滑动支撑块41。通过一驱动机构驱动两个滑动支撑块41相向滑动靠近或背向滑动远离，以实现圆形单框1拉伸成矩形单框5。

实施例四

作为实施例一的一种可替换实施方式，本实施例提供一种非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框5加工方法，其与实施例一的区别在于：

第三步：如图4所示，将所述若干种不同宽度的条形非晶合金料带3沿所述方形内支撑由内向外连续绕制成接近于圆形的椭圆形单框2，所述椭圆形单框2与所述方形内支撑的四个直角处相对应部位呈弧形结构。

所述两个支撑块均为所述滑动支撑块41。通过一驱动机构驱动两个滑动支撑块41相向滑动靠近或背向滑动远离，以实现圆形单框1拉伸成矩形单框5。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框(5)加工方法，包括：

裁切若干种不同宽度的条形非晶合金料带(3)；

将所述若干种不同宽度的条形非晶合金料带(3)沿一内支撑(4)由内向外连续绕制，相邻的两种不同宽度的条形非晶合金料带(3)首尾相连；

其特征在于，所述内支撑(4)为可沿轴向撑开、收缩运动的方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑；

将所述若干种不同宽度的条形非晶合金料带(3)沿所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑由内向外连续绕制成圆形单框(1)或接近于圆形的椭圆形单框(2)，所述圆形单框(1)或所述椭圆形单框(2)的与所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑的四个直角处相对应部位呈弧形结构；

所述矩形单框(5)加工方法还包括：

通过所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑沿轴向撑开运动以将所述圆形单框(1)拉伸成矩形单框(5)。

2.根据权利要求1所述的非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框(5)加工方法，其特征在于，所述内支撑(4)包括两个相对设置的支撑块，两个支撑块的外轮廓为方形或接近于方形的矩形，所述两个支撑块中至少一个为能够沿轴向朝远离另一个支撑块或靠近另一个支撑块方向往复滑动的滑动支撑块(41)，通过所述滑动支撑块(41)朝远离另一个支撑块的轴向滑动以逐步将所述圆形单框(1)拉伸成所述矩形单框(5)。

3.根据权利要求2所述的非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框(5)加工方法，其特征在于，所述两个支撑块中一个为所述滑动支撑块(41)，另一个为定位块(42)。

4.根据权利要求2所述的非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框(5)加工方法，其特征在于，所述两个支撑块均为所述滑动支撑块(41)。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框(5)加工方法，其特征在于，所述滑动支撑块(41)通过一驱动机构驱动实现相对于另一个支撑块远离或靠近的往复滑动。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框(5)加工方法，其特征在于，还包括：

在所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑沿轴向撑开运动以将所述圆形单框(1)拉伸成矩形单框(5)后，通过一固定支撑(6)替换所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑以支撑所述矩形单框(5)，所述固定支撑(6)的形状及尺寸与撑开状态的所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑的形状及尺寸相同。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框(5)加工方法，其特征在于，通过数控伺服、电动、气动、液压、杠杆原理控制所述方形内支撑或接近于方形的矩形内支撑沿轴向撑开运动。