CN105761923A - 非晶合金三角形卷铁心的标准矩形单框的成型设备及工艺 - Google Patents

Abstract

一种用于非晶合金立体三角形卷铁心的标准矩形单框的成型设备及工艺，成型设备包括：成型模具，用于放置非标准矩形单框，成型模具具有与非标准矩形单框的两个阶梯状斜边相对应的两个成型边，两个成型边由内而外相对向上倾斜形成两个平整斜边，两个成型边在非标准矩形单框放入成型模具后，分别支撑对应的阶梯状斜边，两个成型边的延长线的夹角为120°±30′；振动装置，驱动成型模具振动，振动装置在非标准矩形单框放入成型模具后，驱动成型模具的两个成型边振动，使非标准矩形单框的两个阶梯状斜边沿着两个成型边滑动，自动调整为与成型模具的成型边适配的平整斜边。

Description

非晶合金三角形卷铁心的标准矩形单框的成型设备及工艺

技术领域

本发明涉及非晶合金立体三角形卷铁心的制造工艺，具体涉及一种非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框的成型设备及工艺。

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硅钢片立体三角形卷铁心变压器，节能效果提升50％。

然而，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，仅0.03mm，材料表面也不是很平坦而且厚度也不均匀，因此传统的采用取向硅钢片作为变压器铁心材料的立体三角形卷铁心变压器生产工艺并不适合于采用非晶合金作为变压器铁心材料的立体三角形卷铁心变压器生产工艺。

中国专利文献CN202601376U公开了一种立体三角形结构的非晶合金变压器铁心的生产工艺，该生产工艺包括五个步骤：(1)裁片步骤；(2)卷绕步骤；(3)组装步骤；(4)退火步骤；(5)成型步骤。其中，在卷绕步骤中，采用矩形模块做内支撑(53)，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，按照同样工艺依次卷绕完所需的几级厚度。

然而，在实际生产中发现，采用上述卷绕步骤很难得到专利文献CN202601376U的附图1所示的标准矩形单框。原因主要有以下几点：一、非晶合金料带厚度薄强度低，直接按照专利文献CN202601376U的附图1所示标准矩形单框拼接斜边的倾斜度来绕制料带，当料带绕制到靠外层或者最外层时，会出现料带偏离卷绕机的芯轴中心而没有支撑点导致无法完成绕制；二、两个拼接斜边的延长线所成夹角要求在120°±30′，夹角太小则两相邻拼接单框之间有缝隙，夹角太大则无法实现装配，而采用上述卷绕步骤无法实现对两个拼接斜边之间夹角的限位，从而无法保证满足上述夹角要求；三、两个拼接斜边的相互直线度要求在0.3mm内，直线度太大装配后的两拼接单框之间有缝隙，并且由于非晶合金材料薄而脆，在卷绕过程中不能采用人工敲打调整拼接斜边直线度，因此单采用上述卷绕步骤无法得到标准矩形单框。

发明内容

因此，针对上述现有技术的不足，本发明提供一种能够得到标准矩形单框的非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框的成型设备。

进一步提供一种能够得到标准矩形单框的非晶合金立体三角形卷铁心的矩形单框的成型工艺。

为此，本发明采用的技术方案如下：

一种用于非晶合金立体三角形卷铁心的标准矩形单框的成型设备，用于对已卷绕完成的非标准矩形单框进行成型加工，所述已卷绕完成的非标准矩形单框的两个拼接斜边为阶梯状斜边；

所述成型设备包括：

成型模具，用于放置所述非标准矩形单框，所述成型模具具有与所述非标准矩形单框的两个阶梯状斜边相对应的两个成型边，所述两个成型边由内而外相对向上倾斜形成两个平整斜边，所述两个成型边在所述非标准矩形单框放入所述成型模具后，分别支撑对应的所述阶梯状斜边，所述两个成型边的延长线的夹角为120°±30′；

振动装置，驱动所述成型模具振动，所述振动装置在所述非标准矩形单框放入所述成型模具后，驱动所述成型模具的所述两个成型边振动，使所述非标准矩形单框的两个阶梯状斜边沿着所述两个成型边滑动，自动调整为与所述成型模具的所述成型边适配的平整斜边。

优选地，所述成型模具还包括设于其中部的支撑平台，所述支撑平台的高度超出所述成型模具的所述两个成型边内侧的最下端，所述支撑平台在所述矩形单框放入所述成型模具后向上支撑所述非标准矩形单框内部的内支撑。

优选地，所述振动装置为高频振动器或超声波振动器或电动振动器或气动振动器或液压振动器。

一种采用上述标准矩形单框的成型设备的非晶合金立体三角形卷铁心的标准矩形单框的成型工艺，用于对矩形单框卷绕步骤之后得到的非标准矩形单框进行成型加工，经过所述矩形单框卷绕步骤后得到的非标准矩形单框的两个拼接斜边为阶梯状斜边，其特征在于，所述标准矩形单框的成型工艺包括：

将所述非标准矩形单框放入所述成型模具上，并使得非标准矩形单框的所述两个阶梯状斜边与所述成型模具的两个成型边对应；

开启振动装置，使所述矩形单框的所述两个阶梯状斜边在振动作用下，沿着所述成型模具的呈平整斜边的所述两个成型边的表面滑动，使所述两个阶梯状斜边自动调整为与所述成型模具的所述成型边适配的平整斜边。

优选地，在所述将所述非标准矩形单框放入所述成型模具上步骤中，使设于所述成型模具中部的、且高度超出所述成型模具的所述两个成型边内侧的最下端的支撑平台向上支撑所述矩形单框内部的内支撑。

优选地，所述振动装置为高频振动器或超声波振动器或电动振动器或气动振动器或液压振动器。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的用于非晶合金立体三角形卷铁心的标准矩形单框的成型设备，通过振动装置驱动成型模具振动，将置于成型模具上的非标准矩形单框的阶梯状斜边与成型模具的成型边相对应，使得非标准矩形单框的阶梯状斜边沿着所述成型模具的成型边进行滑动调整，从而得到标准矩形单框，所谓标准矩形单框是指两个平整斜面之间的夹角在120°±30′，平整斜面的直线度在0.3mm内。采用标准矩形单框能够无缝隙拼接，得到的非晶合金立体三角形卷铁心的单框之间性能效果更好，质量更稳定。

本发明提供的用于非晶合金立体三角形卷铁心的标准矩形单框的成型设备，在成型过程中，通过成型模具的支撑平台的设置，将支撑平台支撑住矩形单框内部的内支撑，使得标准矩形单框的加工过程更稳定，有利于保证标准矩形单框的成型质量。

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为现有技术中非晶合金三角形卷铁心的矩形单框生产中采用卷绕工艺得到的非标准矩形单框的纵向剖视图；

图2为本发明实施例一提供的非晶合金三角形卷铁心的标准矩形单框的成型设备和成型的标准矩形单框的纵向剖视图。

附图标记说明：

5-非标准矩形单框；51/52-阶梯状斜边；53/73-内支撑；7-标准矩形单框；81-成型模具；811/812-成型边；813-支撑平台。

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。

本发明的成型设备用于对已经卷绕完成的非标准矩形单框5进行进一步成型加工，形成标准矩形单框7。

所谓非标准矩形单框5是指：如图1所示，该矩形单框的两个拼接斜边为阶梯状斜边，该矩形单框在拼接时其拼接斜边与另外两个非标准矩形单框5的拼接斜边拼接后有缝隙。中国专利文献CN202601376U公开的立体三角形结构的非晶合金变压器铁心的生产工艺得到的即是非标准矩形单框。采用非标准矩形单框5拼接而成的非晶合金立体三角形卷铁心在拼接处留有缝隙，影响卷铁心的性能，增加了能耗指标。

所谓标准矩形单框7是指：如图2所示，用于与另外两个标准矩形单框7进行拼接的拼接斜边的夹角在120°±30′，两个拼接斜边与拼接斜边的相互直线度保证在0.3mm。

非晶合金材料又称为金属玻璃，材料薄而脆。将非晶合金料带绕制成标准矩形单框7存在困难，主要有以下几点：

一、非晶合金料带厚度薄强度低，直接按照标准矩形单框7拼接斜边的倾斜度来绕制料带，当料带绕制到靠外层或者最外层时，会出现料带偏离卷绕机的芯轴中心而没有支撑点导致无法完成绕制；

二、矩形单框的两个拼接斜边的延长线所成夹角要求在120°±30′，夹角太小则两相邻拼接单框之间有缝隙，夹角太大则无法实现装配，而采用上述卷绕步骤无法实现对两个拼接斜边之间夹角的限位，从而无法保证满足上述夹角要求；

三、两个拼接斜边的相互直线度要求在0.3mm内，直线度太大装配成两拼件中间有缝隙。

四、非晶合金材料脆，绕制出现偏差时不能敲打。

由于上述四点制约，导致单采用卷绕工艺很难得到标准矩形单框7。因此，本发明提供一种采用成型模具81和振动装置相结合的设备来得到标准矩形单框7，并能够形成批量生产。以下是本发明的具体实施例。

实施例一

如图2所示，本实施例提供一种用于非晶合金立体三角形卷铁心的标准矩形单框的成型设备，包括：成型模具81和振动装置。

其中，所述成型模具81用于放置所述非标准矩形单框5，所述成型模具81具有两个成型边811/812，所述两个成型边811/812在所述非标准矩形单框5放入到成型模具81中的成型位置后，与成型模具81的两个阶梯状斜边51/52(即两个拼接斜边)相对应。所述两个成型边811/812由内而外相对向上侧倾斜，所述两个成型边811/812形成两个平整斜边，所述两个成型边811/812在所述非标准矩形单框5放入所述成型模具81后，分别支撑对应的所述阶梯状斜边51/52，所述两个成型边811/812的延长线的夹角为120°±30′。所述振动装置驱动所述成型模具81振动，所述振动装置在所述非标准矩形单框5放入所述成型模具81后，驱动所述成型模具81的所述两个成型边811/812振动，使所述非标准矩形单框5的两个阶梯状斜边沿着所述两个成型边811/812滑动，自动调整为与所述成型模具81的所述成型边811/812适配的平整斜边。

通过振动装置驱动成型模具81振动，将置于成型模具81上的非标准矩形单框5的阶梯状斜边与成型模具81的成型边811/812相对应，使得非标准矩形单框5的阶梯状斜边51/52沿着所述成型模具81的成型边811/812进行滑动调整，从而得到标准矩形单框7。采用标准矩形单框7能够无缝隙拼接，得到的非晶合金立体三角形卷铁心的单框之间性能效果更好，质量更稳定。

进一步地，所述成型模具81还包括设于其矩形结构中部的支撑平台813，所述支撑平台813的高度超出所述成型模具81的四个平整斜面内侧的最下端，所述支撑平台813在所述矩形单框放入所述成型模具81后用于支撑所述矩形单框内部的内支撑53。在成型过程中，通过成型模具81的支撑平台813的设置，将支撑平台813支撑住非标准矩形单框内部的内支撑53/73，使得标准矩形单框7的加工过程更稳定，有利于保证标准矩形单框7的成型质量。

在本实施例中，所述振动装置为连接于成型模具81的高频振动器。但本发明的振动装置不限于高频振动器，在其他实施例中，还可以采用超声波振动器、电动振动器、气动振动器、液压振动器等。

实施例二

本实施例提供一种非晶合金立体三角形卷铁心的标准矩形单框7的成型，采用了实施例一的成型设备。本实施例提供的成型工艺位于矩形单框卷绕步骤之后。经过所述矩形单框卷绕步骤后得到的非标准矩形单框5的两个拼接斜边为阶梯状斜边。

所述标准矩形单框7的成型工艺包括：

第一步：将所述非标准矩形单框5放入所述成型模具81上，并使得非标准矩形单框5的所述两个阶梯状斜边与所述成型模具81的两个成型边811/812对应；

第二步：开启振动装置，使所述矩形单框的所述两个阶梯状斜边51/52在振动作用下，沿着所述成型模具81的呈平整斜边的所述两个成型边811/812的表面滑动，使所述两个阶梯状斜边自动调整为与所述成型模具81的所述成型边811/812适配的平整斜边。

进一步地，在上述第一步中，使设于所述成型模具81中部的、且高度超出所述成型模具81的所述两个成型边811/812内侧的最下端的支撑平台813向上支撑所述矩形单框内部的内支撑53。

在本实施例中，所述振动装置为高频振动器或超声波振动器或电动振动器或气动振动器或液压振动器。

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 (6)

1.一种用于非晶合金立体三角形卷铁心的标准矩形单框的成型设备，用于对已卷绕完成的非标准矩形单框(5)进行成型加工，所述已卷绕完成的非标准矩形单框(5)的两个拼接斜边为阶梯状斜边(51；52)；

其特征在于，所述成型设备包括：

成型模具(81)，用于放置所述非标准矩形单框(5)，所述成型模具(81)具有与所述非标准矩形单框(5)的两个阶梯状斜边相对应的两个成型边(811；812)，所述两个成型边(811；812)由内而外相对向上倾斜形成两个平整斜边，所述两个成型边(811；812)在所述非标准矩形单框(5)放入所述成型模具(81)后，分别支撑对应的所述阶梯状斜边(51；52)，所述两个成型边(811；812)的延长线的夹角为120°±30′；

振动装置，驱动所述成型模具(81)振动，所述振动装置在所述非标准矩形单框(5)放入所述成型模具(81)后，驱动所述成型模具(81)的所述两个成型边(811；812)振动，使所述非标准矩形单框(5)的两个阶梯状斜边(51；52)沿着所述两个成型边(811；812)滑动，自动调整为与所述成型模具(81)的所述成型边(811；812)适配的平整斜边。

2.根据权利要求1所述的用于非晶合金立体三角形卷铁心的标准矩形单框的成型设备，其特征在于，所述成型模具(81)还包括设于其中部的支撑平台(813)，所述支撑平台(813)的高度超出所述成型模具(81)的所述两个成型边(811；812)内侧的最下端，所述支撑平台(813)在所述矩形单框放入所述成型模具(81)后向上支撑所述非标准矩形单框(5)内部的内支撑(53)。

3.根据权利要求1或2所述的用于非晶合金立体三角形卷铁心的标准矩形单框的成型设备，其特征在于，所述振动装置为高频振动器或超声波振动器或电动振动器或气动振动器或液压振动器。

4.一种采用根据权利要求1-3中任一项所述的标准矩形单框的成型设备的非晶合金立体三角形卷铁心的标准矩形单框的成型工艺，用于对矩形单框卷绕步骤之后得到的非标准矩形单框(5)进行成型加工，经过所述矩形单框卷绕步骤后得到的非标准矩形单框(5)的两个拼接斜边为阶梯状斜边，其特征在于，所述标准矩形单框(7)的成型工艺包括：

将所述非标准矩形单框(5)放入所述成型模具(81)上，并使得非标准矩形单框(5)的所述两个阶梯状斜边与所述成型模具(81)的两个成型边(811；812)对应；

开启振动装置，使所述矩形单框的所述两个阶梯状斜边在振动作用下，沿着所述成型模具(81)的呈平整斜边的所述两个成型边(811；812)的表面滑动，使所述两个阶梯状斜边自动调整为与所述成型模具(81)的所述成型边(811；812)适配的平整斜边。

5.根据权利要求4所述的非晶合金立体三角形卷铁心的标准矩形单框的成型工艺，其特征在于，在所述将所述非标准矩形单框(5)放入所述成型模具(81)上步骤中，使设于所述成型模具(81)中部的、且高度超出所述成型模具(81)的所述两个成型边(811；812)内侧的最下端的支撑平台(813)向上支撑所述矩形单框内部的内支撑(53；73)。

6.根据权利要求4或5所述的非晶合金立体三角形卷铁心的标准矩形单框的成型工艺，其特征在于，所述振动装置为高频振动器或超声波振动器或电动振动器或气动振动器或液压振动器。