CN108154966A - 铜包铝线加工工艺及加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铜包铝线加工工艺及加工设备,加工工艺包括以下步骤:拉模;校直;割线:通过割线刀具在校直后的铝芯表面划割出至少一条沿着其轴向延伸且具有一定深度的线槽;切削:通过旋转切削装置对割线后的铝芯沿其周向进行表面切削使铝芯达到符合要求的直径;包线;焊接。加工设备包括依次设置拉模装置、校直装置、割线装置、旋转切削装置、包线装置、焊接装置。本发明有效地避免了现有技术中由打磨加工带来的涉爆粉尘按安全问题,工艺步骤及设备结构设计简单合理,通过本加工工艺和加工设备进行铜包铝线的加工生产,既解决了对铝粉尘处理的安全问题,又保证了工作人员的身体健康。
Description
技术领域
本发明涉及一种铜包铝线加工工艺及加工设备,属于铜包铝线加工领域。
背景技术
漆包线是绕组线的一个主要品种,由导体和绝缘层两部组成,裸线经退火软化后,再经过多次涂漆,烘焙而成。但要生产出即符合标准要求,又满足客户要求的产品并不容易,它受原材料质量,工艺参数,生产设备,环境等因素影响,因此,各种漆包线的质量特性各不相同,但都具备机械性能,化学性能,电性能,热性能四大性能。
铜包铝漆包线是漆包线中较为常用的一种。铜包铝漆包线是采用铜包铝材料作内导体的新型电磁线,其特性介于铜铝之间,结合了铜的优良导电性和铝的重量轻的优点。铜包铝漆包线现在广泛应用领域于高频变压器、普通变压器、电感,电磁线圈、电机,包括家用电机、各种微型电机以及压缩机等环境要求较高的电机等领域。
在铜包铝线的生产过程中,需要先将铝芯加工至符合要求的直径,在进行铜层的包覆。现有的铝芯加工方法是通过磨削装置对铝芯进行直接磨削,在加工过程中会产生很多的金属碎屑和扬尘,产生的铝粉尘具有涉爆安全隐患,而且影响工作人员的身体健康。
发明内容
为了解决现有技术中的问题,本发明的目的是提供一种全新的铜包铝线加工工艺及加工设备,避免加工产生的技术碎屑扬尘。
为了达到上述目的,本发明提供了一种铜包铝线加工工艺,包括以下步骤:
a.拉模:对铜包铝线的铝芯进行拉模使铝芯变细;
b.校直:对经过拉模后的铝芯进行校直;
c.割线:通过割线刀具在校直后的铝芯表面划割出至少一条沿着其轴向延伸且具有一定深度的线槽;
d.切削:通过旋转切削装置对割线后的铝芯沿其周向进行表面切削使铝芯达到符合要求的直径;
f.包线:对切削后的铝芯包覆铜带;
g.焊接:焊接铜带的对接边,形成铜包铝线。
在整个加工过程中,铝芯是沿着自身轴向不停向前输送的。
进一步地,步骤b中,铝芯经过至少两道校直。
进一步地,步骤c中,线槽的深度小于等于拉模后的铝芯半径与切削后的铝芯半径之差。
进一步地,步骤c中,线槽的深度方向为沿着铝芯的径向。
本发明还提供了另一种技术方案:一种基于上述的铜包铝线加工工艺的铜包铝线加工设备,它包括依次设置的对铝芯进行拉模的拉模装置、对铝芯进行校直的校直装置、沿着铝芯表面划割出至少一条沿其轴向延伸的线槽的割线装置、对割线后的铝芯沿其周向进行表面切削的旋转切削装置、对铝芯包覆铜带的包线装置、与包覆后的铜带进行焊接的焊接装置。
进一步地,割线装置包括可沿着铝芯的径向调节地设置的割线刀具。
进一步地,旋转切削装置包括转动轴线与铝芯的轴心线相重合的转盘、驱动转盘转动的电机、开设在转盘中心且供铝芯穿设通过的通孔、设置在转盘上且可沿着铝芯的径向调节地设置的至少一个切削刀具、与切削刀具相邻设置且用于限制铝芯在自身径向移动的限位机构。
进一步地,旋转切削装置还包括可开关的箱体,该箱体上开设有供铝芯穿设通过的孔,转盘和限位机构设置在箱体内。
进一步地,切削刀具包括本体,本体的一端开设有弧形凹槽,且该弧形凹槽的一端在本体上形成切削刀具的刀刃。
进一步地,限位装置包括设置在转盘上且能够对铝芯压紧限位的至少三个压轮。
进一步地,箱体上设置有吹风装置和隔音装置。
由于采用了上述技术方案,本发明铜包铝线加工工艺及加工设备,相较现有技术具有以下优点:通过拉模使铝芯变细至更适合切削的直径;通过校直使铝芯保证足够的同轴度,确保了后续的加工精度;通过割线在铝芯的表面划割出一定深度的线槽,使在后续的切削过程中,所切削下来的铝芯表层能够在线槽处自然断裂并直接掉落,有效地解决了切屑缠刀的问题;通过切削使铝芯达到符合要求的直径标准,将打磨该改为切削,切屑为大块的金属屑,有效地避免了现有技术中由打磨加工带来的涉爆铝粉尘问题。本铜包铝线加工工艺及加工设备,工艺步骤及设备结构设计简单合理,通过本加工工艺和加工设备进行铜包铝线的加工生产,既解决了对铝粉尘处理的安全问题,又保证了工作人员的身体健康。
附图说明
附图1为本发明中铜包铝线加工设备的主视结构示意图,其中旋转切削装置的箱体为关闭状态;
附图2为本发明中铜包铝线加工设备的俯视结构示意图,其中旋转切削装置的箱体为打开状态;
附图3为本发明中铜包铝线加工设备的割线装置和旋转切削装置的俯视结构示意图;
附图4为本发明中铜包铝线加工设备的旋转切削装置的立体结构示意图;
附图5为本发明中铜包铝线加工设备的切削刀具结构示意图;
附图6为铝芯通过割线装置进行割线之后的横截面视图。
图中标号为:
1、拉模装置;
2、校直装置;21、校直滚轮;22、导向滚筒;23、板体;
3、割线装置;31、割线刀具;32、基座;33、调节螺栓;34、调节螺母;
4、旋转切削装置;41、转盘;42、通孔;43、切削刀具;431、弧形凹槽;432、本体;433、刀刃;44、压轮;45、支撑臂;451、第一臂体;452、第二臂体;46、箱体;
5、铝芯;51、线槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解。
参见附图1至附图6,本实施例中的一种铜包铝线加工工艺,包括以下步骤:
a.拉模:对铜包铝线的铝芯5进行拉模使铝芯5变细。通过拉模使铝芯5变细至更适合切削的直径。本实施例中以一种规格的铜包铝线为例,在进行拉模之后,铝芯5的直径为12.92~12.95mm。
b.校直:对经过拉模后的铝芯5进行校直。通过校直使铝芯5保证足够的同轴度,确保了后续的加工精度。在一种更为优选的实施方案中,铝芯5经过至少两道校直,以确保铝芯5具有足够的同轴度。
c.割线:通过割线刀具31在校直后的铝芯5表面划割出至少一条沿着其轴向延伸且具有一定深度的线槽51。通过割线在铝芯5的表面划割出一定深度的线槽51,使在后续的切削过程中,所切削下来的铝芯5表层能够在线槽51处自然断裂并直接掉落,有效地解决了切屑缠刀的问题。在一种更为优选的实施方案中,线槽51的深度方向为沿着铝芯5的径向,线槽51的深度小于等于拉模后的铝芯5半径与下一步骤的切削后的铝芯5半径之差。
d.切削:通过旋转切削装置4对割线后的铝芯5沿其周向进行表面切削使铝芯5达到符合要求的直径。本实施例中以一种规格的铜包铝线为例,在进行拉模之后,铝芯5的直径为12.68~12.73mm。通过切削使铝芯5达到符合要求的直径标准,有效地避免了现有技术中由打磨加工带来的涉爆铝粉尘问题。
f.包线:对切削后的铝芯5包覆铜带。
g.焊接:焊接铜带的对接边,形成铜包铝线。
在整个加工过程中,铝芯5是沿着自身轴向不停向前输送的。
本实施例中的基于上述的铜包铝线加工工艺的铜包铝线加工设备,包括依次设置的对铝芯5进行拉模的拉模装置1、对铝芯5进行校直的校直装置2、沿着铝芯5表面划割出至少一条沿其轴向延伸的线槽51的割线装置3、对割线后的铝芯5沿其周向进行表面切削的旋转切削装置4、对铝芯5包覆铜带的包线装置(附图中未画出)、与包覆后的铜带进行焊接的焊接装置(附图中未画出)。
在一种更为优选的实施方案中,拉模装置1与校直装置2之间依次设置有一对导向滚筒22和一个导向部件,一对导向滚筒22之间可供铝芯5通过,导向部件为一块竖直设置的板体23,板体23上开设有供铝芯5通过的导向孔。
校直装置2至少设置两套,每个校直装置2包括多个校直滚轮21,多个校直滚轮21之间形成供铝芯5通过的校直通道(附图中未标示出)。
通过校直装置2对铝芯5校直使铝芯5保证足够的同轴度,确保了后续的加工精度。
割线装置3包括可沿着铝芯5的径向调节地设置的割线刀具31。在实际应用中,根据不同规格产品的加工要求来调节割线刀具31的位置,从而调节割线刀具31在铝芯5表面所划割出的线槽51的深度,优选地,线槽51的深度沿着铝芯5的径向设置。如附图3所示的本实施例中,割线刀具31夹设在一基座32上,该基座32上设置有固定的调节螺母34和可移动的且一端与割线刀具31相连接的调节螺栓33,调节螺栓33与调节螺母34相配合,通过转动旋转调节螺栓33带动割线刀具31移动,从而调整割线刀具31的位置。需要说明的是,本实施例中的割线刀具31与铝芯5的轴向相对倾斜设置,而非相垂直的设置,但是在割线刀具31沿着自身轴向进行移动调节时,其在铝芯5的径向上有相对位置的移动,也属于可沿着铝芯5的径向调节。本实施例的基座32设置在与旋转切削装置4相邻的校直装置2上。
通过割线在铝芯5的表面划割出一定深度的线槽51,使在后续的切削过程中,所切削下来的铝芯5表层能够在线槽51处自然断裂并直接掉落,能够有效地防止切屑缠刀。
旋转切削装置4包括转动轴线与铝芯5的轴心线相重合的转盘41、驱动转盘41转动的电机(附图中未画出)、开设在转盘41中心且供铝芯5穿设通过的通孔42、设置在转盘41上且可沿着铝芯5的径向调节地设置的至少一个切削刀具43、与切削刀具43相邻设置且用于限制铝芯5在自身径向移动的限位机构。旋转切削装置4在铝芯5表面所切削掉的厚度大于等于线槽51的深度。
本实施例中的限位装置包括设置在转盘41上且能够对铝芯5压紧限位的至少三个压轮44。铝芯5能够沿自身轴向移动地被压紧限制在至少三个压轮44之间。限位机构(压轮44)对铝芯5限位,防止切削刀具43在切削过程中对铝芯5施压而使铝芯5跑偏。
更优地,转盘41上转动连接有数量与压轮44相对应的多个支撑臂45,支撑臂45绕转盘41的轴心均匀分布,每个压轮44设置在与之对应的支撑臂45上,支撑臂45与转盘41之间设置有对支撑臂45施加力使压轮44压向铝芯5的弹性部件,如扭簧。通过弹性部件使压轮44能够始终压紧铝芯5,且无论加工何种直径规格的铝芯5都能够适用。具体地,支撑臂45包括与转盘41相转动连接的第一臂体451、与所述第一臂体451可沿自身长度方向移动地相连接且长度方向垂直于转盘41轴向的第二臂体452,压轮44设置在第二臂体452上。根据所生产产品的直径规格不同来调节第二臂体452与第一臂体451之间的位置,调节完成后,第二臂体452与第一臂体451之间通过螺钉锁紧。
通过调整切削刀具43在在铝芯5径向的位置,从而调整切削刀具43所切削掉的铝芯5的表层厚度。优选地,切削刀具43可沿着铝芯5的径向调节地连接在支撑臂45上,本实施例中设置在第二臂体452上。具体地,切削刀具43夹设在第二臂体452的与第一臂体451相连接一端相反的另一端,通过调整切削刀具43的夹设位置来调整切削刀具43在在铝芯5径向的位置。
在一种更为优选的实施方案中,如附图5所示,切削刀具43包括本体432,本体432的一端开设有弧形凹槽431,且该弧形凹槽431的一端在本体432上形成切削刀具43的刀刃433。切割刀具上的弧形凹槽431,能够使切屑自然掉落,防止切屑缠刀。
在一种更为优选的实施方案中,旋转切削装置4还包括可开关的箱体46,该箱体46上开设有供铝芯5穿设通过的孔(附图中未画出),该孔与转盘41上的通孔42同轴设置。转盘41和限位机构设置在箱体46内。切削后的金属屑,直接掉落在箱体46内,不会随处散落,保证了加工区域的清洁,且集中在箱体内的切屑易于清理。
在一种更为优选的实施方案中,箱体46上设置有吹风装置,吹风装置能够将切削掉的切屑吹落,进一步防止缠刀。箱体46上还设置有隔音装置,能够降低切削所产生的噪音进一步地。
本铜包铝线加工设备工作原理:
铝芯5首先通过拉模装置1使铝芯5变细至更适合切削的直径;再通过导向滚筒22和导向部件使铝芯5具有一定的同轴度,然后至校直装置2;通过校直装置2使铝芯5保证足够的同轴度,以确保后续的加工精度;通过割线装置3在铝芯5的表面划割出一定深度的线槽51,使在后续的切削过程中,所切削下来的铝芯5表层能够在线槽51处自然断裂并直接掉落,有效地解决了切屑缠刀的问题;通过旋转切削装置4使铝芯5达到符合要求的直径标准,有效地避免了现有技术中由磨削加工带来的碎屑扬尘问题,在切削过程中,由压轮44对铝芯5压紧限位防止其跑偏,切削刀具43切削掉相应厚度的表层,切削刀具43的特殊弧形凹槽431设计防止切屑缠刀,切削刀具43可根据产品的加工要求来调节切削深度。
本发明铜包铝线加工工艺及加工设备,将打磨该改为切削,切屑为大块的金属屑,有效地避免了现有技术中由打磨加工带来的涉爆铝粉尘问题。本铜包铝线加工工艺及加工设备,工艺步骤及设备结构设计简单合理,通过本加工工艺和加工设备进行铜包铝线的加工生产,既解决了对铝粉尘处理的安全问题,又保证了工作人员的身体健康。
以上结合实施方式对本发明做了详细说明,只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施,并不能以此限定本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种铜包铝线加工工艺,包括以下步骤:
a.拉模:对铜包铝线的铝芯(5)进行拉模使铝芯(5)变细;
b.校直:对经过拉模后的铝芯(5)进行校直;
c.割线:通过割线刀具(31)在校直后的铝芯(5)表面划割出至少一条沿着其轴向延伸且具有一定深度的线槽(51);
d.切削:通过旋转切削装置(4)对割线后的铝芯(5)沿其周向进行表面切削使铝芯(5)达到符合要求的直径;
f.包线:对切削后的铝芯(5)包覆铜带;
g.焊接:焊接所述铜带的对接边,形成铜包铝线。
2.根据权利要求1所述的铜包铝线加工工艺,其特征在于:所述的步骤b中,铝芯(5)经过至少两道校直。
3.根据权利要求1所述的铜包铝线加工工艺,其特征在于:所述的步骤c中,所述线槽(51)的深度小于等于拉模后的铝芯(5)半径与切削后的铝芯(5)半径之差。
4.根据权利要求1所述的铜包铝线加工工艺,其特征在于:所述的步骤c中,线槽(51)的深度方向为沿着铝芯(5)的径向。
5.一种基于权利要求1-4所述的铜包铝线加工工艺的铜包铝线加工设备,其特征在于:它包括依次设置的对铝芯(5)进行拉模的拉模装置(1)、对铝芯(5)进行校直的校直装置(2)、沿着铝芯(5)表面划割出至少一条沿其轴向延伸的线槽(51)的割线装置(3)、对割线后的铝芯(5)沿其周向进行表面切削的旋转切削装置(4)、对铝芯(5)包覆铜带的包线装置、与包覆后的铜带进行焊接的焊接装置。
6.根据权利要求5所述的铜包铝线加工设备,其特征在于:所述的割线装置(3)包括可沿着铝芯(5)的径向调节地设置的割线刀具(31)。
7.根据权利要求5所述的铜包铝线加工设备,其特征在于:所述的旋转切削装置包括转动轴线与所述铝芯(5)的轴心线相重合的转盘(41)、驱动所示转盘(41)转动的电机、开设在所述转盘(41)中心且供铝芯(5)穿设通过的通孔(42)、设置在所述转盘(41)上且可沿着铝芯(5)的径向调节地设置的至少一个切削刀具(43)、与所述切削刀具(43)相邻设置且用于限制铝芯(5)在自身径向移动的限位机构。
8.根据权利要求7所述的铜包铝线加工设备,其特征在于:所述的旋转切削装置还包括可开关的箱体(46),该箱体(46)上开设有供铝芯(5)穿设通过的孔,所述的转盘(41)和限位机构设置在箱体(46)内。
9.根据权利要求7所述的铜包铝线加工设备,其特征在于:所述的切削刀具(43)包括本体(432),所述本体(432)的一端开设有弧形凹槽(431),且该弧形凹槽(431)的一端在所述本体(432)上形成切削刀具(43)的刀刃(433)。
10.根据权利要求7所述的铜包铝线加工设备,其特征在于:所述的限位装置包括设置在所述转盘(41)上且能够对铝芯(5)压紧限位的至少三个压轮(44)。
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