CN112768145A - 类紧压异形线绞合导体单线拉制模具、导体以及加工方法 - Google Patents

类紧压异形线绞合导体单线拉制模具、导体以及加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及类紧压异形线绞合导体单线拉制模具、导体以及加工方法，该模具包括模具本体，模具本体为圆柱体结构，模具本体的中部开设有扇形通孔；扇形通孔包括入口段、压缩段以及定径段；压缩段与定径段的交界处与水平方向构成的夹角为30°至31.5°。本发明通过压缩段与所述定径段的交界处与水平方向构成的夹角为30°至31.5°，可以很好的防止铜线在拉制过程出现断线，提升生产效率，且在上述的定径段靠近压缩段的四个端角设置倒圆角，避免在绞合导体时外形光滑不出毛刺，电缆绝缘不会出现集肤效应而发生击穿，实现拉制所得的绞合导体耗材少，且拉制过程不易出现断线，不会影响生产效率。

Description

类紧压异形线绞合导体单线拉制模具、导体以及加工方法
技术领域
本发明涉及导体拉制模具，更具体地说是指类紧压异形线绞合导体单线拉制模具、导体以及加工方法。
背景技术
导体是指电阻率很小且易于传导电流的物质。现有的导体大多是绞合导体，如图1以及图2所示，传统的绞合导体是由圆形单线绞合而成，单线与单线之间、绞层与绞层之间、绞合导体外形均有空隙，且外径也大，而且利用现有的拉制模具拉制传统的绞合导体，存在拉制过程出现断线，影响生产的效率，并且形成绞合导体所耗的材料较多。
因此，有必要设计一种新的拉制模具，实现拉制所得的绞合导体耗材少，且拉制过程不易出现断线，不会影响生产效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供类紧压异形线绞合导体单线拉制模具、导体以及加工方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：类紧压异形线绞合导体单线拉制模具，包括模具本体，所述模具本体为圆柱体结构，所述模具本体的中部开设有扇形通孔；所述扇形通孔包括入口段、压缩段以及定径段；所述压缩段与所述定径段的交界处与水平方向构成的夹角为30°至31.5°。
其进一步技术方案为：所述定径段的下端面为弧形面，所述弧形面的弧度角为10°至75°。
其进一步技术方案为：所述定径段靠近所述压缩段的两个上端角分别为第一倒圆角，所述定径段靠近所述压缩段的两个下端角分别为第二倒圆角。
其进一步技术方案为：所述第一倒圆角的半径为1.2mm至1.8mm。
其进一步技术方案为：所述第一倒圆角的半径为1.5mm。
其进一步技术方案为：所述第二倒圆角的半径为0.8mm至1.2mm。
其进一步技术方案为：所述第二倒圆角的半径为1mm。
其进一步技术方案为：所述定径段的下端面的半径为3mm至11mm，所述定径段的上端面的半径为1mm至9mm。
本发明还提供了一种由上述的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具拉制所得的导体，包括一根圆截面单线以及若干根异型截面单线，所述异型截面单线设有至少4层，若干根所述异型截面单线分别环绕在所述圆截面单线的外端。
本发明还提供了一种用于加工上述导体的方法，其特征在于，包括：
采用圆形截面的铜线经过类紧压异形线绞合导体单线拉制模具进行第一拉制，形状压缩为扇形截面的单线；
将扇形截面的单线经过类紧压异形线绞合导体单线拉制模具进行第二次拉制；
将第二次拉制后的单线经过类紧压异形线绞合导体单线拉制模具进行第三次拉制，压制成异型截面单线，并将异型截面单线与一根圆截面单线组装形成导体。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过在模具本体的中部设置扇形通孔，扇形通孔包括入口段、压缩段以及定径段，且压缩段与所述定径段的交界处与水平方向构成的夹角为30°至31.5°，可以很好的防止铜线在拉制过程出现断线，提升生产效率，且在上述的定径段靠近压缩段的四个端角设置倒圆角，避免在绞合导体时外形光滑不出毛刺，电缆绝缘不会出现集肤效应而发生击穿，实现拉制所得的绞合导体耗材少，且拉制过程不易出现断线，不会影响生产效率。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例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例，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为现有技术的总直径为300mm2的绞合导体的横截面图；
图2为现有技术的总直径为400mm2的绞合导体的横截面图；
图3为本发明具体实施例提供的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具的左视结构示意图；
图4为本发明具体实施例提供的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具的左视结构示意图；
图5为本发明具体实施例提供的总直径为300mm2的导体的横截面图；
图6为本发明具体实施例提供的总直径为400mm2的导体的横截面图；
图7为本发明具体实施例提供的异型截面单线的横截面图；
图8为本发明具体实施例提供的圆形截面的铜线的横截面图；
图9为本发明具体实施例提供的第一次拉制形成的单线的横截面图；
图10为本发明具体实施例提供的第二次拉制形成的单线的横截面图；
图11为本发明具体实施例提供的第三次拉制形成的单线的横截面图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
如图3～11所示的具体实施例，本实施例提供的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具，可以运用在拉制类紧压异形线绞合导体的过程中，实现拉制所得的绞合导体耗材少，且拉制过程不易出现断线，不会影响生产效率。
请参阅图3，上述的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具，包括模具本体10，模具本体10为圆柱体结构，模具本体10的中部开设有扇形通孔；扇形通孔包括入口段20、压缩段30以及定径段40；所述压缩段30与所述定径段40的交界处与水平方向构成的夹角为30°至31.5°。
铜线在进入压缩段30前是圆形截面，在拉力的作用下进入压缩段30将圆形压缩成异形的初步雏形，因拉伸和压缩过程中铜线和模具会产生摩擦，在拉伸的同时向铜线和压缩区喷淋润滑液，铜线在拉力的作用下向前运动，把润滑液带入压缩区起到润滑作用。能满足上述的两个作用的关键是压缩角，该压缩角是指压缩段30与所述定径段40的交界处与水平方向构成的夹角，压缩角过大，压缩承线区会过短，易断线，压缩角过小，压缩承线区过长，会增加铜线与压缩区的摩擦，不利于润滑，模具会发热，在铜线过定径段40时会断线，即压缩角过大和过小都会断线，从而影响生产。
在本实施例中，将压缩段30与所述定径段40的交界处与水平方向构成的夹角为30°至31.5°，可以很好的防止铜线在拉制过程出现断线，提升生产效率。
在一实施例中，请参阅图3，上述的定径段40的下端面为弧形面，所述弧形面的弧度角为10°至75°，即图4中的α角，图4中的α1角表示入口段20与所述压缩段30的交界处与水平方向构成的夹角的两倍。
在一实施例中，请参阅图4，上述的定径段40的下端面的半径为3mm至11mm，定径段40的上端面的半径为1mm至9mm。
定径段40主要是作为异型截面单线60的定型区。压缩段30和定径段40过度连接，圆形铜线在压缩段30压缩成异形的初步雏形后进入定径段40，在拉力的作用下，定径段40将铜线压制成所需的异形线。
当所要拉制的导体的截面总直径为300mm2，如图5所示的导体时，根据异型截面单线60的层数的不同，每一层的异型截面单线60采用一个单独的拉制模具制作，不同层的拉制模具主要是压缩段30与定径段40的交界处与水平方向的夹角、以及定径段40的下端面和上端面的直径不同。
请参阅图5，对于总直径为300mm2的导体而言，中心层为圆截面单线50，中心层外部的四层均是采用拉制模具拉制得到的异型截面单线60构成，从中心层往远离中心层的方向依次设置为第一层异型截面单线60、第二层异型截面单线60、第三层异型截面单线60以及第四层异型截面单线60，其中，用于拉制第一层异型截面单线60的拉制模具的定径段40的下端面的弧度角为72°，且定径段40的上端面的半径为1.28mm，定径段40的下端面的半径为3.3mm；用于拉制第二层异型截面单线60的拉制模具的定径段40的下端面的弧度角为32°，且定径段40的下端面的半径为3.3mm，定径段40的下端面的半径为5.45mm；用于拉制第三层异型截面单线60的拉制模具的定径段40的下端面的弧度角为26°，且定径段40的下端面的半径为5.45mm，定径段40的下端面的半径为7.6mm；用于拉制第四层异型截面单线60的拉制模具的定径段40的下端面的弧度角为20°，且定径段40的下端面的半径为7.6mm，定径段40的下端面的半径为9.8mm。
请参阅图6，对于总直径为400mm2的导体而言，导体的分布情况与总直径为300mm2的导体类似，此处不再赘述。其中，用于拉制第一层异型截面单线60的拉制模具的定径段40的下端面的弧度角为60°，且定径段40的上端面的半径为1.28mm，定径段40的下端面的半径为3.8mm；用于拉制第二层异型截面单线60的拉制模具的定径段40的下端面的弧度角为30°，且定径段40的下端面的半径为3.8mm，定径段40的下端面的半径为6.1mm；用于拉制第三层异型截面单线60的拉制模具的定径段40的下端面的弧度角为23°，且定径段40的下端面的半径为6.1mm，定径段40的下端面的半径为8.7mm；用于拉制第四层异型截面单线60的拉制模具的定径段40的下端面的弧度角为15°，且定径段40的下端面的半径为8.7mm，定径段40的下端面的半径为11mm。
在一实施例中，上述的定径段40靠近压缩段30的两个上端角分别为第一倒圆角41，定径段40靠近压缩段30的两个下端角分别为第二倒圆角42。设置第一倒圆角41以及第二倒圆角42是保证异型截面单线60在拉制过程中能得到充分的润滑，在绞合导体时外形光滑不出毛刺，电缆绝缘不会出现集肤效应而发生击穿。
在本实施例中，第一倒圆角41的半径为1.2mm至1.8mm。
优选地，第一倒圆角41的半径为1.5mm。
在本实施例中，第二倒圆角42的半径为0.8mm至1.2mm。
优选地，第二倒圆角42的半径为1mm。
上述的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具，通过在模具本体10的中部设置扇形通孔，扇形通孔包括入口段20、压缩段30以及定径段40，且压缩段30与所述定径段40的交界处与水平方向构成的夹角为30°至31.5°，可以很好的防止铜线在拉制过程出现断线，提升生产效率，且在上述的定径段40靠近压缩段30的四个端角设置倒圆角，避免在绞合导体时外形光滑不出毛刺，电缆绝缘不会出现集肤效应而发生击穿，实现拉制所得的绞合导体耗材少，且拉制过程不易出现断线，不会影响生产效率。
请参阅图5至图7，还提供了一种上述的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具拉制所得的导体，包括一根圆截面单线50以及若干根异型截面单线60，异型截面单线60设有至少4层，若干根异型截面单线60分别环绕在圆截面单线50的外端。
为了能使类紧压型导体绞合紧密，异型截面单线60的截面的形状至关重要，请参阅图7，上述的异型截面单线60的下端面的半径为3mm至11mm，异型截面单线60的上端面的半径为1mm至9mm。异型截面单线60的下端面为弧形面，该弧形面的弧形角为10°至75°，即图7中的α角，具体地，异形截面单线的横截面与定径段40的横截面一致，异形截面单线在构成不同总直径的导体时，对应的参数可与使用的拉制模具的定径段40一致。
在一实施例中，请参阅图7，上述的异型截面单线60的横截面的两个上端角分别为第三倒圆角61，异型截面单线60的横截面的两个下端角分别为第四倒圆角62。设置第三倒圆角61以及第四倒圆角62起到的作用为：在绞合导体时外形光滑不出毛刺，电缆绝缘不会出现集肤效应而发生击穿。
在本实施例中，第三倒圆角61半径为1.2mm至1.8mm。
优选地，第三倒圆角61半径为1.5mm。
在本实施例中，第四倒圆角62半径为0.8mm至1.2mm。
优选地，第四倒圆角62半径为1mm。
类紧压异形线绞合导体是一种非紧压型导体，其结构和外形类似紧压导体，特点是导体单线是采用异形单线(非圆形)绞合而成，如图5和图6所示，不紧压而结构紧密、单线与单线之间和层与层之间无缝隙、外形圆整无空隙、导体外径小，外形圆整。采用异形截面单线的导体，绞层与绞层之间和单线与单线间无缝隙，结构非常紧密，外形也光滑圆整。在做绝缘后电缆不易产生集肤效应而破坏电缆的绝缘层。异形截面单线绞合的导体外径比圆形单线绞合的导体外径小13-14％，在做绝缘时可节约绝缘材料11-13％，既有经济效益也可减少对环境的影响。在满足国家标准要求的导体电阻条件下，如300mm2的导体电阻在20℃时≤0.0601Ω/km、400mm2的导体电阻在20℃时≤0.0470Ω/km的情况下可节约铜材1-2％。
采用类紧压异形线绞合导体单线拉制模具拉制所得的导体，耗材少。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述导体的具体实现过程，可以参考前述的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
在一实施例中，请参阅图8至图11，还提供了一种用于加工上述的导体的方法，包括：
采用圆形截面的铜线经过类紧压异形线绞合导体单线拉制模具进行第一拉制，形状压缩为扇形截面的单线；
将扇形截面的单线经过类紧压异形线绞合导体单线拉制模具进行第二次拉制；
将第二次拉制后的单线经过类紧压异形线绞合导体单线拉制模具进行第三次拉制，压制成异型截面单线60，并将异型截面单线60与一根圆截面单线50组装形成导体。
其中，图8至图11展示了圆形截面的铜线经过类紧压异形线绞合导体单线拉制模具拉制后形成异型截面单线60的过程。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述加工方法的具体实现过程，可以参考前述的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具实施例以及导体实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.类紧压异形线绞合导体单线拉制模具，其特征在于，包括模具本体，所述模具本体为圆柱体结构，所述模具本体的中部开设有扇形通孔；所述扇形通孔包括入口段、压缩段以及定径段；所述压缩段与所述定径段的交界处与水平方向构成的夹角为30°至31.5°。
2.根据权利要求1所述的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具，其特征在于，所述定径段的下端面为弧形面，所述弧形面的弧度角为10°至75°。
3.根据权利要求2所述的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具，其特征在于，所述定径段靠近所述压缩段的两个上端角分别为第一倒圆角，所述定径段靠近所述压缩段的两个下端角分别为第二倒圆角。
4.根据权利要求3所述的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具，其特征在于，所述第一倒圆角的半径为1.2mm至1.8mm。
5.根据权利要求4所述的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具，其特征在于，所述第一倒圆角的半径为1.5mm。
6.根据权利要求3所述的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具，其特征在于，所述第二倒圆角的半径为0.8mm至1.2mm。
7.根据权利要求6所述的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具，其特征在于，所述第二倒圆角的半径为1mm。
8.根据权利要求1所述的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具，其特征在于，所述定径段的下端面的半径为3mm至11mm，所述定径段的上端面的半径为1mm至9mm。
9.一种由权利要求1至7任一项所述的类紧压异形线绞合导体单线拉制模具拉制所得的导体，其特征在于，包括一根圆截面单线以及若干根异型截面单线，所述异型截面单线设有至少4层，若干根所述异型截面单线分别环绕在所述圆截面单线的外端。
10.一种用于加工权利要求9所述导体的方法，其特征在于，包括：
采用圆形截面的铜线经过类紧压异形线绞合导体单线拉制模具进行第一拉制，形状压缩为扇形截面的单线；
将扇形截面的单线经过类紧压异形线绞合导体单线拉制模具进行第二次拉制；
将第二次拉制后的单线经过类紧压异形线绞合导体单线拉制模具进行第三次拉制，压制成异型截面单线，并将异型截面单线与一根圆截面单线组装形成导体。
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