专利名称：一种感应炼钢炉感应线圈用矩形偏心铜管导线拉伸模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铜加工技术领域，具体来说涉及一种获得感应炼钢炉感应线圈用矩形偏心铜管导线的拉伸模具。
背景技术：
感应电炉正发展成一种用途广泛的冶炼设备。它主要作为熔化炉用来冶炼钢铁和有色金属。此外，还作为保温炉使用。目前，感应炉已代替冲天炉成为铸造生产方面的主要设备，和冲天炉相比，炼钢感应炉具有铁水成分和温度易于控制、铸件中的气体与夹杂物的合量低、不污染环境、节约能源和改善了劳动条件等许多优点。因此，近年来感应炉得到迅速发展。感应炉的重要组成部分感应线圈，其设计是感应炉的关键之一，交变电流产生于线圈，线圈具有足够的导电截面积，以保证电流强度，另外强电流产生的热量影响线圈及熔炼炉使用寿命，因此需要采用水冷线圈，线圈材料设计成中空用以通水冷却。目前感应炉电磁线普遍采用实心或方、矩形中空的铜导线，截面四周壁厚相同。这种形式的导线，在高压高电流作用下，线圈外圈会因产生电弧而将击穿铜管，导致感应炉损坏甚至报废，所以将易产生电弧的导线端面增加其壁厚的厚度。为此，技术人员已经提出不等壁的矩形偏心铜管导线100(如
图1所示)作为感应线圈，用以代替现有等截面的铜导线。该种矩形偏心铜管导线100(如
图1)的加工技术为采用挤压管坯连续实施空拉。 这种方式生产的产品内表面粗糙、外表面容易凹陷不平整且几何尺寸偏差大。
实用新型内容针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、能制造获得具有良好光洁度和精度的矩形偏心铜管导线的拉伸模具。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下感应炼钢炉感应线圈用矩形偏心铜管导线拉伸模具，其特征在于，包括拉伸外模和固定芯头；所述拉伸外模包括模套和嵌设于模套内的模芯，所述模芯内设置有模腔，该模腔包括锥形的变形斜面段和起成型和精整作用的模腔矩形定径段，所述模腔矩形定径段尺寸与矩形偏心铜管导线的外径尺寸一致；所述固定芯头包括用于与外部驱动装置连接的连接调节段、与该连接调节段连接的斜面过渡段、以及与斜面过渡段连接的起成型和精整作用的芯头矩形定径段，所述芯头矩形定径段尺寸与矩形偏心铜管导线的内孔尺寸一致。进一步，在本实用新型中，所述固定芯头的连接调节段开有轴向孔，该轴向孔内设置有便于螺纹连接的内螺纹。进一步，在本实用新型中，所述拉伸外模的模腔矩形定径段长度为15mm-20mm。进一步，在本实用新型中，所述模腔的变形斜面段的模角为6° -8°。采用本实用新型的制造获得的矩形偏心铜管导线具有光洁度和精度良好的特点。以下结合附图和具体实施方式
来详细说明本实用新型
图1为矩形偏心铜管导线的截面示意图。图2为本实用新型的拉伸外模的结构示意图。图3为本实用新型的固定芯头的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。感应炼钢炉感应线圈用矩形偏心铜管导线拉伸模具，包括拉伸外模200和固定芯头 300。参见图2，拉伸外模200包括模套210和模芯220，模芯采用YG8材料，模芯220嵌设于模套210内。模芯220内设置有模腔230，该模腔230包括锥形的变形斜面段231和模腔矩形定径段232。变形斜面段231是管坯预先变形区，在本实施例中，变形斜面段的模角为6° -8°。模腔矩形定径段232起成型和精整作用，模腔矩形定径段尺寸与矩形偏心铜管导线的外径尺寸一致，模腔矩形定径段与固定芯头共同作用，获得所需尺寸的矩形偏心铜管导线。在本实施例中，模腔矩形定径段232长度为15mm-20mm。另外，模套外为带有 3°的斜度，便于调整同心度。参见图3，固定芯头300包括用于与外部驱动装置连接的连接调节段310、与该连接调节段连接的斜面过渡段320、以及与斜面过渡段连接的起成型和精整作用的芯头矩形定径段330。固定芯头的连接调节段310开有轴向孔311，该轴向孔内设置有便于螺纹连接的内螺纹312。芯头矩形定径段尺寸与矩形偏心铜管导线的内孔尺寸一致。在拉伸时，固定芯头与固定芯杆连接，固定芯头的芯头矩形定径段的位置主要通过调整固定芯杆来定位，连接调节段可以微调，精确定位。考虑固定芯杆在大拉伸力作用下，会产生一定的弹性变形，所以在调整固定芯头位置时，将固定芯头位置预先后退一段距离。生产矩形偏心铜管导线包括两道拉伸工艺，即挤压偏心管坯经过中间一道过渡拉伸，最后成品拉伸；两道拉伸均采用固定芯模拉伸。拉伸延伸系数为1. 2-1. 3，外径减缩率在12% -20%之间。中间一道过渡拉伸主要是对挤压偏心铜管坯减径减壁及对壁厚进行纠偏，同时将挤压偏心管坯矫直，为成品拉伸创造更为好的条件。第二道成品拉伸进一步减径和减壁，获得内外表面光洁、尺寸精度高的矩形偏心铜管导线。由于矩形偏心铜管导线材料绕组需要相对较长的长度，而且线圈截面积也较大， 因此拉伸设备必须具有足够的吨位和长度，正因如此，拉伸时对固定芯头和拉伸外模的位置的调整带来难度。过长的固定芯头、固定芯杆，在大拉伸力作用下，会产生弹性变形，使得固定芯头的定径位置前移而影响拉伸条件，最终导致拉伸产品扩径、增壁厚等缺陷。本实用新型考虑到这一技术难点，采用固定芯头与固定芯杆连接的连接调节段可以微调固定芯头位置，还有，在调整固定芯头过程中预设提前量，保证固定芯头的芯头矩形定径段处于拉伸外模的模腔矩形定径段内。[0024] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求1.一种感应炼钢炉感应线圈用矩形偏心铜管导线拉伸模具，其特征在于，包括拉伸外模和固定芯头；所述拉伸外模包括模套和嵌设于模套内的模芯，所述模芯内设置有模腔，该模腔包括锥形的变形斜面段和起成型和精整作用的模腔矩形定径段，所述模腔矩形定径段尺寸与矩形偏心铜管导线的外径尺寸一致；所述固定芯头包括用于与外部驱动装置连接的连接调节段、与该连接调节段连接的斜面过渡段、以及与斜面过渡段连接的起成型和精整作用的芯头矩形定径段，所述芯头矩形定径段尺寸与矩形偏心铜管导线的内孔尺寸一致。
2.根据权利要求1所述的感应炼钢炉感应线圈用矩形偏心铜管导线拉伸模具，其特征在于，所述固定芯头的连接调节段开有轴向孔，该轴向孔内设置有便于螺纹连接的内螺纹。
3.根据权利要求1所述的感应炼钢炉感应线圈用矩形偏心铜管导线拉伸模具，其特征在于，所述拉伸外模的模腔矩形定径段长度为15mm-20mm。
4.根据权利要求1所述的感应炼钢炉感应线圈用矩形偏心铜管导线拉伸模具，其特征在于，所述模腔的变形斜面段的模角为6° -8°。
专利摘要一种感应炼钢炉感应线圈用矩形偏心铜管导线拉伸模具，包括拉伸外模和固定芯头；所述拉伸外模包括模套和嵌设于模套内的模芯，所述模芯内设置有模腔，该模腔包括锥形的变形斜面段和起成型和精整作用的模腔矩形定径段，所述模腔矩形定径段尺寸与矩形偏心铜管导线的外径尺寸一致；所述固定芯头包括用于与外部驱动装置连接的连接调节段、与该连接调节段连接的斜面过渡段、以及与斜面过渡段连接的起成型和精整作用的芯头矩形定径段，所述芯头矩形定径段尺寸与矩形偏心铜管导线的内孔尺寸一致。采用本实用新型的制造获得的矩形偏心铜管导线具有光洁度和精度良好的特点。
文档编号B21D22/20GK201950112SQ201020635009
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者张家平, 徐勇, 袁频频 申请人:上海飞轮有色新材料股份有限公司