一种弯制方形超导导体空间3D-R弯的工艺方法与流程

本发明涉及超导领域，具体涉及一种弯制方形超导导体空间3d-r弯的工艺方法。

背景技术：

cfetr中心螺线管模型线圈采用cicc导体，其为外方内圆导体，由不锈钢铠甲层g以及nb3sn或nbti超导缆c组成，截面尺有两种，分别为49x49mm和51.9x51.9mm。模型线圈主体由一根导体沿径向4匝和轴向30层绕制而成，上下方为空间3d弯出线头。

目前对于超导导体平面2d弯曲成形的工艺技术已经比较成熟，但是对于复杂形状的3d空间弯的精确弯曲成形工艺技术比较缺乏。目前普通模具成形的方法很难精确控制弯曲空间路径，最终的成形精度很难达到要求。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种弯制方形超导导体空间3d-r弯的工艺方法，能精确的控制每一个维度上弯制的形状。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种弯制方形超导导体空间3d-r弯的工艺方法，包括如下步骤：

s1、将目标空间3d弯分解到笛卡尔坐标系的两个坐标平面上，在面xoy上投影得到w1，在面xoz投影得到w2；

s2、用展开放样工装将原始超导导体进行展开放样得到弯段w1；

s3、制作第二维度w2回弹补偿半径的轮模；

s4、用带有半径补偿量轮模的弯制工装对s2所得的超导导体滚弯得到弯段w2；

s5、用局部矫形工装对已成形超导导体的弯段进行局部矫形。

优选地，所述原始超导导体为外方内圆导体，包括不锈钢铠甲层g以及nb3sn或nbti超导缆c。

优选地，所述s2中滚弯过程中采取过弯方式。

优选地，所述s4中滚弯过程中采取过弯方式。

本发明提供了一种弯制方形超导导体空间3d-r弯的工艺方法，有效解决了空间3d-r弯难成形的难题，能够精确控制弯曲空间路径，保证最终的成形精度，而且本发明需求的弯制工装结构简单紧凑，易于制造。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅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为本发明的超导导体空间3dr弯分解投影；

图2为本发明的第一维度弯段w1的展开放样工装；

图3为本发明的w2回弹补偿半径的轮模；

图4为本发明的第二维度弯段w2的弯制工装；

图5为本发明的空间3dr弯局部矫形工装。

具体实施方式

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。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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实用新型的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“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，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

如图1所示，一种弯制方形超导导体空间3d-r弯的工艺方法，包括如下步骤：

s1、将目标空间3d弯分解到笛卡尔坐标系的两个坐标平面上，在面xoy上投影得到w1，在面xoz投影得到w2；

s2、用展开放样工装将原始超导导体进行展开放样得到弯段w1；

s3、制作第二维度w2回弹补偿半径的轮模；

s4、用带有半径补偿量轮模的弯制工装对s2所得的超导导体滚弯得到弯段w2；

s5、用局部矫形工装对已成形超导导体的弯段进行局部矫形。

优选地，所述原始超导导体为外方内圆导体，包括不锈钢铠甲层g以及nb3sn或nbti超导缆c。

优选地，所述s2中滚弯过程中采取过弯方式。

优选地，所述s4中滚弯过程中采取过弯方式。

实施例2：

一种弯制方形超导导体空间3d-r弯的工艺方法，包括如下步骤：

s1、将目标空间3d弯分解到笛卡尔坐标系的两个坐标平面上，在面xoy上投影得到w1，在面xoz投影得到w2；

s2、用展开放样工装将原始超导导体进行展开放样得到弯段w1；

s3、制作第二维度w2回弹补偿半径的轮模；

s4、用带有半径补偿量轮模的弯制工装对s2所得的超导导体滚弯得到弯段w2；

s5、用局部矫形工装对已成形超导导体的弯段进行局部矫形。

优选地，所述原始超导导体为外方内圆导体，包括不锈钢铠甲层g以及nb3sn或nbti超导缆c。

优选地，所述s2中滚弯过程中采取过弯方式。

优选地，所述s4中滚弯过程中采取过弯方式。

如图2所示，所述展开放样工装2包括第一液压油缸3、旋转机架4和底座5；所述底座5两端安装有两个支点6，所述底座5一侧设有水平向外延伸的凸出端501；所述第一液压油缸3一端旋转固定在凸出端501上，另一端旋转固定在旋转机架4上。

优选地，所述超导导体1夹持在旋转机架4上且两端穿过两端支点6；所述第一液压油缸3驱动旋转机架4沿着第一旋转中心7旋转，使超导导体1受回转力弯曲成型为平面s弯放样形状。

优选地，所述支点6通过紧固螺丝固定在底座5上。

优选地，所述旋转机架4的第一旋转中心7通过螺杆旋转固定在底座5中部，所述第一旋转中心7位于两个支点6之间。

实施例3：

一种弯制方形超导导体空间3d-r弯的工艺方法，包括如下步骤：

s1、将目标空间3d弯分解到笛卡尔坐标系的两个坐标平面上，在面xoy上投影得到w1，在面xoz投影得到w2；

s2、用展开放样工装将原始超导导体进行展开放样得到弯段w1；

s3、制作第二维度w2回弹补偿半径的轮模；

s4、用带有半径补偿量轮模的弯制工装对s2所得的超导导体滚弯得到弯段w2；

s5、用局部矫形工装对已成形超导导体的弯段进行局部矫形。

优选地，所述原始超导导体为外方内圆导体，包括不锈钢铠甲层g以及nb3sn或nbti超导缆c。

优选地，所述s2中滚弯过程中采取过弯方式。

优选地，所述s4中滚弯过程中采取过弯方式。

如图3、4所示，所述弯制工装7包括滚轮8、第一连杆9、拉杆10、第二液压油缸11和轮模12，所述s4中将经s2步骤展开放样后的超导导体1一端沿着圆弧轮模12放置，另一端固定在夹持块13上；第二液压油缸11驱动拉杆10沿导轨14方向移动，拉杆10带动第一连杆9做沿着第二旋转15中心回转运动，从而使滚轮沿超导导体1表面滚动弯曲成型为弯段r弧形。

实施例4：

一种弯制方形超导导体空间3d-r弯的工艺方法，包括如下步骤：

s1、将目标空间3d弯分解到笛卡尔坐标系的两个坐标平面上，在面xoy上投影得到w1，在面xoz投影得到w2；

s2、用展开放样工装将原始超导导体进行展开放样得到弯段w1；

s3、制作第二维度w2回弹补偿半径的轮模；

s4、用带有半径补偿量轮模的弯制工装对s2所得的超导导体滚弯得到弯段w2；

s5、用局部矫形工装对已成形超导导体的弯段进行局部矫形。

优选地，所述原始超导导体为外方内圆导体，包括不锈钢铠甲层g以及nb3sn或nbti超导缆c。

优选地，所述s2中滚弯过程中采取过弯方式。

优选地，所述s4中滚弯过程中采取过弯方式。

如图5所示，所述局部矫形工装16包括第二连杆17和第三液压油缸18，所述s5步骤中将已成型3dr弯超导导体1直线段穿入第三旋转中心19方形通孔中，另一端固定在支架20上，第三液压油缸18驱动第二连杆17做沿着第三旋转中心19的回转运动，从而使超导导体1沿着自身的对称中心旋转达到扭转矫形的效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。