一种小规格漆包线高速连续大容量收线生产工艺的制作方法

文档序号:15643722发布日期:2018-10-12 22:20阅读:172来源:国知局

本发明涉及漆包线技术领域,尤其涉及一种小规格漆包线高速连续大容量收线生产工艺。



背景技术:

小规格漆包线是指导体规格为φ0.10mm~φ0.30mm的漆包线。客户为提升生产效率,多采用自动化程度较高的生产设备,要求漆包线:1)收放线大容量,单轴漆包线重量至少需60~90kg;2)产品性能一致性高,因此漆包线生产企业必须使用连续拉丝、包漆一体的连拉连包设备生产,采用模具涂漆工艺,以达到漆包线漆膜厚度均匀、导体及外径尺寸一致性好的要求;同时随着环保压力的加大,要求使用低溶济量、高固体含量的油漆,以节约资源,减少环境污染,改善工作环境。

由于导体线径细(φ0.10mm~φ0.30mm)、产品性能要求高,采用高速连拉连包包漆机生产,使用高固含量的油漆(固含量45%~51%),油漆粘度大(粘度4000mpas~9000mpas),在这样的生产工艺条件下,一方面线在模具涂漆过程中,经过模具时行线阻力大,另一方面在拉丝和包漆的生产过程放线、行线、收线环节都存在张力控制,漆包线承受的拉伸力较大,且不稳定,涂漆过程极易出现断线现象,频繁的断线无法连续生产,导致单轴线重量达不到客户的要求,废品率极高。

传统的毛毡生产工艺,由于受放线和收线机的限制无法达大容量收线,漆膜厚度均一性无法保证,同时只能使用低粘度的油漆。而普通的连续拉丝、模具涂漆生产工艺,采用高固含量的油漆,由于油漆粘度大,生产小规格漆包线极易断线。而已公开的“漆包机新型涂漆模具”专利(公开号cn201562497u),通过扩大了模具溢流口端外径,增加1个泄压孔,达到减压作用,但用于小规格漆包线的高速生产时,由于线速快,高速压力和运行惯性,泄压孔出孔处油漆容易飞溅,造成卡模断线,还是无法适应小规格线高速生产,不能满足小规格漆包线连续大容量高速收线的需求。

因此,亟需一种适应小规格漆包线高速连续大容量收线,生产过程中不断线,生产成本低的生产工艺。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有技术中的不足,提供一种小规格漆包线高速连续大容量收线生产工艺。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案是:

一种小规格漆包线高速连续大容量收线生产工艺,包括以下步骤:

步骤s1:大拉

将φ8.0mm~φ10mm软态低氧铜杆在大拉机上多次拉伸,拉伸至标称直径为φ3.0mm的硬态铜线;

步骤s2:中拉+退火

将经所述步骤s1得到的所述硬态铜线在中拉机上多次拉伸后,再直接进行连续大电流退火,拉伸至标称直径为φ0.80mm~φ1.00mm的软态铜线,然后将所述软态铜线进行收线;

步骤s3:包漆拉丝

将经步骤s2得到的所述软态铜线在包漆拉丝机上多次拉伸,拉伸至标称直径为φ0.10mm~φ0.30mm的硬态铜线;

步骤s4:包漆

将经所述步骤s3得到的所述硬态铜线直接在漆包机上经连续退火、涂漆模具涂覆绝缘漆、烘焙、冷却、润滑、收线,得到大容量的漆包线;

在所述步骤s4中,所述涂漆模具涂覆绝缘漆使用的涂漆模具的模芯由聚晶材料制成;

在所述步骤s4中,所述涂漆模具涂覆绝缘漆使用的涂漆模具的出线端锥度为7.5°;

在所述步骤s4中,所述烘焙使用的烘焙牵引轮和与烘焙牵引轮对应的涂漆前分线大导轮为圆锥体,所述圆锥体的锥度为3.39°。

优选的,在所述步骤s1中,所述大拉机的拉丝速度为800m/min~1000m/min。

优选的,在所述步骤s2中,所述中拉机的拉丝速度为900m/min~1000m/min。

优选的,在所述步骤s2中,所述退火的条件为,退火电压34v~39v,退火电流350a~700a。

5.根据权利要求1所述的小规格漆包线高速连续大容量收线生产工艺,其特征在于,在所述步骤s2中,铜线延伸率为30%~35%。

优选的,在所述步骤s2中,所述收线方式为半成品盘式收线或框式收线。

优选的,在所述步骤s3中,所述包漆拉丝机的拉丝速度为550m/min~1400m/min。

优选的,在所述步骤s4中,所述绝缘漆为固含量为45%~51%(1g1h180℃)、粘度为4000~9000mpas(23℃)的绝缘漆。

优选的,在所述步骤s4中,

所述连续退火的条件为:退火温度为580℃~560℃;

所述烘焙的条件为:烘焙温度为645℃~665℃;

所述涂漆模具涂覆绝缘漆的条件为:涂漆温度为60℃~80℃,所述涂漆模具涂覆绝缘漆的涂覆次数为8次~16次;

所述收线的条件为:收线速度为550m/min~1400m/min,拉丝张力为0.3n~3.0n,收线张力为0.5n~5.0n。

优选的,在所述步骤s3中,所述包漆拉丝机的塔轮圈同心度为0.050mm,所述包漆拉丝机的塔轮表面光洁度小于0.1μm。

本发明采用以上技术方案,与现有技术相比,具有如下技术效果:

本发明的一种小规格漆包线高速连续大容量收线生产工艺,涂漆模具的模芯采用聚晶材料,耐磨,不易产生裂纹,避免出现漏漆断线;涂漆模具的出线端锥度为7.5°,使模座与出线端之间的夹角可形成3.75°摆动;出线端壁厚减薄,模具重量减少,出线端内径不变,使模具在模座内更灵活,有利于漆包线自定中心,有效降低高速行线所产生的摩擦阻力,大幅度减少断线几率;模具具有自定中心,漆膜不易偏心,不会出现刮擦漆膜现象;烘焙牵引轮和对应的涂漆前分线大导轮为锥度3.39°的圆锥体,使漆包线在烘炉内张力恒定,避免出现并线、乱线的现象,保证连续生产不断线;牵引轮和大导轮采用锥度设计,消除漆包线自重和受热伸长产生的下垂、松线、抖动,使漆包线在烘炉内运行平稳,避免出现并线现象,不易断线;采用本生产工艺,能够连续稳定生产1000kg以上不断线,收线容量每盘净重达到90-200kg,节约资源,减少污染,大幅度降低生产成本。

附图说明

图1是本发明的一个优选实施例的涂漆模具的结构示意图。

图2是本发明的一个优选实施例的烘焙牵引轮和对应的涂漆前分线大导轮的结构示意图。

其中的附图标记为:漆包线1;涂漆模具2;模座3;绝缘漆4;牵引轮5;涂漆前分线大导轮6;出线端21;模芯22。

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作出创造性劳动的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。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。

实施例1

本发明的一个优选的实施例,一种小规格漆包线高速连续大容量收线生产工艺,包括以下步骤:

步骤s1:大拉,将φ8.0mm~φ10mm软态低氧铜杆在大拉机上多次拉伸,拉伸至标称直径为φ3.0mm的硬态铜线(ty);

步骤s2:中拉+退火,将经步骤s1得到的硬态铜线(ty)在中拉机上多次拉伸,拉伸至标称直径为φ0.80mm~φ1.00mm的硬态铜线(ty),将铜线直接进行连续大电流退火、收线,得到软态铜线(tr),软态铜线(tr)的标称直径为φ0.80mm~φ1.00mm;

步骤s3:包漆拉丝,将经步骤s2得到的软态铜线(tr)在包漆拉丝机上多次拉伸,拉伸至标称直径为φ0.10mm~φ0.30mm的硬态铜线(ty);

步骤s4:包漆,将经步骤s3得到的硬态铜线(ty)直接在漆包机上经连续退火、涂漆模具涂覆绝缘漆、烘焙、冷却、润滑、收线,得到大容量的漆包线;

在步骤s4中,涂漆模具涂覆绝缘漆使用的涂漆模具的模芯由聚晶材料制成,涂漆模具涂覆绝缘漆使用的涂漆模具的出线端锥度为7.5°,烘焙使用的烘焙牵引轮和与烘焙牵引轮对应的涂漆前分线大导轮为圆锥体,圆锥体的锥度为3.39°。

如图1所示,在涂漆模具涂覆绝缘漆使用的装置包括模具2、模座3和在模具2内的绝缘漆4。模具2的前端为出线端21,在出线端21的出口处设置模芯22。漆包线1从模具2的后端进入,并从出线端21露出,模芯22用于固定漆包线1。出线端21呈圆锥状,其锥度α为7.5°,该特定锥度使模座3和模具2的出线端21之间的夹角形成3.75°摆动。由于出线端21的内径不变,出线端21的壁厚减薄,模具2的重量减少,模具2在模座3内更灵活。

如图2所示,在烘焙中使用的装置包括烘焙牵引轮5和与其对应设置的涂漆前分线大导轮6。从图中可知,烘焙牵引轮5和涂漆前分线大导轮6均为圆锥体,并且圆锥体的锥度均为3.39°。烘炉牵引轮5和涂漆前分线大导轮6有支撑、换向与储线的作用,两轮具有锥度,出线端周长大于进线端周长,补偿了漆包线因受热膨胀伸长的部分,可使线在烘炉内运行平稳。

具体的,每一步骤的工艺条件如下所述。

在步骤s1中,软态低氧铜杆为采用连铸连轧机生产的φ8.0mm~φ10mm紫铜材,大拉机的拉丝速度控制在800m/min~1000m/min。

在步骤s2中,中拉机的拉丝速度控制在900m/min~1000m/min,退火的条件为退火电压34v~39v,退火电流350a~700a,拉伸的铜丝延伸率为30%~35%。采用半成品盘式收线或框式收线,每栏净重量为600kg~1000kg。

在步骤s3中,包漆拉丝机的拉丝速度控制在550m/min~1400m/min,包漆拉丝机的塔轮圈同心度为0.050mm,包漆拉丝机的塔轮表面光洁度小于0.1μm。

在步骤s4中,连续退火的条件为退火温度为580℃~560℃,烘焙的条件为烘焙温度为645℃~665℃,涂漆模具涂覆绝缘漆的条件为涂漆温度为60℃~80℃,涂覆次数为8次~16次,收线的条件为收线速度为550m/min~1400m/min,拉丝张力为0.3n~3.0n,收线张力为0.5n~5.0n。

在步骤s4中,使用的绝缘漆为固含量为45%~51%(1g1h180℃)、粘度为4000mpas~9000mpas(23℃)的绝缘漆。

采用上述工艺制备得到的漆包线的导体直径为φ0.10mm~φ0.30mm。优选的漆包线的导体直径为φ0.15mm或φ0.25mm。

实施例2

采用实施例1的步骤生产铜导体直径为φ0.15mm的漆包线,其具体步骤如下所述。

步骤s1:大拉,将φ8.0mm软态低氧铜杆在大拉机上多次拉伸(大拉机的拉丝速度为800m/min),拉伸至标称直径为φ3.0mm的硬态铜线(ty);

步骤s2:中拉+退火,将经步骤s1得到的硬态铜线(ty)在中拉机上多次拉伸(中拉机的拉丝速度为960m/min),拉伸至标称直径为φ0.80mm的硬态铜线(ty),然后将硬态铜线(ty)直接进行连续大电流退火、收线(退火电压38v,退火电流430a,收线张力0.20mpa,铜线延伸率为30%~35%),得到标称直径为φ0.80mm的软态铜线(tr);

步骤s3:包漆拉丝,将经步骤s2得到的软态铜线(tr)在包漆拉丝机上多次拉伸(包漆拉丝机的拉丝速度为950m/min,包漆拉丝机的塔轮圈同心度为0.050mm,包漆拉丝机的塔轮的表面光洁度小于0.1μm),拉伸至标称直径为φ0.15mm的硬态铜线(ty);

步骤s4:包漆,将经步骤s3得到的硬态铜线(ty)直接在漆包机上经连续退火、涂漆模具涂覆绝缘漆、烘焙、冷却、润滑、收线(绝缘漆固含量50.3%(1g1h180℃),粘度8630mpas(23℃),退火温度560℃,烘焙温度645℃,拉丝张力0.71n,收线张力1.15n,生产速度950m/min,涂漆温度60℃~80℃,涂覆绝缘漆10次,模具出线端锥度设计为7.5°,模芯为聚晶材料,烘炉牵引轮及涂漆前分线大导轮锥度为3.39°),得到大容量的漆包线(漆膜厚度25um,高压针孔1000v,小于2孔/30m)。

生产结果:连续生产48小时没断线,继续生产144小时(6天),产量1203.4kg时断线。

对比例1

生产铜导体直径为φ0.15mm的漆包线,其具体步骤如下所述。

步骤s1:大拉,将φ8.0mm软态低氧铜杆在大拉机上多次拉伸(大拉机的拉丝速度为800m/min),拉伸至标称直径为φ3.0mm的硬态铜线(ty);

步骤s2:中拉+退火,将经步骤s1得到的硬态铜线(ty)在中拉机上多次拉伸(中拉机的拉丝速度为960m/min),拉伸至标称直径为φ0.80mm的硬态铜线(ty),然后将硬态铜线(ty)直接进行连续大电流退火、收线(退火电压38v,退火电流430a,收线张力0.20mpa,铜线延伸率为30%~35%),得到标称直径为φ0.80mm的软态铜线(tr);

步骤s3:包漆拉丝,将经步骤s2得到的软态铜线(tr)在包漆拉丝机上多次拉伸(包漆拉丝机的拉丝速度为950m/min,包漆拉丝机的塔轮圈同心度为0.050mm,包漆拉丝机的塔轮的表面光洁度小于0.1μm),拉伸至标称直径为φ0.15mm的硬态铜线(ty);

步骤s4:包漆,将经步骤s3得到的硬态铜线(ty)直接在漆包机上经连续退火、涂漆模具涂覆绝缘漆、烘焙、冷却、润滑、收线(绝缘漆固含量50.3%(1g1h180℃),粘度8630mpas(23℃),退火温度560℃,烘焙温度645℃,拉丝张力0.71n,收线张力1.15n,生产速度950m/min,涂漆温度60℃~80℃,涂覆绝缘漆10次,模具出线端锥度为0°,模芯为碳化钨材料,烘炉牵引轮及涂漆前分线大导轮锥度为3.89°),得到大容量的漆包线(漆膜厚度25um,高压针孔1000v,小于2孔/30m)。

生产结果:连续生产48小时,产量356.6kg,断线7次,一次断线平均重量为50.94kg。

对比例2

生产铜导体直径为φ0.15mm的漆包线,其具体步骤如下所述。

步骤s1:大拉,将φ8.0mm软态低氧铜杆在大拉机上多次拉伸(大拉机的拉丝速度为800m/min),拉伸至标称直径为φ3.0mm的硬态铜线(ty);

步骤s2:中拉+退火,将经步骤s1得到的硬态铜线(ty)在中拉机上多次拉伸(中拉机的拉丝速度为960m/min),拉伸至标称直径为φ0.80mm的硬态铜线(ty),然后将硬态铜线(ty)直接进行连续大电流退火、收线(退火电压38v,退火电流430a,收线张力0.20mpa,铜线延伸率为30%~35%),得到标称直径为φ0.80mm的软态铜线(tr);

步骤s3:包漆拉丝,将经步骤s2得到的软态铜线(tr)在包漆拉丝机上多次拉伸(包漆拉丝机的拉丝速度为950m/min,包漆拉丝机的塔轮圈同心度为0.050mm,包漆拉丝机的塔轮的表面光洁度小于0.1μm),拉伸至标称直径为φ0.15mm的硬态铜线(ty);

步骤s4:包漆,将经步骤s3得到的硬态铜线(ty)直接在漆包机上经连续退火、涂漆模具涂覆绝缘漆、烘焙、冷却、润滑、收线(绝缘漆固含量50.3%(1g1h180℃),粘度8630mpas(23℃),退火温度560℃,烘焙温度645℃,拉丝张力0.71n,收线张力1.15n,生产速度950m/min,涂漆温度60℃~80℃,涂覆绝缘漆10次,模具出线端锥度为2.81°,模芯为聚晶材料,烘炉牵引轮及涂漆前分线大导轮锥度为3.39°),得到大容量的漆包线(漆膜厚度25um,高压针孔1000v,小于2孔/30m)。

生产结果:连续生产48小时,产量382.9kg,断线1次,一次断线平均重量为382.9kg。

对比例3

生产铜导体直径为φ0.15mm的漆包线,其具体步骤如下所述。

步骤s1:大拉,将φ8.0mm软态低氧铜杆在大拉机上多次拉伸(大拉机的拉丝速度为800m/min),拉伸至标称直径为φ3.0mm的硬态铜线(ty);

步骤s2:中拉+退火,将经步骤s1得到的硬态铜线(ty)在中拉机上多次拉伸(中拉机的拉丝速度为960m/min),拉伸至标称直径为φ0.80mm的硬态铜线(ty),然后将硬态铜线(ty)直接进行连续大电流退火、收线(退火电压38v,退火电流430a,收线张力0.20mpa,铜线延伸率为30%~35%),得到标称直径为φ0.80mm的软态铜线(tr);

步骤s3:包漆拉丝,将经步骤s2得到的软态铜线(tr)在包漆拉丝机上多次拉伸(包漆拉丝机的拉丝速度为950m/min,包漆拉丝机的塔轮圈同心度为0.050mm,包漆拉丝机的塔轮的表面光洁度小于0.1μm),拉伸至标称直径为φ0.15mm的硬态铜线(ty);

步骤s4:包漆,将经步骤s3得到的硬态铜线(ty)直接在漆包机上经连续退火、涂漆模具涂覆绝缘漆、烘焙、冷却、润滑、收线(绝缘漆固含量50.3%(1g1h180℃),粘度8630mpas(23℃),退火温度560℃,烘焙温度645℃,拉丝张力0.71n,收线张力1.15n,生产速度950m/min,涂漆温度60℃~80℃,涂覆绝缘漆10次,模具出线端锥度设计为11°,模芯为聚晶材料,烘炉牵引轮及涂漆前分线大导轮锥度为2.89°),得到大容量的漆包线(漆膜厚度25um,高压针孔1000v,小于2孔/30m)。

生产结果:连续生产48小时,产量383.2kg,断线3次,一次断线平均重量为127.7kg。

对比例4

生产铜导体直径为φ0.15mm的漆包线,其具体步骤如下所述。

步骤s1:大拉,将φ8.0mm软态低氧铜杆在大拉机上多次拉伸(大拉机的拉丝速度为800m/min),拉伸至标称直径为φ3.0mm的硬态铜线(ty);

步骤s2:中拉+退火,将经步骤s1得到的硬态铜线(ty)在中拉机上多次拉伸(中拉机的拉丝速度为960m/min),拉伸至标称直径为φ0.80mm的硬态铜线(ty),然后将硬态铜线(ty)直接进行连续大电流退火、收线(退火电压38v,退火电流430a,收线张力0.20mpa,铜线延伸率为30%~35%),得到标称直径为φ0.80mm的软态铜线(tr);

步骤s3:包漆拉丝,将经步骤s2得到的软态铜线(tr)在包漆拉丝机上多次拉伸(包漆拉丝机的拉丝速度为950m/min,包漆拉丝机的塔轮圈同心度为0.050mm,包漆拉丝机的塔轮的表面光洁度小于0.1μm),拉伸至标称直径为φ0.15mm的硬态铜线(ty);

步骤s4:包漆,将经步骤s3得到的硬态铜线(ty)直接在漆包机上经连续退火、涂漆模具涂覆绝缘漆、烘焙、冷却、润滑、收线(绝缘漆固含量50.3%(1g1h180℃),粘度8630mpas(23℃),退火温度560℃,烘焙温度645℃,拉丝张力0.71n,收线张力1.15n,生产速度950m/min,涂漆温度60℃~80℃,涂覆绝缘漆10次,模具出线端锥度设计为7.5°,模芯为聚晶材料,烘炉牵引轮及涂漆前分线大导轮锥度为3.89°),得到大容量的漆包线(漆膜厚度25um,高压针孔1000v,小于2孔/30m)。

生产结果:连续生产48小时,产量399.4kg,断线2次,一次断线平均重量为199.7kg。

将实施例2与对比例1~4进行对比,其对比结果表1所示。

实施例2和对比例1~4均采用相同的生产工艺流程,除涂漆模具、烘焙牵引轮和涂漆前分线大导轮不同外,均连续生产48小时,并统计涂漆断线情况。

表1

从表1中的数据可以看出,采用相同生产工艺流程,实施例2的涂漆断线次数少,一次断线生产的成品重量远远高于对比例1~4。

由对比例1和对比例2的生产结果可以看出,由于模具出线端锥度小,模具在模座中无摆动,无法自定中心,摩擦阻力最大,断线次数增大。

由对比例3的生产结果可以看出,出线端锥度增大,模具摆动增大,正压力起主导作用,模具在行线时向不稳定状态发展,不利于线的平稳性,模具的灵活性优势被模具行线时的不稳定抵消了。

由实施例2、对比例3和对比例4的生产结果可以看出,烘炉牵引轮和涂漆前分线大导轮锥角为3.39°较理想,2.89°较低,高速行线不平稳,容易并线;3.89°较大,导至行线张力过大断线次数增加。

由对比例1的生产结果可以看出,由于碳化钨材质的模具在高速行线下芯容易磨损产生裂纹,漏漆断线。

综上,采用相同的生产工艺流程,当涂漆模具的出线端锥度为7.5°、模芯采用聚晶材质、烘焙牵引轮和涂漆前分线大导轮锥度为3.39°时,涂漆断线次数少,一次断线生产的成品重量最高。主要原因在于,烘炉牵引轮和涂漆前分线大导轮的锥度为3.39°,线保持平稳状态;涂漆模具模芯采用聚晶材料,耐磨且不易产生裂纹;模具出线端锥度为7.5°,模具重量减轻,模具灵活,容易自定中心,漆膜不易偏心,不易产生刮擦漆包线,降低高速行线所产生的摩擦阻力,大幅减少断线机率。

以上所述仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。

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