一种适用多种规格的扁平线的拉丝方法及装置与流程

本发明涉及漆包线拉丝设备领域，特别是涉及一种适用多种规格的扁平线的拉丝方法及装置。

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。导体一般采用铜杆进行拉丝形成裸线。常见的裸线具有扁平线和圆线两种规格。

扁平线与圆线相比，规格众多，同样直径规格的圆线，可生产转变成扁平线规格1000种。目前的生产工艺中，均是针对不同线规的扁平线，定制专用的模具，进而加工出对应规格的扁平线；由于扁平线的规格太多，造成企业每生产一种规格的扁平线，均需要采购对应的一种模具，使库存大量堆积不同规格的模具。

基于目前问题，造成企业成本非常高。而且，由于客户要求样品需求大概在1周，而模具交付期最快也要1周左右，产品生产要2天，经常不能满足交付。扁平模具涉及工装技术要求有宽、窄、"r"角、尺寸等多项技术指标，只要有一项不合格，均不能使用，故模具合格率只有60％左右。而交付样品后转换定单率不足20％，影响企业成本非常高。

另外，一些裸线如铜线在拉丝后再进行退火软化后极易产生氧化，氧化层会造成漆膜附着性明显不良，故此设计确保软化后半成不产生氧化又比行业中的设计可节省成本80％以上。大多数退火炉的解决方法是在炉口的一端采用水封闭或蒸汽发生设备，但退火炉刚开始工作时，退火管内水蒸气较少，不能及时排除空气，裸线容易发生氧化，影响退火效果，从而影响漆包线正常的涂漆和烘烤。

针对上述各种问题，需要提供一种适用多种规格的扁平线的拉丝方法及装置。

技术实现要素：

基于此，本发明的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种适用多种规格的扁平线的拉丝方法及装置。

一种适用多种规格的扁平线的拉丝方法，包括以下步骤：

步骤1、放线：多根裸线从放线组件中导出，经导向组件引导至拉丝组件中；

步骤2、拉丝：拉丝组件选用库存现有的扁平线模具，扁平线模具采用宽度与扁平线宽度一致，厚度大于扁平线厚度的模具作为第一模具，采用厚度与扁平线厚度一致，宽度大于扁平线宽度的模具作为第二模具，对裸线进行拉丝加工，进而得到符合规格的扁平线。

本发明所述的适用多种规格的扁平线的拉丝方法，通过采用合适的库存的扁平线模具，在没有特制扁平模具规格时，通过多个不同规格组合模具同样可生产出既定的产品规格方式，大大提高生产效率，减少时间成本以及模具定制成本，降低模具费用30％以上；此生产方式是连续拉制，生产效率和质量均不会产生影响。

进一步地，在步骤2中，拉丝组件先用圆线模具将裸线拉制成所需的圆线规格，再通过压延机对圆线进行压延，进而通过第一模具和第二模具进行拉丝。

采用上述进一步方案的有益效果是，根据所需扁平线规格的不同，利用圆线模具拉制出合适的圆线，再通过压延机将圆线压扁，再通过第一模具和第二模具拉制出所需的扁平线，大大降低生产成本，并提高生产效率，且生产过程为连续拉制，无需停机。

进一步地，在步骤2中，压延机对圆线压延后的裸线的厚度和宽度与最终规格要求的扁平线的厚度和宽度之差不大于0.1mm。

采用上述进一步方案的有益效果是，根据多次实验得出，压延机对圆线压延后的裸线的厚度和宽度与最终规格要求的扁平线的厚度和宽度之差不大于0.1mm，可保证第一模具和第二模具的拉制质量，避免扁平线拉制过程中变形。

进一步地，还包括步骤3、退火：经拉丝后的裸线进入退火组件中进行退火处理。

采用上述进一步方案的有益效果是，拉丝后的裸线需要进行退火软化处理，提高裸线的性能。

进一步地，所述退火组件包括

退火炉，所述退火炉垂直设置；所述退火炉的入口位于顶部，退火炉的出口位于底部；

冷却水箱，所述冷却水箱内部装有冷却水，所述冷却水箱设置在退火炉的底部，且冷却水箱与所述退火炉的出口密封连接；所述冷却水箱设有出线口；所述退火炉的出口设有挡板；所述挡板设有供裸线通过的通孔；

若干导向板，各导向板倾斜设置在挡板的底部；裸线与冷却水接触后产生蒸汽，导向板用于将蒸汽导流到通孔；

u型管，所述u型管倒立设置；所述u型管的输入端与所述冷却水箱的底部连接，所述u型管的输出端与外部水源连接；所述u型管的最顶部的高度与冷却水的水位持平；所述u型管的输入端和输出端分别通过伸缩软管连接冷却水箱以及外部水源；所述伸缩软管垂直设置；

拉丝后的裸线从退火炉的入口进入退火炉，进而从退火炉的出口进入冷却水箱，进而从冷却水箱的出线口排出。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过裸线退火时的高温导体与冷却水箱内的水接触产生蒸汽，使蒸汽直接进入退火炉，从而确保退火后的裸线不会与外部空气接触，避免出现裸线表面氧化的情况，进而避免了裸线表面氧化影响漆包线后续正常的涂漆和烘烤；因此无需设置蒸汽发生装置，也无需加热，合理利用导体在退火中产生高温，在出口位置上注入一定的离子水，从而产生蒸汽，防止氧化；通过单独设置出线口供裸线排出，可保证冷却水箱内具有相对较密封的环境，避免外部空气大量流入；

通过设置u型管，可确保冷却水箱内的水位在一定高度上，避免冷却水箱内的水位过高；当用户往冷却水箱内进行加水时，水位高于u型管顶部时，水从u型管流出，回流到外部水源；通过设置伸缩软管，可方便用户调节u型管的高度，用户可直接拉伸u型管的顶部即可调节u型管的高度，进而可调节冷却水箱内的冷却水的水位高度；

通过设置挡板，并设置通孔供裸线通过，可减少空气从退火炉的出口进入退火炉，同时减少退火炉的热量流失到冷却水箱内；可根据裸线的数量，调节通孔的开口大小，尽量避免通孔设置过大；通过设置导向板，可使蒸汽在导向板的导向作用，流入通孔内，进而进入退火炉内，提高蒸汽的利用率。

进一步地，所述退火组件还包括鼓风机和换热管；所述鼓风机与所述换热管的输入端连接；所述换热管的输出端与所述退火炉连接；所述u型管的输入端与一条伸缩软管的输出端连接，该伸缩软管的输入端通过连接管道与冷却水箱的底部连接；所述换热管缠绕设置在所述连接管道的外部。

采用上述进一步方案的有益效果是，由于冷却水箱长期与高温的裸线接触，使其水的温度较高；通过设置鼓风机和换热管，可将外部的新鲜空气通过换热管与连接管道的热量交换，利用连接管道的热量加热空气的温度，进而将其输送到退火炉进行热量的再利用，降低退火炉的能耗。

进一步地，所述圆线模具、第一模具和第二模具上均设置有拉丝孔，所述圆线模具、第一模具和第二模具垂直于对应的拉丝孔中心轴的横截面成一方形；所述圆线模具、第一模具和第二模具沿对应的拉丝孔中心轴方向的边角上设置有圆角；所述拉丝组件还包括模具座；所述模具座上分别设有供所述圆线模具、第一模具和第二模具安装的矩形容纳槽；所述圆线模具、第一模具和第二模具依次设置在模具座上；所述压延机设置在圆线模具和第一模具之间。

采用上述进一步方案的有益效果是，采用外部轮廓为方形的拉丝模具，模具座上的容纳槽与该拉丝模具匹配，即截面也为方形。将拉丝模具放置在容纳槽内，穿设上线材后，拉丝模具方形外形的平面与容纳槽方形外形的平面相接触，进而限制拉丝模具的转动，防止拉丝模具随着线材的转动而转动，进而可避免造成线材的截面形状不规整，进而可保证线材的最大截面占有率，降低电阻值，提高线圈磁通量。

本发明还提供一种适用多种规格的扁平线的拉丝装置，包括

放线组件；

导向组件；

拉丝组件，所述拉丝组件包括模具座、圆线模具、压延机、第一模具和第二模具；所述圆线模具、第一模具和第二模具依次设置在模具座上；第一模具和第二模具选用库存现有的扁平线模具，采用宽度与扁平线宽度一致，厚度大于扁平线厚度的模具作为第一模具，采用厚度与扁平线厚度一致，宽度大于扁平线宽度的模具作为第二模具；所述压延机设置在所述圆线模具和第一模具之间；

裸线从放线组件导出，经过导向组件，进而依次通过圆线模具、压延机、第一模具和第二模具进行拉丝加工，进而得到符合规格的扁平线。

本发明所述的适用多种规格的扁平线的拉丝装置，通过采用合适的库存的扁平线模具，在没有特制扁平模具规格时，通过多个不同规格组合模具同样可生产出既定的产品规格方式，大大提高生产效率，减少时间成本以及模具定制成本，降低模具费用30％以上；此生产方式是连续拉制，生产效率和质量均不会产生影响。

进一步地，还包括退火组件；所述退火组件包括

退火炉，所述退火炉垂直设置；所述退火炉的入口位于顶部，退火炉的出口位于底部；

冷却水箱，所述冷却水箱内部装有冷却水，所述冷却水箱设置在退火炉的底部，且冷却水箱与所述退火炉的出口密封连接；所述冷却水箱设有出线口；所述退火炉的出口设有挡板；所述挡板设有供裸线通过的通孔；

若干导向板，各导向板倾斜设置在挡板的底部；裸线与冷却水接触后产生蒸汽，导向板用于将蒸汽导流到通孔；

u型管，所述u型管倒立设置；所述u型管的输入端与所述冷却水箱的底部连接，所述u型管的输出端与外部水源连接；所述u型管的最顶部的高度与冷却水的水位持平；所述u型管的输入端和输出端分别通过伸缩软管连接冷却水箱以及外部水源；所述伸缩软管垂直设置；

拉丝后的裸线从退火炉的入口进入退火炉，进而从退火炉的出口进入冷却水箱，进而从冷却水箱的出线口排出；

所述退火组件还包括鼓风机和换热管；所述鼓风机与所述换热管的输入端连接；所述换热管的输出端与所述退火炉连接；所述u型管的输入端与一条伸缩软管的输出端连接，该伸缩软管的输入端通过连接管道与冷却水箱的底部连接；所述换热管缠绕设置在所述连接管道的外部。

进一步地，所述圆线模具、第一模具和第二模具上均设置有拉丝孔，所述圆线模具、第一模具和第二模具垂直于对应的拉丝孔中心轴的横截面成一方形；所述圆线模具、第一模具和第二模具沿对应的拉丝孔中心轴方向的边角上设置有圆角；所述拉丝组件还包括模具座；所述模具座上分别设有供所述圆线模具、第一模具和第二模具安装的矩形容纳槽；所述圆线模具、第一模具和第二模具依次设置在模具座上。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为本发明的适用多种规格的扁平线的拉丝方法的工艺流程图；

图2为本发明的适用多种规格的扁平线的拉丝装置的结构示意图；

图3为本发明的圆线模具的正视结构示意图；

图4为本发明的模具座的俯视结构示意图；

图5为本发明的退火组件的结构示意图；

图6为本发明的u型管的结构示意图；

图7为本发明的换热管、连接管道的结构示意图。

图中：11、模具座；111、矩形容纳槽；12、圆线模具；121、拉丝孔；122、圆角；13、第一模具；14、第二模具；15、压延机；20、退火组件；21、退火炉；211、挡板；2111、通孔；22、冷却水箱；23、导向板；24、u型管；241、伸缩软管；242、连接管道；25、鼓风机；26、换热管；27、外部水源；28、水泵；30、放线辊筒；40、导向辊筒；50、裸线。

具体实施方式

请参阅图1至图7，本实施例的一种适用多种规格的扁平线的拉丝方法，包括以下步骤：

步骤1、放线：多根裸线50从放线组件中导出，经导向组件引导至拉丝组件中；放线组件优选为放线辊筒30，放线辊筒30上缠绕有通用的圆线；导向组件优选为导向辊筒40，用于为线材进行导向。

步骤2、拉丝：拉丝组件先用圆线模具12将裸线50拉制成所需的圆线规格，再通过压延机15对圆线进行压延；进而拉丝组件选用库存现有的扁平线模具，扁平线模具采用宽度与扁平线宽度一致，厚度大于扁平线厚度的模具作为第一模具13，采用厚度与扁平线厚度一致，宽度大于扁平线宽度的模具作为第二模具14，对压延后的裸线50进行拉丝加工，进而得到符合规格的扁平线；

具体的，在步骤2中，压延机15对圆线压延后的裸线50的厚度和宽度与最终规格要求的扁平线的厚度和宽度之差不大于0.1mm；

具体的，所述圆线模具12、第一模具13和第二模具14上均设置有拉丝孔121，所述圆线模具12、第一模具13和第二模具14垂直于对应的拉丝孔121中心轴的横截面成一方形；所述圆线模具12、第一模具13和第二模具14沿对应的拉丝孔121中心轴方向的边角上设置有圆角122；所述拉丝组件还包括模具座11；所述模具座11上分别设有供所述圆线模具12、第一模具13和第二模具14安装的矩形容纳槽111；所述圆线模具12、第一模具13和第二模具14依次设置在模具座11上；所述压延机15设置在圆线模具12和第一模具13之间。

步骤3、退火：经拉丝后的裸线50进入退火组件20中进行退火处理；

具体的，所述退火组件20包括退火炉21、冷却水箱22、若干导向板23、u型管24、鼓风机25和换热管26；

所述退火炉21垂直设置；所述退火炉21的入口位于顶部，退火炉21的出口位于底部；

所述冷却水箱22内部装有冷却水，所述冷却水箱22设置在退火炉21的底部，且冷却水箱22与所述退火炉21的出口密封连接；所述冷却水箱22设有出线口；所述退火炉21的出口设有挡板211；所述挡板211设有供裸线50通过的通孔2111；

各导向板23倾斜设置在挡板211的底部；裸线50与冷却水接触后产生蒸汽，导向板23用于将蒸汽导流到通孔2111；

所述u型管24倒立设置；所述u型管24的输入端与所述冷却水箱22的底部连接，所述u型管24的输出端与外部水源27连接；所述u型管24的最顶部的高度与冷却水的水位持平；所述u型管24的输入端和输出端分别通过伸缩软管241连接冷却水箱22以及外部水源27；所述伸缩软管241垂直设置；

拉丝后的裸线50从退火炉21的入口进入退火炉21，进而从退火炉21的出口进入冷却水箱22，进而从冷却水箱22的出线口排出；

所述鼓风机25与所述换热管26的输入端连接；所述换热管26的输出端与所述退火炉21连接；所述u型管24的输入端与一条伸缩软管241的输出端连接，该伸缩软管241的输入端通过连接管道242与冷却水箱22的底部连接；所述换热管26缠绕设置在所述连接管道242的外部。

本实施例还提供一种适用多种规格的扁平线的拉丝装置，包括放线组件、导向组件、拉丝组件、退火组件20；

具体的，放线组件优选为放线辊筒30，放线辊筒30上缠绕有通用的圆线；导向组件优选为导向辊筒40，用于为线材进行导向。

具体的，所述拉丝组件包括模具座11、圆线模具12、压延机15、第一模具13和第二模具14；所述圆线模具12、第一模具13和第二模具14依次设置在模具座11上；第一模具13和第二模具14选用库存现有的扁平线模具，采用宽度与扁平线宽度一致，厚度大于扁平线厚度的模具作为第一模具13，采用厚度与扁平线厚度一致，宽度大于扁平线宽度的模具作为第二模具14；所述压延机15设置在所述圆线模具12和第一模具13之间；裸线50从放线组件导出，经过导向组件，进而依次通过圆线模具12、压延机15、第一模具13和第二模具14进行拉丝加工，进而得到符合规格的扁平线；

更具体的，所述圆线模具12、第一模具13和第二模具14上均设置有拉丝孔121，所述圆线模具12、第一模具13和第二模具14垂直于对应的拉丝孔121中心轴的横截面成一方形；所述圆线模具12、第一模具13和第二模具14沿对应的拉丝孔121中心轴方向的边角上设置有圆角122；所述拉丝组件还包括模具座11；所述模具座11上分别设有供所述圆线模具12、第一模具13和第二模具14安装的矩形容纳槽111；所述圆线模具12、第一模具13和第二模具14依次设置在模具座11上。

具体的，所述退火组件20包括包括退火炉21、冷却水箱22、若干导向板23、u型管24、鼓风机25和换热管26；

所述退火炉21垂直设置；所述退火炉21的入口位于顶部，退火炉21的出口位于底部；

所述冷却水箱22内部装有冷却水，所述冷却水箱22设置在退火炉21的底部，且冷却水箱22与所述退火炉21的出口密封连接；所述冷却水箱22设有出线口；所述退火炉21的出口设有挡板211；所述挡板211设有供裸线50通过的通孔2111；

各导向板23倾斜设置在挡板211的底部；裸线50与冷却水接触后产生蒸汽，导向板23用于将蒸汽导流到通孔2111；

所述u型管24倒立设置；所述u型管24的输入端与所述冷却水箱22的底部连接，所述u型管24的输出端与外部水源27连接；所述u型管24的最顶部的高度与冷却水的水位持平；所述u型管24的输入端和输出端分别通过伸缩软管241连接冷却水箱22以及外部水源27；所述伸缩软管241垂直设置；外部水源27可通过水泵28与冷却水箱22连接；

拉丝后的裸线50从退火炉21的入口进入退火炉21，进而从退火炉21的出口进入冷却水箱22，进而从冷却水箱22的出线口排出；

所述鼓风机25与所述换热管26的输入端连接；所述换热管26的输出端与所述退火炉21连接；所述u型管24的输入端与一条伸缩软管241的输出端连接，该伸缩软管241的输入端通过连接管道242与冷却水箱22的底部连接；所述换热管26缠绕设置在所述连接管道242的外部。

本实施例的工作原理：

本发明的拉线组件基于库存现有模具的基础上对扁平线模具进行组合设计，下面举例说明：

若技术设计要求生产0.7*4.0(单位均为mm，下文不再赘述)规格的扁平线，如果库存有0.8*4.2、0.8*4.0、0.9*4.0、0.7*4.5、0.7*4.2、0.7*5.0规格的扁平线模具等，技术工艺设计选择首先用0.8*4.0或0.9*4.0模具作为第一模具13，然后再用0.7*4.2或0.7*4.5模具作为第二模具14，通过这样的设计即可将圆线依次通过圆线模具12、压延机15、第一模具13和第二模具14，生产出0.7*4.0产品规格。此生产方式是连续拉制，生产效率和质量均不会有影响。

退火组件20的工作原理如下：

经过第二模具14拉制后的裸线50从退火炉21的入口进入退火炉21，进而从退火炉21的挡板211的通孔2111穿过，进而进入冷却水箱22与冷却水接触，并产生蒸汽，进而蒸汽通过导向板23沿通孔2111进入退火炉21的出口内；

裸线50绕过冷却水内的绕线滚筒，进而从冷却水箱22的出线口排出；

用户可通过拉伸所述伸缩软管241，进而调节u型管24的高度，进而控制冷却水箱22内的冷却水高度；

用户可通过控制水泵28，使水泵28将外部水源27的水输送到冷却水箱22内；当冷却水箱22内的水位过高，冷却水从u型管24回流到外部水源27；

鼓风机25可将外部的新鲜空气通过换热管26与连接管道242的热量交换，利用连接管道242的热量加热空气的温度，进而将其输送到退火炉21进行热量的再利用，降低退火炉21的能耗。

相对于现有技术，本发明通过采用合适的库存的扁平线模具，在没有特制扁平模具规格时，通过多个不同规格组合模具同样可生产出既定的产品规格方式，大大提高生产效率，减少时间成本以及模具定制成本，降低模具费用30％以上；此生产方式是连续拉制，生产效率和质量均不会产生影响。

另外，本发明还具有以下有益效果：

根据所需扁平线规格的不同，利用圆线模具拉制出合适的圆线，再通过压延机将圆线压扁，再通过第一模具和第二模具拉制出所需的扁平线，大大降低生产成本，并提高生产效率，且生产过程为连续拉制，无需停机。

根据多次实验得出，压延机对圆线压延后的裸线的厚度和宽度与最终规格要求的扁平线的厚度和宽度之差不大于0.1mm，可保证第一模具和第二模具的拉制质量，避免扁平线拉制过程中变形。

通过裸线退火时的高温导体与冷却水箱内的水接触产生蒸汽，使蒸汽直接进入退火炉，从而确保退火后的裸线不会与外部空气接触，避免出现裸线表面氧化的情况，进而避免了裸线表面氧化影响漆包线后续正常的涂漆和烘烤；因此无需设置蒸汽发生装置，也无需加热，合理利用导体在退火中产生高温，在出口位置上注入一定的离子水，从而产生蒸汽，防止氧化；通过单独设置出线口供裸线排出，可保证冷却水箱内具有相对较密封的环境，避免外部空气大量流入；

通过设置u型管，可确保冷却水箱内的水位在一定高度上，避免冷却水箱内的水位过高；当用户往冷却水箱内进行加水时，水位高于u型管顶部时，水从u型管流出，回流到外部水源；通过设置伸缩软管，可方便用户调节u型管的高度，用户可直接拉伸u型管的顶部即可调节u型管的高度，进而可调节冷却水箱内的冷却水的水位高度；

通过设置挡板，并设置通孔供裸线通过，可减少空气从退火炉的出口进入退火炉，同时减少退火炉的热量流失到冷却水箱内；可根据裸线的数量，调节通孔的开口大小，尽量避免通孔设置过大；通过设置导向板，可使蒸汽在导向板的导向作用，流入通孔内，进而进入退火炉内，提高蒸汽的利用率。

由于冷却水箱长期与高温的裸线接触，使其水的温度较高；通过设置鼓风机和换热管，可将外部的新鲜空气通过换热管与连接管道的热量交换，利用连接管道的热量加热空气的温度，进而将其输送到退火炉进行热量的再利用，降低退火炉的能耗。

采用外部轮廓为方形的拉丝模具，模具座上的容纳槽与该拉丝模具匹配，即截面也为方形。将拉丝模具放置在容纳槽内，穿设上线材后，拉丝模具方形外形的平面与容纳槽方形外形的平面相接触，进而限制拉丝模具的转动，防止拉丝模具随着线材的转动而转动，进而可避免造成线材的截面形状不规整，进而可保证线材的最大截面占有率，降低电阻值，提高线圈磁通量。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。