扁平导线层叠线圈的切削成型方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电磁线圈的成型工艺。尤其涉及扁平导线层叠线圈的切削成型方法。
【背景技术】
[0002]电动机、变压器、电感器等电磁感应设备都需要用到电磁线圈，传统电磁线圈的工艺都是采用圆形导线绕制，这种工艺限制了 “槽满率”的提高，同时圆导线相互之间存在的空气隙加大了线圈内部向外散热的热阻，这两个因素严重制约了电磁设备的效率，导致这些电磁设备的体积相当庞大。
[0003]随着节能环保的呼声日益增高，采用方导线或扁平导线的工艺应运而生。采用方导线直接替代传统的圆导线可以收到非常可观的效益提升，采用方导线工艺的电磁设备与同等功率的传统圆导线工艺的电磁设备相比，效率可以提高25%以上；采用扁平导线层叠线圈的电磁设备，其效率可以在方导线的基础上进一步提升。
[0004]迄今为止，扁平导线绕制层叠线圈仍然是行业的技术门槛，本发明以非常简单的方法，实现了扁平导线层叠线圈的有效绕制。
【发明内容】
[0005]本发明所涉及的扁平导线层叠线圈的切削成型方法关键在于采用了类似于果皮刀的切削刀2在无氧铜坯料I上，旋转切削出扁平导线3 ;切削刀2上设计有切削刃口 2-1和厚度限制隙2-2 ;可以采用激光切割器替代机械切削刀2，激光切割器通过调整激光切割头的参数，就可以控制扁平导线的厚度及切割宽度。
[0006]切削刀2是相对固定的，无氧铜坯料I以切削刀2为中心旋转；切削刀2的切削刃2-1采用高碳钢、高速钢、非铸铁合金钢、烧结碳化材料、陶瓷材料、氧化硼材料中的一种或几种合成制作；厚度限制隙2-2限制了扁平导线3发厚度，其工作原理与果皮刀相似。
[0007]加工扁平导线的切削机床必须是数控机床，该数控机床至少具有3轴以上的控制功能:无氧铜坯料I绕切削刀2旋转的同时可能需要X-Y方向移动，切削刀2需要沿Z轴方向移动；如果无氧铜坯料I是形状复杂的异形件，则切削过程中无氧铜坯料I还可能需要自转。
[0008]所进行加工的无氧铜坯料I必须是空心的，且无氧铜坯料I的形状与切削加工后的扁平导线线圈的形状相对应。
[0009]切削加工只是完成了将无氧铜坯料加工成扁平导线的工艺，扁平导线当作线圈使用时，还必须经过绝缘处理。例如:浸涂绝缘漆、层间加垫绝缘材料(云母片、绝缘纸)、缠绕绝缘丝/纸等方法。
【附图说明】
[0010]图1:扁平导线层叠线圈实物示意图
[0011]图2:扁平导线层叠线圈切削成型工艺示意图
[0012]I——无氧铜坯料；
[0013]2——切削刀；
[0014]3——扁平导线。
[0015]图3:切削成型示意图
[0016]I——无氧铜坯料；
[0017]2——切削刀；
[0018]3——扁平导线。
[0019]图4:切削刀结构示意图
[0020]2——切削刀；
[0021]2-1——切削刃口；
[0022]2-2——厚度限制隙。
【具体实施方式】
[0023]实施方式一:圆形层叠弹簧状扁平导线加工。
[0024]按照需要的圆柱形扁平导线线圈的尺寸和规格制作无氧铜坯料；按照扁平导线的厚度和宽度定制机械切削刀；将专用切削刀和无氧铜坯料固定在专用的数控机床上，设定数控机床的工作参数；开动机床后，机床自动切削出层叠弹簧状的扁平导线。
[0025]实施方式二:长腰形层叠弹簧状扁平导线加工。
[0026]按照需要的长腰形扁平导线线圈的尺寸和规格制作无氧铜坯料；按照扁平导线的厚度和宽度定制机械切削刀；将专用切削刀和无氧铜坯料固定在专用的数控机床上，设定数控机床的工作参数；开动机床后，机床自动切削出层叠弹簧状的扁平导线。
[0027]实施方式三:异形层叠弹簧状扁平导线加工。
[0028]按照需要的异形扁平导线线圈的尺寸和规格制作无氧铜坯料；按照扁平导线的厚度和宽度定制机械切削刀；将专用切削刀和无氧铜坯料固定在专用的四轴数控机床上，设定数控机床的工作参数；开动机床后，机床自动切削出层叠弹簧状的扁平导线。
[0029]实施方式四:采用激光切割器进行层叠弹簧状扁平导线切削加工。
[0030]按照需要的扁平导线线圈的尺寸和规格制作无氧铜坯料；采用激光切割器替代传统的机械切削刀，将无氧铜坯料固定在专用的数控机床上，设定数控机床的工作参数；开动机床后，机床自动切削出层叠弹簧状的扁平导线。
【主权项】
1.扁平导线层叠线圈的切削成型方法。其特征是:无氧铜坯料绕切削刀旋转，切削刀的切削刃口被施加一定的压力压在无氧铜坯料的加工面上；切削刀与果皮刀的结构相似，具有切削刃口和厚度限制隙；随着无氧铜坯料的旋转，机床自动切削出层叠弹簧状的扁平导线。2.按照权利要求1所述的无氧铜坯料是定制加工的。其特征是:无氧铜坯料的形状和尺寸、规格必须与加工成型后的扁平导线线圈相对应；无氧铜坯料必须是空心的。3.按照权利要求1所述的切削刀是专门定制的。其特征是:切削刀的刀口宽度及厚度限制隙与待加工的无氧铜坯料及扁平导线的规格相对应。4.按照权利要求1所述的切削刀可以是机械刀具。其特征是:切削刀必须采用高强度材料制作。这些材料可以是高碳钢、高速钢、非铸铁合金钢、烧结碳化材料、陶瓷材料、氧化硼材料中的一种或几种的合成。5.按照权利要求1所述的切削刀可以是激光切割器。其特征是:采用激光切割器替代传统的进行刀具可以实现非常高的加工精度；通过调整加工切割头的功率及动作轨迹和精度，就可以获得高精度的切割效果。6.按照权利要求1所述的无氧铜坯料绕切削刀旋转。其特征是:无氧铜坯料和切削刀都固定在专用的数控机床上，该数控机床至少具有3轴以上的控制功能:无氧铜坯料绕切削刀旋转的同时可能需要X-Y方向移动，切削刀需要沿Z轴方向移动；如果无氧铜坯料是形状复杂的异形件，则切削过程中无氧铜坯料本身还可能需要自转。7.按照权利要求1所述的扁平导线层叠线圈绝缘多种形状。其特征是:转弯变形限制器安装在上下压盘的外面，上下压盘具有相同的外径，转弯变形限制器与上下压盘之间紧密滑动配合，可以很好地限制扁平导线转弯时外沿向外的扩张变形。8.按照权利要求1所述的扁平导线弯绕成与上压盘内腔相同形状的平面绕组。其特征是:根据扁平线圈的形状不同，设计相适应的不同上下压盘，成型后的扁平导线层叠线圈的形状与上下压盘的形状相对应；更换不同的上下压盘，就可以得到不同形状的扁平导线层叠线圈。这些线圈可以是圆环形、椭圆形、圆角长条形、有锥度的梯形，或其它规则的几何形状。9.按照权利要求1所述的平面绕组自动堆叠成层叠线圈。其特征是:根据拟获得的线圈形状、规格和尺寸，预制无氧铜坯料；线圈的形状可以是圆形、长形、不规则的复杂形状。
【专利摘要】扁平导线层叠线圈的切削成型方法。本发明所涉及的扁平导线层叠线圈的切削成型方法关键在于采用了类似于果皮刀的切削刀2在无氧铜坯料1上，旋转切削出扁平导线3；切削刀2上设计有切削刃口2-1和厚度限制隙2-2；可以采用激光切割器替代机械切削刀2，激光切割器通过调整激光切割头的参数，就可以控制扁平导线的厚度及切割宽度。
【IPC分类】B23D79/00, H01F41/04, B23K26/38
【公开号】CN105014156
【申请号】CN201510366244
【发明人】王勇
【申请人】高屋电磁技术(深圳)有限公司, 王勇
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年6月29日