專利名稱：直流輸變電高頻電抗器硅鋼薄帶鐵芯的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源變壓器、脈沖變壓器、磁放大器和變換器的生產(chǎn)技術(shù)，具體地說是一種直流輸變電高頻電抗器硅鋼薄帶鐵芯的加工方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的硅鋼片的規(guī)格一般是0.1mm、 0.2mm、 0.23mm、 0.27mm等，這種硅
鋼片主要適用于普通鐵芯。傳統(tǒng)的硅鋼片加工工藝不能用于薄帶鐵心的加工，如果用傳統(tǒng)的操作工藝加工薄帶鐵芯，其成品不一定具有磁感高、功率大、環(huán)境適應(yīng)性好等特點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種直流輸變電高頻電抗器硅鋼薄帶鐵芯的加工方法，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述直流輸變電高頻電抗器硅鋼薄帶鐵芯的加工方法包括如下步驟
a、 巻繞，將硅鋼帶巻繞成鐵芯先將所需鐵芯的模芯裝在巻繞機的主軸上，調(diào)整巻繞機的氣缸壓力為0.05 0.1Mpa;將料盤上的硅鋼帶引出并將硅鋼帶的引出端固定在模芯上，同時在硅鋼帶與模芯之間夾繞一層電纜紙；然后啟動巻繞機，將硅鋼帶巻繞到模芯上；巻繞結(jié)束后，將硅鋼帶的末端固定??；形成鐵芯初級品；
b、 熱處理，將鐵芯初級品進行真空退火先將鐵芯初級品放入夾具內(nèi)，再將鐵芯初級品連同夾具一起裝入真空爐內(nèi)，然后蓋好真空爐的密封蓋；控制真空退火爐的真空度為-2Mpa以下，再將真空爐升溫至820士5。C后恒溫5~8h，然后降溫至200士5'C，將經(jīng)過熱處理后的鐵芯初級品從真空爐中取出；形成鐵芯半成品；
c、 浸漆，將鐵芯半成品進行真空浸漆先將鐵芯半成品放入真空鍋內(nèi)，密封真空鍋蓋，開始抽真空，至真空鍋內(nèi)的真空度在-2Mpa以下；打開漆閥門，使漆進入真空鍋內(nèi)，將鐵芯半成品完全浸沒；然后關(guān)閉漆閥門，使鐵芯半成品在真空度-0.2Mpa下保持至少l小時后；停止抽真空，打開進氣閥門，用空氣壓縮機加壓真空鍋內(nèi)的漆，加壓的壓力在0.3 0.4Mpa下保持至少1小時；再打開漆閥門，將漆全部壓出真空鍋，關(guān)閉漆閥門，停止加壓，打開放氣閥門，待完全放完氣后打開真空鍋蓋；再將浸過漆的鐵芯半成品放入干燥箱內(nèi)，逐漸升溫至120。C士10。C后，保溫至少2小時再升溫至160。C士10。C，保溫10-12小時；待固化后取出；
d、 切割，將經(jīng)過浸漆處理的鐵芯半成品橫臥裝入切割機的切割夾具，啟動切割機開始切割，切割速度為200-300轉(zhuǎn)/分；切割完畢，取下鐵芯，再放在干燥箱中干燥，溫度控制在120士2'C;形成鐵芯。在切割后，再將鐵芯磨銑；磨銑時，將鐵芯裝上銑削夾具，再裝在銑床上， 開始銑端面，至端面光潔度達6 6.3。
所述硅鋼帶的厚度小于等于0.08mm。
在浸漆工序中，固化取出后再清理鐵芯半成品的表面，清除鐵芯半成品上 殘留的漆瘤。
在巻繞前，對硅鋼帶進行預(yù)處理，將硅鋼帶在剪板機上裁剪成要求的規(guī)格；
再在去毛朿u機上去除毛朿u 。
本發(fā)明的優(yōu)點是經(jīng)本發(fā)明加工過的成品具有體積小、重量輕，便于裝配 及運輸；磁感應(yīng)強度高、功率大、損耗低；性能穩(wěn)定；環(huán)境適應(yīng)性好，無污染 等優(yōu)點。


圖l是本發(fā)明的工藝流程圖。
圖2是熱處理流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的操作操作過程如下
1、 毛料外加工即開料去毛刺，其目的是將大的硅鋼帶條剖成符合相應(yīng)規(guī)格 巻繞鐵芯的標準料。(l)固定滾刀，其寬度必定符合相應(yīng)標準料的要求，將大料 裝進剪板機，接通電源后起刀試剪裁1米，測量是否符合要求。(2)試裁符合要 求后進行連續(xù)剪裁。在此過程中應(yīng)觀察硅鋼帶是否平整，無折斷，第1米內(nèi)切 邊的平直度不應(yīng)大于0.05mm，條料表面無油污。(3)裁剪好的硅鋼帶應(yīng)符合相應(yīng) 尺寸規(guī)定的要求，硅鋼帶手感應(yīng)無明顯毛刺，公差一般為負0.02mm。 (4)硅鋼帶 尺寸符合要求后，開始去毛刺，去毛刺機上裝好硬質(zhì)合金刀2 4對，左右各1~2 對，將標準料裝上，并穿過去毛刺機， 一端固定在收料盤上，調(diào)整左右合金刀 距離，符合規(guī)定后，開始去毛刺。
2、 巻繞，將硅鋼帶巻繞成鐵芯(l)準備工作檢查巻繞機在接通電源的情 況下是否正常工作；調(diào)整料盤上的拉力，使之適當(dāng)；將所需鐵芯的模芯裝在巻 繞機的主軸上，擰緊；調(diào)整巻繞機的氣缸壓力，厚度為0.08mm或0.05mm以下 的硅鋼帶，壓力為0.05-0.1Mpa。 (2)巻繞①將料盤上的硅鋼帶扯出，嵌入模芯 上的斜槽內(nèi)，并用手壓，同時在硅鋼帶與模芯之間夾繞一層電纜紙，電纜紙的 寬度與模芯寬度相同，開始緩慢起動，氣缸壓輪壓緊硅鋼帶，進行慢速巻繞。 起動時硅鋼帶應(yīng)處于拉緊狀態(tài)。②巻繞過程中，硅鋼帶側(cè)面，每層不能有刮邊 現(xiàn)象，每層應(yīng)緊密、平齊，外形尺寸應(yīng)符合圖紙規(guī)定的要求。③巻繞到圖紙規(guī) 定的鐵芯的尺寸后，再加繞1 2層，在未端處進行點焊，要求在角處進行點焊， 點焊處用銼刀去絕緣層。 一般點焊2 3點，點焊時間為1 1.5秒，待冷卻后將硅 鋼帶剪斷，使巻繞在模芯上的硅鋼帶與仍然在料盤上的硅鋼帶斷開，形成鐵芯 初級品。
3、 熱處理即真空退火，其目的消除鐵芯冷加工時所產(chǎn)生的應(yīng)力，提高磁性 能。(l)準備工作先對鐵芯初級品整形，將鐵芯初級品并列側(cè)放入夾具，旋轉(zhuǎn) 螺母，將夾具夾緊。根據(jù)鐵芯初級品的大小決定每付夾具裝入的鐵芯初級品數(shù)量。(2)裝爐將整形后的鐵芯初級品連同夾具裝入真空爐。裝置要平穩(wěn)，且不 得碰撞熱絲，裝入數(shù)量不大于爐子有效加熱空間的1/3。裝爐完畢，蓋好真空爐 的密封蓋。(3)熱處理將溫控儀調(diào)至820士5X:。合上電源閘刀，開啟機械泵冷卻 水，再開動機械泵，然后立即打開蝶閥。抽氣約40分鐘后，檢査真空爐及管道 是否漏氣，觀察真空度，是否達到-2Mpa。待真空度達-2Mpa以后，即打開爐體 爐蓋的冷卻水，然后按下調(diào)壓器按鈕(升)，并立即復(fù)位停升，此時電流表、電 壓表均有批示。將升溫開關(guān)打到"自動"檔位上，開始升溫，600。C以下爐體爐蓋 冷卻水可適當(dāng)減小。升溫規(guī)范按下圖曲線所示，升至820士5X:時，開始恒溫，溫 度控制儀自動控制爐塘溫度，此時爐體爐蓋冷卻水要開足，同時觀察電流表、 電壓表。指示，電流表批示不得超過120A，電壓表指示不得超過200V。恒溫 5~8h結(jié)束，停止升溫，將開關(guān)打至U"停"檔位上，按圖示曲線開始降溫。降溫至 40(TC時，關(guān)停機械泵，同時關(guān)閉蝶閥，開始冷卻，冷卻時適當(dāng)打開爐蓋，冷卻 到30(TC以下，完全打開爐蓋，加快冷卻速度，冷到20(TC，關(guān)閉總電源及所有 冷卻水道，開始出爐。取下夾具，脫去模具模芯，注意在脫模時要輕敲，防止 影響磁性能；鐵芯初級品一定要用壓機壓出模芯；形成鐵芯半成品。
4、 浸漆即鐵芯真空浸漆，其目的是提高鐵芯的防潮、防銹、機械強度等性 能。(l)準備工作用空氣壓縮機或毛刷清理鐵芯半成品。(2)浸漆將鐵芯半成 品整齊放入吊藍中，吊入真空鍋內(nèi)，密封真空鍋蓋。開始抽真空，真空度-2Mpa。 打開連接漆缸的漆閥門，使漆進入真空鍋內(nèi)，漆平面高出鐵芯半成品40mm。在 漆達到規(guī)定高度后，關(guān)閥門停止放漆。鐵芯半成品在真空-0.2Mpa下保持1小時。 停止抽真空，打開進氣閥門，然后用空氣壓縮機加壓浸漆。壓力在0.3 0.4Mpa 下保持1小時。打開漆閥門，將漆全部壓回漆缸內(nèi)，關(guān)閉漆閥門，停止加壓， 打開放氣閥門，待完全放完氣后打開真空鍋蓋。將吊藍吊起約500mm，在常溫 常壓下滴漆時間1小時以上，使多余的漆瀝掉。緊固鐵芯半成品，小的鐵芯半 成品用鉛絲扎，大的鐵芯半成品用鐵板夾緊，以防止鐵芯半成品開片。將緊固 好的鐵芯半成品整齊放入干燥箱內(nèi)，逐漸升溫至12(TC士1(TC后，保溫2小時再 升溫至160°C±10°C，保溫10 12小時。待固化后取出，清理表面，清除鐵芯半 成品上的漆瘤。
5、 切割即鐵芯切割，其目的是將經(jīng)過第四步浸漆后的鐵芯半成品利用切割 機切成一對對稱的鐵芯。切割時，將鐵芯半成品橫臥裝入切割機的切割夾具， 調(diào)整對稱，然后固定。啟動切割機開始切割，同時用水冷卻，切割速度為200~300 轉(zhuǎn)/分，關(guān)上檔板，注意圖紙所規(guī)定的尺寸。切割完畢，取下鐵芯半成品，整齊 配對放置，再放在干燥箱中干燥，溫度控制在120'C。
6、 磨銑，即銑鐵芯的端面，其目的是切割鐵芯的后端面，再經(jīng)磨銑，使鐵 芯端面接觸緊密。磨銑時，將鐵芯裝上銑削夾具，夾緊"雙腿"，裝上銑床，調(diào)正 水平位置，開始銑端面。檢驗時，鐵芯不得有開片、炸口現(xiàn)象，端面光潔度達 6.3。
上述工藝的主要參數(shù)如下
1、真空度在熱處理步驟中，鐵芯初級品加熱時，如果暴露在空氣中，容易發(fā)生氧化、脫碳(零件表面碳含量降低)，這對于熱處理后鐵芯的表面
性能有很不利的影響，所以對熱處理時真空爐的真空度要求達到-2Mpa。浸 漆時，為了使漆滲入鐵芯內(nèi)部，要把浸漆罐抽為真空，否則內(nèi)部的空氣阻礙漆 滲入，抽真空后保持一定段時間也為了完成漆滲入的過程，再打開大氣閥破壞 真空，也是為了大氣壓下使漆更好的滲入鐵芯內(nèi)部。
2、 加熱溫度熱處理時的加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，選 擇和控制加熱溫度，是保證薄帶鐵芯高磁感量的主要問題，所以一開始的溫控 表設(shè)置在820±5°C。
3、 電壓、電流電流^120A，電壓^200V，主要是為了控制升溫和降溫。
4、 恒溫時間要獲得薄帶鐵芯的高磁感量需要一定的時間，因此當(dāng)鐵芯 表面達到要求的加熱溫度時，還須在此溫度保持一定時間，使內(nèi)外溫度一致，
使微組織轉(zhuǎn)變完全。所以在熱處理時的恒溫時間要達到5~8小時，浸漆中 的烘干也需要分段恒溫時間。
5、 冷卻速度冷卻是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟，主要是控制降
溫速度，薄帶鐵芯退火時的降溫速度控制在60。C/h。
本發(fā)明與傳統(tǒng)加工工藝的區(qū)別主要有三方面
1、 對象不同本發(fā)明主要針對薄帶鐵芯，其材料的厚度小于等于0.08mm 或者0.05mm硅鋼片，而傳統(tǒng)工藝針對普通鐵芯，其材料厚度一般是O.lmm、 0.2mm、 0.23mm、 0.27mm等規(guī)格的硅鋼片。
2、 使用的參數(shù)不同針對普通鐵芯的傳統(tǒng)工藝技術(shù)要求沒有本發(fā)明的工藝 精確，比如真空度只要求-0.08 -0.1Mpa，加熱溫度820士1(TC，恒溫時間4~6小 時即可。
權(quán)利要求
1、直流輸變電高頻電抗器硅鋼薄帶鐵芯的加工方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟a、卷繞，將硅鋼帶卷繞成鐵芯先將所需鐵芯的模芯裝在卷繞機的主軸上，調(diào)整卷繞機的氣缸壓力為0.05～0.1Mpa；將料盤上的硅鋼帶引出并將硅鋼帶的引出端固定在模芯上，同時在硅鋼帶與模芯之間夾繞一層電纜紙；然后啟動卷繞機，將硅鋼帶卷繞到模芯上；卷繞結(jié)束后，將硅鋼帶的末端固定?。恍纬设F芯初級品；b、熱處理，將鐵芯初級品進行真空退火先將鐵芯初級品放入夾具內(nèi)，再將鐵芯初級品連同夾具一起裝入真空爐內(nèi)，然后蓋好真空爐的密封蓋；控制真空退火爐的真空度為-2Mpa以下，再將真空爐升溫至820±5℃后恒溫5～8h，然后降溫至200±5℃，將經(jīng)過熱處理后的鐵芯初級品從真空爐中取出；形成鐵芯半成品；c、浸漆，將鐵芯半成品進行真空浸漆先將鐵芯半成品放入真空鍋內(nèi)，密封真空鍋蓋，開始抽真空，至真空鍋內(nèi)的真空度在-2Mpa以下；打開漆閥門，使漆進入真空鍋內(nèi)，將鐵芯半成品完全浸沒；然后關(guān)閉漆閥門，使鐵芯半成品在真空度-0.2Mpa下保持至少1小時后；停止抽真空，打開進氣閥門，用空氣壓縮機加壓真空鍋內(nèi)的漆，加壓的壓力在0.3～0.4Mpa下保持至少1小時；再打開漆閥門，將漆全部壓出真空鍋，關(guān)閉漆閥門，停止加壓，打開放氣閥門，待完全放完氣后打開真空鍋蓋；再將浸過漆的鐵芯半成品放入干燥箱內(nèi)，逐漸升溫至120℃±10℃后，保溫至少2小時再升溫至160℃±10℃，保溫10～12小時；待固化后取出；d、切割，將經(jīng)過浸漆處理的鐵芯半成品橫臥裝入切割機的切割夾具，啟動切割機開始切割，切割速度為200～300轉(zhuǎn)/分；切割完畢，取下鐵芯，再放在干燥箱中干燥，溫度控制在120±2℃；形成鐵芯。
2、 如權(quán)利要求1所述直流輸變電高頻電抗器硅鋼薄帶鐵芯的加工方法，其 特征是在切割后，再將鐵芯磨銑；磨銑時，將鐵芯裝上銑削夾具，再裝在銑 床上，開始銑端面，至端面光潔度達6 6.3。
3、 如權(quán)利要求1所述直流輸變電高頻電抗器硅鋼薄帶鐵芯的加工方法，其 特征在于，所述硅鋼帶的厚度小于等于0.08mm。
4、 如權(quán)利要求1所述直流輸變電高頻電抗器硅鋼薄帶鐵芯的加工方法，其 特征在于，在浸漆工序中，固化取出后再清理鐵芯半成品的表面，清除鐵芯半 成品上殘留的漆瘤。
5、 如權(quán)利要求1所述直流輸變電高頻電抗器硅鋼薄帶鐵芯的加工方法，其 特征是在巻繞前，對硅鋼帶進行預(yù)處理，將硅鋼帶在剪板機上裁剪成要求的 規(guī)格；再在去毛刺機上去除毛刺。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電源變壓器、脈沖變壓器、磁放大器和變換器的生產(chǎn)技術(shù)，具體地說是一種直流輸變電高頻電抗器硅鋼薄帶鐵芯的加工方法。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述直流輸變電高頻電抗器硅鋼薄帶鐵芯的加工方法包括如下步驟a.卷繞，將硅鋼帶卷繞成鐵芯；b.熱處理，將鐵芯初級品進行真空退火；c.浸漆，將鐵芯半成品進行真空浸漆；d.切割，將經(jīng)過浸漆處理的鐵芯半成品橫臥裝入切割機的切割夾具，啟動切割機開始切割，切割速度為200～300轉(zhuǎn)/分。本發(fā)明可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
文檔編號H01F41/02GK101599358SQ20091002948
公開日2009年12月9日 申請日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者徐惠豐, 明 錢 申請人:無錫希恩電氣有限公司