[发明专利]一种金属导体成型装置

说明书

技术领域

本发明涉及金属导体成型领域，更加具体地，涉及一种金属导体成型装置。

背景技术

绞制是电缆生产制造中的重要工序，通过将小直径的单线同心绞制组合，可以形成柔软、表面积小的绞合导体，很好地改善了实心导体刚性大、表面放电量大的不足。

生产中通常采用常规绞制，即采用圆形单线同心绞制成绞合导体。由于圆形单线之间存在间隙，常规绞制而成的导体的填充系数为0.75(绞合导体中单线的截面积总和与绞合导体外接圆面积的比)，也就说，绞合导体中有25％的空隙面积。为了减小绞合导体的外径，以降低导体外包覆材料的用量，通常采用紧压方式对绞合导体在绞合时同步进行外径压缩。

现有金属导体绞制紧压成型时，都是采用数根乃至数十根圆金属线在专用的绞线机上进行。圆金属线随绞线机旋转的同时，在牵引轮作用下通过一个或者两个孔径比绞合外径小的固定拉拔模具，其外径逐渐缩小到规定的尺寸，长度增加，产生塑性变形。

在生产中，由于金属导体单丝通过模具时为滑动摩擦，摩擦系数大，绞制时产生的变形抗力大，生产效率很低，能源消耗高。同时，绞制紧压时模具工作区的温度很高，特别是在绞制紧压铝导体或铝合金导体时，摩擦产生的铝粉会堆积在工作区，紧压模在工作中因导体外表面需要清洁而不能加入润滑剂，在高温下形成很硬的氧化铝块，破坏绞合导体表面质量，降低模具寿命，材料消耗大。而且在实际生产中，必须采用一根直径比绞合导体和拉拔模具孔径小的金属绳作为引导线，使得绞合导体通过模具。由于引导线与绞合导线初始连接仅能靠手工绞合几根单丝，绞合导体进入拉拔模具时经常发生引导线断裂，需要重复多次才能通过，生产效率低下。

如何改善紧压绞制工序中金属导体的表面质量，同时降低因模具损耗和失效带来的成本，提高紧压绞制的生产率，是当下需要解决的重要问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的示例性实施例提出了一种导体成型装置。

根据本发明的一方面，一种金属导体成型装置包括底座，以及在所述底座上依次串联排列的第一旋转组合轧辊成型装置、第二旋转组合轧辊成型装置、第一紧压定型装置以及第二紧压定型装置。

根据本发明的示例性实施例，所述第一旋转组合轧辊成型装置以及所述第二旋转组合轧辊成型装置包括辊轮支架以及多个辊轮，其中，所述辊轮支架上均匀地开有轴用轨道，每个辊轮的轮面形状相同，均呈向内凹陷的圆弧形，每个辊轮的两侧面中心位置设有固定轴，每个辊轮通过轴用轨道固定并以辊轮两侧固定轴为轴心转动，并且多个辊轮的末端共同形成圆形孔型。

根据本发明的示例性实施例，所述第一紧压定型装置以及所述第二紧压定型装置包括哈夫式组合模及组合模具固定装置，所述哈夫式组合模固定在所述组合模具固定装置中，所述哈夫式组合模包括两个相互嵌合的半模，所述组合模具固定装置包括上模压盖和下模压底座，所述第一紧压定型装置的哈夫式组合模的哈夫方向与所述第一紧压定型装置的下模压底座面垂直，所述第二紧压定型装置的哈夫式组合模的哈夫方向与所述第二紧压定型装置的下模压底座面成60°夹角。

根据本发明的示例性实施例，所述第一旋转组合轧辊成型装置以及所述第二旋转组合轧辊成型装置中的辊轮，以及所述第一紧压定型装置以及第二紧压定型装置采用合金工具钢制造，其工作面采用热扩散法纳米级碳化钛覆层处理，纳米碳化钛覆层厚度为5～39um，表面硬度为2000HV～2500HV。

根据本发明的示例性实施例，所述第一旋转组合轧辊成型装置、所述第二旋转组合轧辊成型装置、所述第一紧压定型装置以及所述第二紧压定型装置可拆卸地安装在所述底座上。

与现有技术相比，根据本发明实施例的金属导体成型装置具有以下优点：

利用经过表面处理的旋转辊轮组合模和互成60℃的哈夫式紧压成型模，金属导体与成型装置之间的变形方式和摩擦形式为滚动摩擦，滚动摩擦系数远小于滑动摩擦系数，因而可大大降低紧压绞制过程中金属导体与模具的之间的摩擦力，减小金属导体的形变抗力。

采用本发明实施例提供的金属导体成型装置，可以显著改善金属导体的表面质量，提高生产效率，节约能耗；可以避免传统紧压工艺中金属粉末的形成，改善工作环境和确保安全生产，降低金属导体的材料损耗，降低能源消耗，提高生产效率；可以降低紧压绞制模具的加工难度、提高模具表面质量、大大提高模具寿命、降低模具损耗和失效成本。

附图说明