[发明专利]一种小半径圆角矩形截面漆包铜线及其生产方法

说明书

本发明公开了一种小半径圆角矩形截面漆包铜线及其生产方法，包括以下步骤：Φ8.00mm高纯度无氧铜杆放线→大拉机拉拔→Φ1.50～3.50mm裸铜线鼓形预成型→模具拉拔→清洗→退火→模具涂漆→烘焙→冷却→收线检验→包装入库。与现有技术相比，本发明提供的一种小半径圆角矩形截面漆包铜线及其生产工艺，设计小圆角矩形截面漆包铜线，提升了槽满率及功率密度，增大了漆包铜线间的接触面积，使得绕组与铁芯间接触更好，进而减小电机体积，提高电机散热效果。设计短流程无中间退火连轧连拉的异形截面漆包铜线生产工艺，确保了小圆角矩形截面漆包铜线成形几何精度、组织性能及电磁性能，大幅提高了生产效率。

技术领域

本发明属于铜线制备技术领域，具体涉及一种小半径圆角矩形截面漆包铜线及其生产方法。

背景技术

小体积、大功率、高效率是电机发展的方向，绕组采用方形漆包线可以提高电机性能，是一项重要的技术措施。小扁线电机因其高效节能的特点，一直受到知名汽车厂家的青睐。传统圆形漆包线排列间隙较大，在电机中的空间利用率较低，导致同等功率电机的体积与质量较大，同时圆形漆包线与铁芯接触面积较小，电机的散热性能较差，使得电机寿命变短、稳定性变差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种小半径圆角矩形截面漆包铜线及其生产方法，其目的在于提升槽满率及功率密度，增大扁线间的接触面积，使得绕组与铁芯间接触更好，进而减小电机体积，提高电机散热效果。

本发明采取的技术方案为：

一种小半径圆角矩形截面漆包铜线的生产方法，包括以下步骤：Φ8.00mm高纯度无氧铜杆放线→大拉机拉拔→Φ1.50～3.50mm裸铜线鼓形预成型→模具拉拔→清洗→退火→模具涂漆→烘焙→冷却→收线检验→包装入库。

所述大拉机拉拔步骤中，拉拔速率为0.5～1.5mm/min，优选为0.7～1.0mm/min。

所述Φ1.50～3.50mm裸铜线鼓形预成型步骤中，通过压延机，控制裸铜线的压下量，圆形至鼓形的压下量为35～50％。

所述模具拉拔步骤中，采用钻石、聚晶金刚石或人造钻石材质的模具，经该种材质模具拉拔出的裸线表面光洁度好、圆度较好、尺寸均一，此步骤得到的小半径圆角矩形截面铜线的圆角半径为0.35～0.50mm。

为了实现晶粒细化、组织均匀以及截面由圆形过渡为小半径圆角矩形，研究了3工序连续成形工艺方案。第一道次是大比例变形(Φ8mm→Φ3mm)的拉拔工序，第二道工序是鼓形预压成形，第三道工序利用矩形锥口模具进行拉拔，实现终成形获得小半径圆角矩形截面裸铜线。

对抗拉强度较低的高纯铜(99.996％)进行大比例拉拔变形时，本发明确定了合理的拉拔速率和变形量；第二道工序研究圆形至鼓形的压下量，既要保证不出现折叠、扭转等缺陷，又要保证下道工序的R角充满，还要避免过度加工硬化导致拉拔阻力过大，同时省去第二、三道工序间的退火工序。第三道工序在小半径圆角矩形截面漆包铜线成形过程中，铜线截面各点需受力均匀，否则易产生表面毛刺、凸起、扭曲、宽窄边尺寸精度差以及R角不饱满等问题。

所述清洗步骤中，采用超声波清洗机对裸丝进行清洗，超声波的频率为80～100Hz、水温为35～45℃，以去除残留在裸丝表面的拉丝油及铜屑，通过设定合理的超声波的频率、水温可达到最佳清洗效果，提高裸线表面的清洁度，增强绝缘层与裸线之间的附着力，减少电磁线粒子的产生。

所述退火步骤中，退火的温度为520～550℃，退火的过程中采用氮气保护，裸铜线在经过拉拔模具后，铜分子晶格的排列顺序被打乱，裸丝变硬。退火时裸丝在加热到一定温度后，铜分子晶格重新排列，裸丝的柔韧性提高，符合下道工序对电磁线柔韧性的要求。退火工序的关键是杜绝铜丝氧化，利用氮气进行退火保护，确保裸丝经过退火工序无氧化。