一种多折弯中空紫铜扭曲扁管的制造方法技术

一种多折弯中空紫铜扭曲扁管的制造方法，通过对紫铜圆管的多个折弯部位进行局部加热至M态后去应力退火，将第N退火处两端的铜管段N和铜管段N+1沿轴线线相对扭曲，同时将铜管段N和铜管段N+1相对折合，并使铜管段N‑1和铜管段N+1不位于同一平面，而后将折弯后的紫铜圆管冷却至Y态后，重新整体加热至M态，并将M态的折弯紫铜圆管进行锻打至所有铜管段位于同一平面，且相对锻打面呈平面状的中空扁平管状后，进行淬火处理，使之冷却并得到所述的多折弯中空紫铜扭曲扁管。确保锻打过程中紫铜圆管强度较低的各折弯部的不发生崩裂，适合作为变压器的二次线圈进行使用。

Method for manufacturing seamless hollow copper twisted flat tube

A method for manufacturing a hollow copper twisted tube bending, by local heating to M state for a plurality of bending parts copper tube after stress relief annealing, the N annealing at both ends of the copper pipe section N and N+1 brass section along the axis line of the relative distortion, while the brass section N and section N+ brass 1 and the relative equivalent, N 1 and brass brass section N+1 is not in the same plane, then after bending the copper tube cooling to the Y state after re heated to M state, M state and bending copper tube forging to all brass section in the same plane, and the relative forging surface of a hollow tubular flat plane, by quenching, the cooling and bending the hollow copper twisted tube. The bending parts of the copper round tube with lower strength during the forging process can not be cracked and are suitable for the use of the two coil of the transformer.

【技术实现步骤摘要】
一种无缝中空紫铜扭曲扁管的制造方法
本专利技术涉及一种紫铜管的制造方法，具体涉及一种多折弯中空紫铜扭曲扁管的制造方法。
技术介绍
目前，供给大电流的焊接变压器，其一次线圈和二次线圈均会发热。如果异常发热，则会产生绝缘体劣化等的故障。为确保焊接变压器的散热性能，针对通过大电流的，发热量最大二次线圈需采用冷却结构，对其进行降温，以往的冷却结构通常采用泊方铜管焊接于二次线圈外周，通入冷却水进行降温，该设计方式的散热效果较差，仅对二次线圈外周部分的区域带来散热效果，且无法带走二次线圈交替设置的一次线圈散发的热量；CN201310021859公开了一种焊接变压器，其二次线圈采用中空设计，并在其内部通入冷却水对二次线圈进行冷却，该方案提供了中空二次线圈的加工方法，为使用两个对铜板进行C字状铣削加工形成具有中空水路通道的正侧线圈和负侧线圈，通过内部中空水路，在内部供给冷却水进行冷却，可以使其温度下降至比一次线圈更低。从而，设置在二次线圈之间的一次线圈也基于流经二次线圈的冷却水被冷却。在上述的结构中，可以有效地将一次线圈冷却。相对而言，通过内部设置中空水路的方式，具有更好的散热效果，但相对而言，通过铣削雕刻水路的方式，存在工序繁琐，生产效率较低，需要大型铣削设备辅助生产，产生较多次品废铜件及铣削废铜料，造成变压器成本大大增高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多折弯中空紫铜扭曲扁管的制造方法，通过对折弯部位的扭曲折合，并锻打紫铜圆管，使紫铜圆管形成具有多个折弯的部位的，具有中空管道的扁紫铜管，并确保锻打过程中紫铜圆管强度较低的各折弯部的不发生崩裂。如图1（X），针对CN201310021859公开的使用两个对铜板(71,72)进行C字状铣削加工形成具有中空水路73通道的正侧线圈和负侧线圈，该需要对对接面进行焊接封合，以形成闭合中空水路73，这需要较高的焊接技巧，方可使作为二次线圈使用的对铜板(71,72)在使用过程中不发生冷却液渗漏现象；作为类似的代替案例，如图1（Y），采用铜板件74铣削中空管道，在耗费较多的铜材的同时，效率较低，且中空水路73散热效果较差。故专利技术人在实际应用过程中，考虑以无缝的紫铜圆管，通过合适的加工手段制成多折弯的中空紫铜扁管来代替现有的技术方案。在实验过程中，如图2，以对M态的紫铜圆管直接折弯的加工方式，M态紫铜管在弯制过程中（铜管段指示点变化如图2），折弯部的弹性屈服区81持续受到较大的外力作用并发生形变，直接锻打时，紫铜圆管管壁外侧受到强大的短时外力作用，此时紫铜圆管弹性屈服区81管壁外侧受到来自锻打方向和折弯方向双重的屈服作用，尤其容易发生变形，开裂现象；此外，直接锻打时容易折弯部的塑性屈服区82向中空管道内突出变形，减少管道内通路空间；这些因素对具有多重折弯的中空紫铜扁管而言，容易造成管路折弯区前后区域管路孔径骤变，导致冷却液通过折弯区流通不畅，而缠绕在磁芯周围，并被该种中空紫铜扁管所包夹的一次线圈，在被中空紫铜扁管折弯区所包夹的区域容易发生熔断现象，对变压器设备带来难以预估的潜在危害；对于具有局部开裂的中空紫铜扁管而言，更不适宜作为二次线圈使用，冷却液的渗漏将会导致变压器产生可预见的更大危害。如何在兼顾生产效率的同时，避免多折弯中空紫铜扁管的折弯部产生开裂为本专利技术的研究课题。下述方案为解决本专利技术技术难题的手段：一种多折弯中空紫铜扭曲扁管的制造方法，其特征在于以下步骤：a）选定长度不限的紫铜圆管，并确定N（N≥2）次的折弯次数与对应的折弯部位；b）对紫铜圆管的各折弯部位进行局部加热至M态后去应力退火，将第一退火处两端的铜管段一和铜管段二沿轴心线相对扭曲，同时将铜管段一和铜管段二相对折合……将第N退火处两端的铜管段N和铜管段N+1沿轴线线相对扭曲，同时将铜管段N和铜管段N+1相对折合，并使铜管段N-1和铜管段N+1不位于同一平面，而后将折弯后的紫铜圆管冷却至Y态；c）将冷却后的折弯紫铜圆管整体加热至M态，并将M态的折弯紫铜圆管进行锻打为中空扁平管状，并使所有铜管段位于同一平面，且相对锻打面呈平面状；d）将锻打后呈M态的中空扁平管状的紫铜扁管进行淬火处理，使之冷却并得到所述的多折弯中空紫铜扭曲扁管。如图3所示，通过对紫铜圆管的各折弯部位进行局部加热至M态后去应力退火，图3（a）所示为铜管段一51与铜管段二52沿轴心线相对扭曲区(41,42)的示意状态，铜管段一51上的指示点沿轴心线相对于原位置偏移约90°；图3（b）所示为铜管段一51与铜管段二52沿相对折合的示意状态，铜管段一51和铜管段二52相对折合至夹角为90度。在实际折弯过程中，图3（a）（b）状态同时进行，铜管段一51上的指示点相对于原位置偏移如图3（c）状态。扭曲过程效果如图3（a）中退火处纹理线所示，此时紫铜管管壁密度上升，同时进行缓慢折弯的过程中，内应力沿纹理线进行释放，折弯处的内应力可得到有效的消除，形成图3（c）状态时，不使弹性屈服区61、塑型形变区62造成大幅度形变，有效于减少折弯处加工过程中的变形倾向；冷却至Y态后重新加热至M态进行锻打至图3（d）状，可避免直接一次性完成折弯、锻打工序，使折弯区弹性屈服区61’管壁外侧受到双重的屈服作用而发生开裂，使折弯区塑性屈服区62’管壁内侧受到双重的挤压作用而发生过度形变。上述技术方案的步骤a）中，折弯次数N不超过6次。减少折弯次数，便于折弯后的紫铜圆管的一次锻打工序的进行.上述技术方案的步骤b）中，如图3-4，铜管段N和铜管段N+1相对折合形成的夹角不小于60°；相邻两铜管段的扭曲角不超过90°；以铜管段N的横截面为侧视基准，侧视状态下，铜管段N-1和铜管段N+1之间的夹角α为10°~45°。上述的技术手段有利于减少紫铜圆管在加工过程中折弯区弹性屈服区61、塑型形变区62的形变与开裂现象。上述技术方案的步骤b）中，局部加热方式为使用感应线圈进行加热，控制煨制温度为900~1000℃，中频加热频率为1000~1500Hz，加热功率为1600-1800KW，控制感应加热头和管材之间的间隙保持在5~8mm。采用感应加热的方式，有助于紫铜圆管折弯区的定位加热，且便于紫铜圆管折弯工序的同步进行。上述技术方案的步骤c）中，使用加热炉将折弯紫铜圆管整体加热至M态。相对于其他加热方式，直接整体加热更有益后续的锻打工序的进行，有效提升加工效率。上述技术方案的步骤d）中，淬火方式为使用通过冷却液通入紫铜扁管中空管道，冷却至Y2态后进行整体冷却至常温。采用该方法处理有助于减少直接淬火时铜管表面的细密裂痕，更适合于厚度较低的中空紫铜圆管的加工。作为优选的紫铜圆管材料，所述的紫铜圆管外径为30-50mm，厚度为3-12mm，使用该种规格范围的紫铜圆管，在折弯过程中能有效避免折弯区形变的同时，具有足够的强度，在锻打加工过程中的壁厚与中空管路的变化小，均匀性均一，经锻打后所述的多折弯中空紫铜扭曲扁管的厚度变化范围为±1%~5%，更适合于多折弯中空紫铜扁管的加工。为进一步减少加工过程中发生的形变与开裂现象，在加热紫铜至M态时，控制M态紫铜的屈服强度在65-75MPa，晶粒度为0.20-0.35mm的范围内时为宜。作为一种优良的成品方案，所述的多折弯中空紫铜扭曲扁管的长轴为45-60mm；短轴为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多折弯中空紫铜扭曲扁管的制造方法，其特征在于以下步骤：a）选定长度不限的紫铜圆管，并确定N（N≥2）次的折弯次数与对应的折弯部位；b）对紫铜圆管的各折弯部位进行局部加热至M态后去应力退火，将第一退火处两端的铜管段一和铜管段二沿轴心线相对扭曲，同时将铜管段一和铜管段二相对折合……将第N退火处两端的铜管段N和铜管段N+1沿轴线线相对扭曲，同时将铜管段N和铜管段N+1相对折合，并使铜管段N‑1和铜管段N+1不位于同一平面，而后将折弯后的紫铜圆管冷却至Y态；c）将冷却后的折弯紫铜圆管整体加热至M态，并将M态的折弯紫铜圆管进行锻打为中空扁平管状，并使所有铜管段位于同一平面，且相对锻打面呈平面状；d）将锻打后呈M态的中空扁平管状的紫铜扁管进行淬火处理，使之冷却并得到所述的多折弯中空紫铜扭曲扁管。

【技术特征摘要】
1.一种多折弯中空紫铜扭曲扁管的制造方法，其特征在于以下步骤：a）选定长度不限的紫铜圆管，并确定N（N≥2）次的折弯次数与对应的折弯部位；b）对紫铜圆管的各折弯部位进行局部加热至M态后去应力退火，将第一退火处两端的铜管段一和铜管段二沿轴心线相对扭曲，同时将铜管段一和铜管段二相对折合……将第N退火处两端的铜管段N和铜管段N+1沿轴线线相对扭曲，同时将铜管段N和铜管段N+1相对折合，并使铜管段N-1和铜管段N+1不位于同一平面，而后将折弯后的紫铜圆管冷却至Y态；c）将冷却后的折弯紫铜圆管整体加热至M态，并将M态的折弯紫铜圆管进行锻打为中空扁平管状，并使所有铜管段位于同一平面，且相对锻打面呈平面状；d）将锻打后呈M态的中空扁平管状的紫铜扁管进行淬火处理，使之冷却并得到所述的多折弯中空紫铜扭曲扁管。2.如权利要求1所述的一种多折弯中空紫铜扭曲扁管的制造方法，其特征在于：所述的步骤a）中，折弯次数N不超过6次。3.如权利要求2所述的一种多折弯中空紫铜扭曲扁管的制造方法，其特征在于：所述的步骤b）中，铜管段N和铜管段N+1相对折合形成的夹角不小于60°；相邻两铜管段的扭曲角不超过90°；以铜管段N的横截面为侧视基准，侧视状态下，铜管段N-1和铜管段N+1之间的夹角为10°~45°。4.如权利要求1所述的一种多折弯中空紫铜扭曲扁管的制造方法，其特征在于：所述的步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄旭彬，刘惜琴，
申请(专利权)人：汕头市旭日电器设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44