一种电拉拔装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电拉拔装置，包括：第一导向轮，第一加电电极，第一绝缘模块，加工模具，第二绝缘模块，第二加电电极，脉冲电源装置，冷却装置和第二导向轮。两个导向轮牵引材料运动；脉冲电源装置通过两个电极向材料通以脉冲电流；材料在加工模具输出端冷却后得到成型材料。本发明专利技术实现了制备过程数字化控制，具有自动化程度高、操作简单、安全可靠的优点。

An electric drawing device

The invention discloses an electric drawing device, which comprises a first guiding wheel, a first electric adding electrode, a first insulating module, a processing die, a second insulating module, a second electric electrode, a pulse power supply device, a cooling device and a second guiding wheel. Two guiding wheels are used to guide the movement of materials, and the pulse power device passes the pulse current to the material through two electrodes, and the material is cooled at the output end of the processing mold, and then the molding material is obtained. The invention has realized the digital control of the preparation process, and has the advantages of high automation, simple operation and safe and reliable operation.

【技术实现步骤摘要】
一种电拉拔装置母案的申请日：2016年12月27日，申请号：2016112261374，专利技术名称为：一种非晶合金丝的制备方法及电拉拔装置
本专利技术属于材料
，特别涉及一种电拉拔装置。
技术介绍
非晶合金是一种具有很多独特的力学及功能特性的新型合金材料，强度比普通金属高，具有远优于常规多晶合金的强度、耐蚀性和其他功能性能。非晶合金丝因其具有高强度、高弹性极限、高的比电阻、高的磁致伸缩性、高的导磁性能、高的残余磁感应和饱和磁感应以及低的矫顽磁力等特性，可应用于电子工业、化学工业、机械工业和宇航工业等，用来制造各式变压器、变换器、传感器、应变仪、精密弹簧、纤维增强材料、过滤器、安培计和检流计等。非晶合金丝具有广阔的应用前景，在工程应用与科学研究方面引起了人们广泛的兴趣。块体非晶合金的室温塑性很差，拉拔加工时强度和硬度变的过高同时塑性和韧性过低，此时要对丝材减径就会因为韧性太低而无法进行拉拔。目前制备非晶合金丝的方法有水纺法、熔体甩丝法以及用快速牵引法等，以上这些方法都是利用熔体快冷一次成型方法进行制备，不仅无法控制非晶合金丝的线径尺寸也无法保证丝材的表面质量以及最终产品的机械性能，制约了块体非晶合金丝在实际工业领域中广阔的应用。目前，已经有一些制备非晶合金丝技术，如专利号为201310329848.4，专利技术名称为“制备非晶合金丝的设备和方法”提出了一种通过对非晶合金基材加热至过冷液相区提高其塑性，利用重力牵引使基材发生超塑性变形来进行拔丝的设备和方法。这种方法要对真空室抽真空，需要机械泵和分子泵等抽真空设备以及高压氩气源，设备和工艺较为复杂，增加了制备成本，另一方面由于重物和设备高度的限制，该设备和方法只能制备一定范围内长度的拔丝，无法满足多种需求。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种非晶合金丝的制备方法及电拉拔装置，旨在解决非金合金丝冷加工塑性差，现有技术无法实现非晶合金丝在室温下连续性生产、线径可控的问题。本专利技术提供了一种非晶合金丝的制备方法，包括下述步骤：S1：将母合金锭加工成棒材或丝状的非晶合金基材；S2：将脉冲电流通入所述非晶合金基材中，并通过调整所述脉冲电流的参数控制所述非晶合金基材的温度低于过冷液态区；S3：根据设置的变形参量对非晶合金基材进行拉拔处理后获得非晶合金丝。本专利技术提供的方法简单、效率高、成本低且线径从毫米到微米范围可控的非晶合金丝的制备方法，可进行连续性生产具有很强的商业应用价值。更进一步地，在步骤S3之后还包括：S4：根据非晶合金丝的线径和性能要求调整拔丝的次数并确定最后道次的拔丝参数。更进一步地，所述拔丝参数包括：拉拔速度0.1mm/s～5m/s，道次加工率：10％～30％。更进一步地，所述母合金锭由纯度大于99.9％的元素按照所需非晶合金的原子比配料并通过感应加热或电弧熔炼制得。更进一步地，所述脉冲电流的参数包括：幅值电流密度j＝0～200A/mm2，电流脉冲宽度tp＝100μs～100ms，电流脉冲频率f＝5～5000Hz。加工过程的脉冲电流参数和拉拔速度可实时监测并反馈，操作人员可通过上位机控制脉冲电源输出，这是使工件在拉拔加工过程中可塑性保持在最适范围内的关键。更进一步地，所述变形参量包括：变形量和变形速度。本专利技术基于材料的电塑性原理，在样件拉拔过程中对材料通以特定频率、幅值和脉宽的脉冲电流，提高其塑性，使难以冷加工的非晶合金棒材或丝材得以拉拔加工，经过不同道次的拉拔从而得到所需要尺寸的非晶合金丝。本专利技术还提供了一种电拉拔装置，包括：第一导向轮，第一加电电极，第一绝缘模块，加工模具，第二绝缘模块，第二加电电极，脉冲电源装置，冷却装置和第二导向轮；所述第一加电电极的一端通过加工材料连接第一导向轮，所述第一加电电极的另一端通过第一绝缘模块连接至加工模具的一端，加工模具的另一端通过第二绝缘模块连接至第二加电电极的一端，第二加电电极的另一端通过加工材料连接第二导向轮；所述脉冲电源装置的正极连接至所述第一加电电极，负极连接至所述第二加电电极；所述冷却装置设置在所述第二加电电极与所述第二导向轮之间，用于在拉出的过程中对加工材料进行冷却。更进一步地，工作时，加工材料由第一导向轮向加工模具输送，经第一加电电极后送入加工模具输入端，在加工模具中减径变细后经第二加电电极由第二导向轮牵引拉出，冷却装置在拉出的过程中对加工材料进行冷却，在此过程中脉冲电源装置经第一加电电极和第二加电电极向加工材料通以脉冲电流，提高材料的塑性。更进一步地，脉冲电源装置包括：脉冲电源单元、下位机控制单元和上位机人机交互单元；上位机人机交互单元包括串口通信模块和可视化操作界面；所述下位机控制单元包括主控芯片以及与所述主控芯片连接的温度采样电路、隔离驱动电路、电压采样电路、电流采样电路和保护电路；所述脉冲电源单元与所述隔离驱动电路连接。更进一步地，所述脉冲电源单元输出微秒到毫秒级脉宽、0-5kA脉冲电流。该电源选用移相全桥ZVS变换器作为电源的主电路拓扑结构，使用增量式PI控制算法，对输出电压，电流进行双闭环控制，可对输出脉冲电流幅值大小、脉宽和频率进行灵活调节。通过本专利技术所构思的以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术优点：(1)采用了带有人机交互单元的脉冲电源装置，实现了制备过程数字化控制，具有自动化程度高、操作简单、能耗低、效率高、成本低、安全可靠的优点。(2)电拉拔装置可实现连续性生产，所制得的非晶丝长度可人为控制，非晶丝的表面光滑，圆度高，具有优异的力学和功能特性。(3)所制得的非晶丝的直径可通过调节模具大小和拉拔速度来控制，其中拉拔加工速度是由通过非晶丝的脉冲电流源和第一、二导向轮的转速决定的。附图说明图1是本专利技术的电拉拔装置示意图；图2是本专利技术的脉冲电源装置系统框架图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提出了一种非晶合金丝的制备方法及电拉拔装置，具有自动化程度高、操作简单、能耗低、效率高、成本低、安全可靠的优点，有利于推进非晶合金丝制备技术的发展，促进其在实际工业领域中的应用。本专利技术的目的在于提出一种方法简单、效率高、成本低且线径从毫米到微米范围可控的非晶合金丝的制备方法，可进行连续性生产具有很强的商业应用价值。本专利技术的另一个目的在提出一种制备方法简单、效率高、成本低且线径从毫米到微米范围可控的非晶合金丝的制备设备。本专利技术提出了一种非晶合金丝的制备方法及电拉拔装置，其中电拉拔装置如图1所示，包括第一导向轮1，第一加电电极2，第一绝缘模块3，加工模具4，第二绝缘模块5，第二加电电极6，脉冲电源装置7，冷却装置8和第二导向轮9；第一导向轮1和第二导向轮9分别设置在两端，中间设置有第一加电电极2与第一绝缘模块3相接，第一绝缘模块3与加工模具4输入端相接，加工模具4输出端与第一绝缘模块3相接，第二绝缘模块5与第二加电电极6相接，脉冲电源装置7的正极接第一加电电极2，脉冲电源装置7的负极接第二加电电极6，电流采样传感器7a置于脉冲电源装置7和第一加电电极2之间，温度采样传感器7b置于加工模具4输出端。第一导向轮1和第二导向轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电拉拔装置，其特征在于，包括：第一导向轮(1)，第一加电电极(2)，第一绝缘模块(3)，加工模具(4)，第二绝缘模块(5)，第二加电电极(6)，脉冲电源装置(7)，冷却装置(8)和第二导向轮(9)；所述第一加电电极(2)的一端通过加工材料连接第一导向轮(1)，所述第一加电电极(2)的另一端通过第一绝缘模块(3)连接至加工模具(4)的一端，加工模具(4)的另一端通过第二绝缘模块(5)连接至第二加电电极(6)的一端，第二加电电极(6)的另一端通过加工材料连接第二导向轮(9)；所述脉冲电源装置(7)的正极连接至所述第一加电电极(2)，负极连接至所述第二加电电极(6)；所述冷却装置(8)设置在所述第二加电电极(6)与所述第二导向轮(9)之间，用于在拉出的过程中对加工材料进行冷却。

【技术特征摘要】
1.一种电拉拔装置，其特征在于，包括：第一导向轮(1)，第一加电电极(2)，第一绝缘模块(3)，加工模具(4)，第二绝缘模块(5)，第二加电电极(6)，脉冲电源装置(7)，冷却装置(8)和第二导向轮(9)；所述第一加电电极(2)的一端通过加工材料连接第一导向轮(1)，所述第一加电电极(2)的另一端通过第一绝缘模块(3)连接至加工模具(4)的一端，加工模具(4)的另一端通过第二绝缘模块(5)连接至第二加电电极(6)的一端，第二加电电极(6)的另一端通过加工材料连接第二导向轮(9)；所述脉冲电源装置(7)的正极连接至所述第一加电电极(2)，负极连接至所述第二加电电极(6)；所述冷却装置(8)设置在所述第二加电电极(6)与所述第二导向轮(9)之间，用于在拉出的过程中对加工材料进行冷却。2.如权利要求1所述的电拉拔装置，其特征在于，工作时，加工材料由第一导向轮(...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩小涛，谌祺，吴泽霖，刘春婷，宋玉元，李亮，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42