專利名稱：電纜用鋁或鋁合金導體絞制緊壓工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電纜用鋁或鋁合金導體絞制緊壓工藝，特別屬于電纜用鋁或鋁合金導體采用壓輥與納米金剛石復(fù)合涂層緊壓模結(jié)合的緊壓圓形工藝。
背景技術(shù)：
目前電線電纜用鋁或鋁合金導體采用的絞合緊壓工藝同銅導體的絞合緊壓工藝基本一致，特別是圓形緊壓工藝，都采用正規(guī)同心式單線絞合并運用圓形拉線模拉拔分層緊壓工藝。這種緊壓工藝，對于銅導體運用已經(jīng)非常成熟，其絞制緊壓后表面光亮、無毛刺、尺寸精確；但是對于鋁導體，其鋁單絲的機械性能、表面光潔度比銅單絲差很多，再加上為保證良好的電性能而采用較高的緊壓系數(shù)時，生產(chǎn)時更易產(chǎn)生表面毛刺、鋁屑較多，甚至出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。例如申請?zhí)枮?01010521808. 6，公開號為CN101976601A的中國專利，公開了“一
種絞合鋁導體圓形緊壓工藝”，在同一絞線層上連續(xù)采用兩道圓形緊壓拉伸模，并在緊壓拉伸模具處連續(xù)點滴酒精潤滑和冷卻工藝，解決鋁導體圓形緊壓的斷絲問題。該技術(shù)方案仍然存在以下不足
1)仍然采用正規(guī)同心式單線絞合，每一層絞向都相反，這種方式會在一定程度加劇單絲相互間的擠壓，使其單絲不規(guī)則變形量增大，增加了導體過圓形緊壓拉伸模的摩擦阻力，并在一定程度上加劇了鋁線內(nèi)部晶粒破碎、晶格畸變，使其導電性能下降；
2)采用點滴酒精潤滑和冷卻工藝，因純度再高的酒精也無法避免含水問題，水停留在鋁導體內(nèi)部或表面會對產(chǎn)品質(zhì)量造成一定影響；
3)采用在同一絞線層上連續(xù)采用兩道圓形緊壓拉伸模，只是解決了鋁導體斷絲后的修復(fù)問題，并沒有從源頭上解決斷絲問題，因為只要單一采用圓形拉線模，就無法避免斷絲。因此，該技術(shù)方案仍然存在改進提聞的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種電纜用鋁或鋁合金導體絞制緊壓工藝。本發(fā)明采用最外兩層絞合層的絞向相同，并采用壓輥與納米金剛石復(fù)合涂層緊壓模結(jié)合工藝方法，解決了緊壓圓形鋁導體表面毛刺、鋁屑較多和斷絲現(xiàn)象，并去除了采用連續(xù)點滴酒精潤滑冷卻對導體內(nèi)部或表面殘留水的質(zhì)量影響；采用該工藝其導電性能比采用傳統(tǒng)的正規(guī)同心式單線絞合、每一層絞向都相反工藝好，絞合緊壓后的導體體積電阻率降低了 O. 5 2. 0%，在一定程度上節(jié)約了生產(chǎn)成本，具有較好的社會效益。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是
電纜用鋁或鋁合金導體絞制緊壓工藝，包括沿鋁或鋁合金單絲的牽引方向，將鋁或鋁合金單絲進行絞合的步驟和將對絞合后的鋁或鋁合金單絲進行壓輥緊壓的步驟，絞合一次且壓輥緊壓后形成一層絞合層，后一絞合層是在前一絞合層的基礎(chǔ)上絞合形成的，其特征在于最后一層絞合層和倒數(shù)第二層絞合層的絞合方向相同。
除倒數(shù)第二層絞合層和最后一層絞合層以外的絞合層，其絞合方向與最后一層絞合層的絞合方向相反。所述壓輥緊壓的步驟是采用多道圓形壓輥模具進行多道壓輥緊壓處理的。在經(jīng)過最后一道圓形壓輥模具進行壓輥緊壓后，再經(jīng)過納米金剛石復(fù)合涂層緊壓圓形模具進行緊壓。倒數(shù)第二層絞合層的同一絞線層通過2 3道圓形壓輥模具進行壓輥緊壓；最后一層絞合層的同一絞線層先通過3 4道圓形壓輥模具進行壓輥緊壓后，再通過I道納米金剛石復(fù)合涂層緊壓圓形模具進行緊壓。除倒數(shù)第二層絞合層和最后一層絞合層以外的絞合層采用連續(xù)正反絞合的方式。所述納米金剛石復(fù)合涂層緊壓圓形模具距離最后一道圓形壓輥模具的距離為 O.5 L 5m。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于
I、本發(fā)明采用最外兩層絞合層的絞向相同，使得導體不僅承受了壓縮形變載荷，同時還承受了扭轉(zhuǎn)拉伸的載荷，而單向絞合引起的扭轉(zhuǎn)、彎曲及扭轉(zhuǎn)拉伸作用，結(jié)合緊壓的作用，使得導體能夠在多個方向進行形變，因此導體具有了間隙的自我尋找功能，即導體在朝向間隙的方向受到的阻力最小，導體更容易朝著有間隙的方向進行流變，因而能夠填充在間隙里，從而增大緊壓系數(shù)，使得導體單絲沿阻力方向最小的方向變形，大大降低導體中單絲不規(guī)則變形量，減小導體過圓形緊壓拉伸模的摩擦阻力，并在一定程度上減輕鋁線內(nèi)部晶粒破碎、晶格畸變，使其導電性能比正反絞合緊壓工藝好。2、本發(fā)明采用圓形壓輥模具，導體與圓形壓輥模具之間采用滾動摩擦，相比緊壓拉伸模具的滑動摩擦阻力小很多，能有效避免因摩擦阻力過大導致導體鋁單絲發(fā)熱變軟，出現(xiàn)毛刺、鋁屑現(xiàn)象，并在源頭上避免了斷線現(xiàn)象。3、本發(fā)明加入了納米金剛石復(fù)合涂層緊壓圓形模具，其模具尺寸只比最外層圓形壓輥模小O. 05 O. 30mm,因此時通過緊壓拉伸模具時的壓縮和變形量已經(jīng)非常小，所以其滑動摩擦也不大，能改善通過圓形壓輥模具后導體表面不光潔、尺寸不精確、橢圓度較大等缺陷，使其導體絞制緊壓后表面光亮、無毛刺、尺寸精確、圓整度高。4、本發(fā)明正是利用“最外兩層絞向相同，并采用壓輥與納米金剛石復(fù)合涂層緊壓模結(jié)合工藝方法”，解決了緊壓圓形鋁導體表面毛刺、鋁屑較多，斷絲現(xiàn)象，并去除了采用連續(xù)點滴酒精潤滑冷卻對導體內(nèi)部或表面殘留水的質(zhì)量影響。通過大量試驗證明，采用該工藝其導電性能比采用傳統(tǒng)的正規(guī)同心式單線絞合、每一層絞向都相反工藝好，絞合緊壓后的體積電阻率降低了 O. 5 2. 0%，在一定程度上節(jié)約了生產(chǎn)成本，具有較好的社會效益。5、用本發(fā)明的工藝制造的緊壓鋁或鋁合金導體，與傳統(tǒng)的制造工藝相比，本發(fā)明產(chǎn)生的顯著效果是a、導體絞制緊壓后表面光亮、無毛刺、無鋁屑、尺寸精確、圓整度高；b、從源頭上避免了鋁或鋁合金緊壓的最大問題斷線現(xiàn)象；C、避免了點滴酒精潤滑冷卻對導體內(nèi)部或表面殘留水的質(zhì)量影響；d、絞合緊壓后的體積電阻率降低了 O. 5 2. 0%，在一定程度上節(jié)約了生產(chǎn)成本，具有較好的社會效益。


圖I為本發(fā)明工藝流程圖。
圖2為本發(fā)明實施例2工藝流程圖。圖中標記1、圓形壓輥模具；2、納米金剛石復(fù)合涂層緊壓圓形模具；3、鋁或鋁合金單絲；4、鋁或鋁合金導體；5、牽引輪。
具體實施例方式實施例I :
電纜用鋁或鋁合金導體絞制緊壓工藝，包括沿鋁或鋁合金單絲3的牽引方向，將鋁或鋁合金單絲3進行絞合的步驟和將對絞合后的鋁或鋁合金單絲3進行壓輥緊壓的步驟，絞合一次且壓輥緊壓后形成一層絞合層，后一絞合層是在前一絞合層的基礎(chǔ)上絞合形成的，最后一層絞合層和倒數(shù)第二層絞合層的絞合方向相同。本發(fā)明中，除倒數(shù)第二層絞合層和最后一層絞合層以外的絞合層，其絞合方向與最后一層絞合層的絞合方向相反。
本發(fā)明中，所述壓輥緊壓的步驟是采用多道圓形壓輥模具I進行多道壓輥緊壓處理的。本發(fā)明中，在經(jīng)過最后一道圓形壓輥模具I進行壓輥緊壓后，再經(jīng)過納米金剛石復(fù)合涂層緊壓圓形模具2進行緊壓。本發(fā)明中，倒數(shù)第二層絞合層的同一絞線層通過2道圓形壓輥模具I進行壓輥緊壓；最后一層絞合層的同一絞線層先通過3道圓形壓輥模具I進行壓輥緊壓后，再通過I道納米金剛石復(fù)合涂層緊壓圓形模具2進行緊壓。本發(fā)明中，除倒數(shù)第二層絞合層和最后一層絞合層以外的絞合層采用連續(xù)正反絞合的方式。本發(fā)明中，所述納米金剛石復(fù)合涂層緊壓圓形模具2距離最后一道圓形壓輥模具I的距離為O. 5mO本發(fā)明在使用時，在兩層絞合層的情況下，鋁或鋁合金單絲3在牽引輪5的牽引下，從左到右依次被絞合進入圓形壓輥模具1，鋁或鋁合金導體4需要兩層緊壓時，其兩層絞合層的絞向相同左-左。實施例2
與實施例I的不同之處在于倒數(shù)第二層絞合層的同一絞線層通過2道圓形壓輥模具I進行壓輥緊壓；最后一層絞合層的同一絞線層先通過4道圓形壓輥模具I進行壓輥緊壓后，再通過I道納米金剛石復(fù)合涂層緊壓圓形模具2進行緊壓；所述納米金剛石復(fù)合涂層緊壓圓形模具2距離最后一道圓形壓輥模具I的距離為lm。本發(fā)明在使用時，所述鋁或鋁合金單絲3在牽引輪5的牽引下，從左到右依次被絞合進入圓形壓輥模具1，鋁或鋁合金導體4需要三層緊壓時，其從內(nèi)到外的絞向分別為右-左-左，使得鋁或鋁合金導體4不僅承受了壓縮形變載荷，同時還承受了扭轉(zhuǎn)拉伸的載荷，而單向絞合引起的扭轉(zhuǎn)、彎曲及扭轉(zhuǎn)拉伸作用，結(jié)合緊壓的作用，使得鋁或鋁合金導體4能夠在多個方向進行形變，因此導體具有了間隙的自我尋找功能，即鋁或鋁合金導體4在朝向間隙的方向受到的阻力最小，導體更容易朝著有間隙的方向進行流變，因而能夠填充在間隙里，從而增大緊壓系數(shù)，使得鋁或鋁合金導體4單絲沿阻力方向最小的方向變形，大大降低鋁或鋁合金導體4中單絲不規(guī)則變形量，減小鋁或鋁合金導體4過圓形緊壓拉伸模的摩擦阻力，并在一定程度上減輕鋁線內(nèi)部晶粒破碎、晶格畸變，使其導電性能比正反絞合緊壓工藝好。實施例3:
與實施例1、2的不同之處在于倒數(shù)第二層絞合層的同一絞線層通過3道圓形壓輥模具I進行壓輥緊壓；最后一層絞合層的同一絞線層先通過4道圓形壓輥模具I進行壓輥緊壓后，再通過I道納米金剛石復(fù)合涂層緊壓圓形模具2進行緊壓；所述納米金剛石復(fù)合涂層緊壓圓形模具2距離最后一道圓形壓輥模具I的距離為I. 5m。本發(fā)明在使用時，所述鋁或鋁合金單絲3在牽引輪5的牽引下，從左到右依次被絞合進入圓形壓輥模具1，鋁或鋁合金導體4需要四層緊壓時，其從內(nèi)到外絞向分別為左-右-左-左。實施例4
與實施例1、2、3的不同之處在于本發(fā)明在使用時，所述鋁或鋁合金單絲3在牽引輪5的牽引下，從左到右依次被絞合進入圓形壓輥模具I，鋁或鋁合金導體4需要5層緊壓時，其從內(nèi)到外絞向分別為右-左-右-左-左。依次類推；根據(jù)絞合層的層數(shù)變化，鋁或鋁合金導體4需要緊壓時，其從內(nèi)到外絞向始終保持最外兩側(cè)的絞向相同；其它層數(shù)根據(jù)需要緊壓的層數(shù)來正反絞合。
權(quán)利要求
1.電纜用鋁或鋁合金導體絞制緊壓工藝，包括沿鋁或鋁合金單絲(3)的牽引方向，將鋁或鋁合金單絲(3)進行絞合的步驟和將對絞合后的鋁或鋁合金單絲(3)進行壓輥緊壓的步驟，絞合一次且壓輥緊壓后形成一層絞合層，后一絞合層是在前一絞合層的基礎(chǔ)上絞合形成的，其特征在 于最后一層絞合層和倒數(shù)第二層絞合層的絞合方向相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電纜用鋁或鋁合金導體絞制緊壓工藝，其特征在于除倒數(shù)第二層絞合層和最后一層絞合層以外的絞合層，其絞合方向與最后一層絞合層的絞合方向相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電纜用鋁或鋁合金導體絞制緊壓工藝，其特征在于所述壓輥緊壓的步驟是采用多道圓形壓輥模具(I)進行多道壓輥緊壓處理的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電纜用鋁或鋁合金導體絞制緊壓工藝，其特征在于在經(jīng)過最后一道圓形壓輥模具(I)進行壓輥緊壓后，再經(jīng)過納米金剛石復(fù)合涂層緊壓圓形模具(2)進行緊壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電纜用鋁或鋁合金導體絞制緊壓工藝，其特征在于倒數(shù)第二層絞合層的同一絞線層通過2 3道圓形壓輥模具(I)進行壓輥緊壓；最后一層絞合層的同一絞線層先通過3 4道圓形壓輥模具(I)進行壓輥緊壓后，再通過I道納米金剛石復(fù)合涂層緊壓圓形模具(2)進行緊壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電纜用鋁或鋁合金導體絞制緊壓工藝，其特征在于除倒數(shù)第二層絞合層和最后一層絞合層以外的絞合層采用連續(xù)正反絞合的方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任意一項所述的電纜用鋁或鋁合金導體絞制緊壓工藝，其特征在于所述納米金剛石復(fù)合涂層緊壓圓形模具(2)距離最后一道圓形壓輥模具(I)的距離為 0. 5 I. 5mo
全文摘要
本發(fā)明提出電纜用鋁或鋁合金導體絞制緊壓工藝，包括沿鋁或鋁合金單絲的牽引方向，將鋁或鋁合金單絲進行絞合的步驟和將對絞合后的鋁或鋁合金單絲進行壓輥緊壓的步驟，絞合一次且壓輥緊壓后形成一層絞合層，后一絞合層是在前一絞合層的基礎(chǔ)上絞合形成的，最后一層絞合層和倒數(shù)第二層絞合層的絞合方向相同。本發(fā)明采用最外兩層絞合層的絞向相同，并采用壓輥與納米金剛石復(fù)合涂層緊壓模結(jié)合，解決了緊壓圓形鋁導體表面毛刺、鋁屑較多和斷絲現(xiàn)象，并去除了采用連續(xù)點滴酒精潤滑冷卻對導體內(nèi)部或表面殘留水的質(zhì)量影響，絞合緊壓后的體積電阻率降低了0.5～2.0%，節(jié)約了生產(chǎn)成本，具有較好的社會效益。
文檔編號H01B13/02GK102800437SQ20121030966
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者宋強, 李廣元, 沈盧東, 盛業(yè)武, 陳光高, 沈智飛, 黃靜, 蘭超 申請人:四川明星電纜股份有限公司