导电触指瓶颈部的旋压方法及配套的旋压加工装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102941271 A (43)申请公布日 2013.02.27 CN 102941271 A *CN102941271A* (21)申请号 201210340368.3 (22)申请日 2012.09.14 B21D 22/16(2006.01) (71)申请人 河南平高电气股份有限公司 地址 467001 河南省平顶山市南环东路 23 号 申请人 平高集团有限公司 国家电网公司 (72)发明人 李宇鹏 胡延涛 孙玉洲 侯亚峰 郑晓春 张任 (74)专利代理机构 郑州睿信知识产权代理有限 公司 41119 代理人 陈浩 (54) 发明名称 导电触指瓶颈部的旋压方法及。

2、配套的旋压加 工装置 (57) 摘要 本发明的导电触指瓶颈部旋压加工方法是在 旋压加工过程中对导电触指筒状毛坯施加径向力 的同时， 沿芯模的轴向利用压力加载机构对导电 触指筒状毛坯施加轴向压力， 一旦导电触指瓶颈 部受到旋压轮的径向压力作用而被拉伸变薄时， 施加在导电触指筒状毛坯上的轴向压力能够实时 推动材料向瓶颈部的拉薄部位流动， 对拉伸处进 行及时补充， 避免导电触指瓶颈部出现拉薄现象， 该旋压加工操作简单、 实施非常方便， 其有效保证 了旋压加工过程中导电触指瓶颈部的壁厚， 从而 确保了采用旋压加工制成的导电触指具有良好的 通流能力， 符合百万伏输变电线路中对旁路隔离 开关导电触指通流截。

3、面有效面积的要求， 为顺利 通过 6300 安电流奠定了坚实的基础。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 页 1/1 页 2 1. 一种导电触指瓶颈部的旋压加工方法， 其特征在于， 该方法包括以下步骤 ： 第一步， 将导电触指的筒状毛坯套装在芯模上并通过芯模固定到旋压设备上 ； 第二步， 旋压设备通 过芯模带动筒状毛坯沿芯模的轴线旋转， 用旋压轮沿芯模的径向对筒状毛坯施加径向压力 并轴向移动进行旋压的同时沿芯模的轴线从一端向另一端对筒状毛坯施加轴向压力。

4、， 从而 改变材料流向， 保证导电触指瓶颈部的成形。 2. 一种专用于实施如权利要求 1 所述导电触指瓶颈部旋压加工方法的导电触指旋压 加工装置， 其特征在于， 包括用于与导电触指筒状毛坯内壁面支撑配合的芯模， 在芯模的外 表面上开设有用于与旋压轮配合成形导电触指瓶颈部的周向环槽， 在芯模的前端设有用于 在压力加载机构驱动下沿芯模轴向对导电触指筒状毛坯对应端部施加轴向压力的环形加 力罩， 在芯模的后端设有用于与导电触指筒状毛坯对应端部轴向挡止配合的挡止限位结 构。 3. 根据权利要求 2 所述的导电触指旋压加工装置， 其特征在于， 所述的环形加力罩包 括与芯模导向滑动插套配合的导向部以及用于传。

5、动连接压力加载机构的连接部， 在导向部 的后端设有用于与导电触指筒状毛坯对应端部顶推配合的端盖。 4.根据权利要求2或3所述的导电触指旋压加工装置， 其特征在于， 所述的芯模包括用 于同轴穿装在导电触指筒状毛坯中的芯轴及用于支撑在芯轴外周面和导电触指筒状毛坯 内壁面之间的模芯， 所述模芯在轴向上由用于与导电触指筒状毛坯瓶底部和瓶身部支撑配 合的前半部分及用于与导电触指筒状毛坯瓶口部支撑配合的后半部分两部分连接组成， 所 述的周向环槽开设于前、 后两部分的结合处。 5. 根据权利要求 4 所述的导电触指旋压加工装置， 其特征在于， 所述的前半部分芯模 设有用于与导电触指筒状毛坯瓶底部支撑配合的圆。

6、环部及用于与导电触指筒状毛坯瓶身 部支撑配合、 直径由圆环部向瓶口方向逐渐增加的截头圆锥部， 该前半部模芯在周向上由 一对相对对称设置的第一模芯和一对相对对称设置的第二模芯组成为瓣状结构， 所述第一 模芯及第二模芯的外表面均设有用于与导电触指筒状毛坯的瓶底部内壁面吻合配合的圆 弧面以及用于与导电触指筒状毛坯的瓶身部内壁面吻合配合的截头圆锥面， 所述两第一模 芯的外表面与两第二模芯的外表面围成圆形， 所述两第一模芯的内表面为相对平行并与芯 轴外周面相切的平面， 所述两第二模芯的内表面由分别与两第一模芯内表面贴合的平面以 及与芯轴外周面吻合配合的圆弧面组成。 6. 根据权利要求 5 所述的导电触指。

7、旋压加工装置， 其特征在于， 所述的两第一模芯及 两第二模芯分别通过连接螺栓与后半部分模芯固定连接。 7. 根据权利要求 4 所述的导电触指旋压加工装置， 其特征在于， 所述的环形加力罩的 导向部与芯轴后端导向滑动插套配合。 权 利 要 求 书 CN 102941271 A 2 1/4 页 3 导电触指瓶颈部的旋压方法及配套的旋压加工装置 技术领域 0001 本发明属于旋压加工技术领域， 准确的说是涉及一种特高压导电触指瓶颈部的旋 压加工方法及专用于实施该方法的旋压加工装置。 背景技术 0002 随着国家电力市场的不断发展和壮大， 特高压大电流输变电产品成为电力市场的 主导产品， 百万伏系列产。

8、品的需求量不断增加。尤其是旁路隔离开关在百万伏输变电线路 中对于增加输送电功率、 保持线路稳定等方面有着重要作用， 而导电触指又是旁路隔离开 关中的关键零件， 其通流能力要求达到 6300A。这种旁路隔离开关导电触指主要由 4 毫米 厚的T2Y铜板制成， 这种材料的抗拉强度为295兆帕， 强度较低， 延展性非常好， 其结构如图 1、 图 2、 图 3 所示， 这种导电触指整体呈花瓶状结构， 其主要由瓶口部 1、 瓶颈部 2、 瓶身部 3 和瓶底部 4 组成， 其中， 瓶底部 4 和瓶口部 1 均为圆环筒形结构， 瓶身部 3 为内径由瓶底部 4 向瓶口部 1 方向逐渐增加的截头圆锥筒形结构， 连。

9、接在瓶口部与 1 瓶身部 3 之间的瓶颈 部 2 为一圈内径其它各部分的环形缩口结构。目前， 这种导电触指的瓶颈部由于其材质强 度较低、 延展性好的原因加工较为麻烦， 加工成本较高， 而如果采用加工成本较低的旋压加 工， 旋压轮会对导电触指的瓶颈部 2 产生拉伸作用， 很容易造成导电触指的瓶颈部被拉薄， 其最薄处的厚度只有 1.5 毫米， 使得导电触指的通流能力受到较大影响， 不符合百万伏输 变电线路中对旁路隔离开关导电触指通流截面的有效面积的要求。 发明内容 0003 本发明的目的是 ： 提供一种导电触指瓶颈部的旋压加工方法， 以解决常规旋压加 工不能保证导电触指瓶颈部壁厚的问题， 从而有效。

10、降低导电触指的加工成本。 0004 本发明导电触指瓶颈部旋压加工方法的技术方案是 ： 一种导电触指瓶颈部的旋压 加工方法， 包括以下步骤 ： 第一步， 将导电触指的筒状毛坯套装在芯模上并通过芯模固定到 旋压设备上 ； 第二步， 旋压设备通过芯模带动筒状毛坯沿芯模的轴线旋转， 用旋压轮沿芯模 的径向对筒状毛坯施加径向压力并轴向移动进行旋压的同时沿芯模的轴线从一端向另一 端对筒状毛坯施加轴向压力， 从而改变材料流向， 保证导电触指瓶颈部的成形。 0005 本发明还同时提供了一种专用于实施上述旋压加工方法的导电触指旋压加工装 置， 该旋压加工装置的技术方案是 ： 一种导电触指瓶颈部的旋压加工装置， 。

11、包括用于与导电 触指筒状毛坯内壁面支撑配合的芯模， 在芯模的外表面上开设有用于与旋压轮配合成形导 电触指瓶颈部的周向环槽， 在芯模的前端设有用于在压力加载机构驱动下沿芯模轴向对导 电触指筒状毛坯对应端部施加轴向压力的环形加力罩， 在芯模的后端设有用于与导电触指 筒状毛坯对应端部轴向挡止配合的挡止限位结构。 0006 所述的环形加力罩包括与芯模导向滑动插套配合的导向部以及用于传动连接压 力加载机构的连接部， 在导向部的后端设有用于与导电触指筒状毛坯对应端部顶推配合的 端盖。 说 明 书 CN 102941271 A 3 2/4 页 4 0007 所述的芯模包括用于同轴穿装在导电触指筒状毛坯中的芯。

12、轴及用于支撑在芯轴 外周面和导电触指筒状毛坯内壁面之间的模芯， 所述模芯在轴向上由用于与导电触指筒状 毛坯瓶底部和瓶身部支撑配合的前半部分及用于与导电触指筒状毛坯瓶口部支撑配合的 后半部分两部分连接组成， 所述的周向环槽开设于前、 后两部分的结合处。 0008 所述的前半部分芯模设有用于与导电触指筒状毛坯瓶底部支撑配合的圆环部及 用于与导电触指筒状毛坯瓶身部支撑配合、 直径由圆环部向瓶口方向逐渐增加的截头圆锥 部， 该前半部模芯在周向上由一对相对对称设置的第一模芯和一对相对对称设置的第二模 芯组成为瓣状结构， 所述第一模芯及第二模芯的外表面均设有用于与导电触指筒状毛坯的 瓶底部内壁面吻合配合的。

13、圆弧面以及用于与导电触指筒状毛坯的瓶身部内壁面吻合配合 的截头圆锥面， 所述两第一模芯的外表面与两第二模芯的外表面围成圆形， 所述两第一模 芯的内表面为相对平行并与芯轴外周面相切的平面， 所述两第二模芯的内表面由分别与两 第一模芯内表面贴合的平面以及与芯轴外周面吻合配合的圆弧面组成。 0009 所述的两第一模芯及两第二模芯分别通过连接螺栓与后半部分模芯固定连接。 0010 所述的环形加力罩的导向部与芯轴后端导向滑动插套配合。 0011 本发明的导电触指瓶颈部旋压加工方法是在旋压加工过程中对导电触指筒状毛 坯施加径向力的同时， 沿芯模的轴向利用压力加载机构对导电触指筒状毛坯施加轴向压 力， 一旦。

14、导电触指瓶颈部受到旋压轮的径向压力作用而被拉伸变薄时， 施加在导电触指筒 状毛坯上的轴向压力能够实时推动材料向瓶颈部的拉薄部位流动， 对拉伸处进行及时补 充， 避免导电触指瓶颈部出现拉薄现象， 该旋压加工操作简单、 实施非常方便， 其有效保证 了旋压加工过程中导电触指瓶颈部的壁厚， 其最薄处的厚度大于 3 毫米， 从而确保了采用 旋压加工制成的导电触指具有良好的通流能力， 符合百万伏输变电线路中对旁路隔离开关 导电触指通流截面有效面积的要求， 为顺利通过 6300 安电流奠定了坚实的基础。 附图说明 0012 图 1 为本发明所涉及的导电触指的主视图 ； 图 2 为图 1 的左视图 ； 图 3。

15、 为图 2 中的 C-C 剖视图 ； 图 4 为本发明旋压加工装置具体实施例的使用状态主视图 ； 图 5 为图中旋压加工装置使用状态立体图 ； 图 6 为图 4 中的 A-A 剖视图 ； 图 7 为图 4 中的 B-B 剖视图 ； 图 8 为图 6 中的芯轴结构立体图 ； 图 9 为图 6 中第一模芯主视图 ； 图 10 为图 6 中第一模芯立体图 ； 图 11 为图 6 中第二模芯主视图 ； 图 12 为图 6 中第二模芯立体图 ； 图 13 为图 6 中后半部分模芯立体图。 具体实施方式 说 明 书 CN 102941271 A 4 3/4 页 5 0013 本发明的导电触指旋压加工方法主。

16、要是在用旋压轮与芯模配合成形导电触指中 呈缩口结构的瓶颈部的同时， 沿芯模的轴线方向对导电触指筒状毛坯施加轴向压力， 从而 改变材料流向， 确保导电触指瓶颈部的最薄处大于 3 毫米。为实现该旋压加工方法， 本发明 提供了一种专用于实施该旋压加工方法的旋压加工装置， 这种旋压加工装置的具体实施例 如图 4 至图 13 所示， 该加工装置具有一个用于与导电触指筒状毛坯 60 内壁面支撑配合的 芯模， 该芯模主要由用于同轴穿设在导电触指筒状毛坯 60 中的芯轴 20 及用于支撑在芯轴 20 外周面与导电触指筒状毛坯 60 内壁面之间的模芯组成， 由于导电触指筒状毛坯 60 瓶颈 部 2 为内径较小的。

17、缩口结构， 为方便旋压完成后的拆模， 该模芯在轴向上由用于与导电触 指筒状毛坯 60 的瓶底部 4 和瓶身部 3 支撑配合的前半部分 21 及用于与导电触指筒状毛坯 60 的瓶口部 1 支撑配合的后半部分 22 两部分连接组成， 在该前、 后两部分模芯 21、 22 的结 合处外周面上环设有用于与旋压轮 40 配合成形导电触指筒状毛坯 60 瓶颈部 2 的周向环槽 24。由于本实施例中的导电触指筒状毛坯 60 的瓶身部 3 为直径由瓶底部 4 向瓶口部 1 方 向逐渐增加的截头圆锥筒形结构， 因而在前半部分模芯 21 的外表面上对应的设有支撑该 截头圆锥筒形结构瓶身部 3 内壁的截头圆锥面， 。

18、为实现这种模芯拆模， 本实施例中， 该前半 部分模芯21在周向上由一对相对对称设置的第一模芯21-1和一对相对对称设置的第二模 芯 21-2 交错围成， 该两第一模芯 21-1 的外表面与两第二模芯 21-2 的外表面围成的截面为 圆形， 整体呈瓣状结构， 其中， 在两第一模芯 21-1 及两第二模芯 21-2 的外表面均设有用于 与导电触指筒状毛坯 60 的瓶底部 4 内壁面吻合配合的圆弧面以及用于与导电触指筒状毛 坯 60 的瓶身部 3 内壁面吻合配合的截头圆锥面， 两第一模芯 21-1 的内表面为相对平行并 与芯轴 20 外周面相切的平面， 两第二模芯 21-2 的内表面由分别与两第一模。

19、芯 21-1 内表面 贴合的平面以及与芯轴 20 外周面吻合配合的圆弧面组成。后半部分模芯 22 为滑动套装在 芯轴 20 上的圆环结构， 前半部分模芯 21 中的两第一模芯 21-2 及两第二模芯 21-2 均通过 对应设置的螺纹孔用连接螺栓与后半部分模芯 22 固连。 0014 为实现对导电触指筒状毛坯 60 施加轴向压力， 其在芯轴 20 的外周面上还径向凸 设有用于与导电触指筒状毛坯 60 的瓶底部 4 对应轴向挡止配合的环台 25， 在环台 25 的外 缘沿芯轴 20 的轴向凸设有用于与导电触指筒状毛坯 60 的瓶底部 4 外壁面径向限位配合的 翻沿 25-1， 在芯轴 20 对应于。

20、导电触指筒状毛坯 60 的瓶口部 1 的一端导向滑动套装有一环 形加力罩30， 该环形加力罩30具有轴向延伸突出芯轴20端面、 用于连接压力加载机构的连 接部以及与芯轴 20 外周面导向滑动配合的导向部， 在导向部远离连接部的一端径向凸设 有用于与导电触指筒状毛坯60瓶口部1的口沿轴向顶触配合的端盖30-1。 本实施例中， 设 芯轴20上用于在加工时与旋压设备卡盘10夹紧配合的一端为前端， 其另一端为后端， 上述 的环台 25 一体固设于芯轴 20 靠近其前端的外周面上， 环形加力罩 30 导向滑动装配在芯轴 20 的后端， 同时， 在环形加力罩 30 前端端盖 30-1 的前端面与后半部分芯。

21、模 22 之间留设有 用于在环形加力罩 30 受压力加载机构驱动而产生轴向位移的施力间隙。 0015 使用时， 先将芯轴20的前端夹紧固定在旋压设备的卡盘10中， 然后将导电触指筒 状毛坯 60 由其瓶底部 4 处插入芯轴 20 中并使导电触指筒状毛坯 60 的瓶底部 4 与芯轴 20 上的环台25挡止配合， 然后将两第一模芯21-1及两第二模芯21-2对合组成前半部模芯21 并由导电触指筒状毛坯 60 的瓶口部 1 插入到芯轴 20 与导电触指筒状毛坯 60 之间的环隙 中， 再将后半部分模芯 22 套入芯轴 20 中用连接螺栓 23 前半部分模芯 21 中的两第一模芯 说 明 书 CN 1。

22、02941271 A 5 4/4 页 6 21-1 及两第二模芯 21-2 对应连接固定， 最后将加力罩 30 套在芯轴 20 的后端并用压力加 载机构顶紧。本实施例中， 该压力加载机构采用旋压设备上现有的尾座顶尖。启动旋压设 备， 旋压设备的卡盘 10 通过芯轴 20 带动导电触指筒状毛坯 60 沿芯轴 20 的轴线高速旋转， 然后用旋压轮 40 对准芯模表面的环槽沿芯轴 20 径向对导电触指筒状毛坯 60 施加径向压 力， 施加径向压力的同时， 旋压轮沿芯轴 20 的轴向移动， 实现对导电触指筒状毛坯 60 瓶颈 部 2 的旋压加工， 旋压的同时， 用尾座顶尖沿芯轴 20 的轴线对导电触指。

23、筒状毛坯 60 不间断 的施加轴向压力， 从而使材料在受到轴向压力后向导电触指筒状毛坯60瓶颈部2被旋压轮 40 拉伸变薄的部分流动， 避免导电触指瓶颈部 2 在旋压时出现筒壁被拉伸变薄现象， 确保 导电触指瓶颈部筒壁最薄处的厚度大于 3 毫米， 从而有效保证了导电触指的通流能力， 使 该导电触指符合百万伏输变电线路中对旁路隔离开关导电触指通流截面有效面积的要求， 为顺利通过 6300A 的电流奠定了坚实的基础。 0016 本发明不局限于上述实施例， 上述的模芯也可以整体采用易碎材料或低熔点材料 制成， 拆模时可以在抽出芯轴后通过直接破拆模芯或加热方式使模芯熔化实现拆模 ； 如果 导电触指筒状。

24、毛坯的瓶身部与瓶底部为内径相同的筒状结构， 去对应的前半部分模芯也可 以采用穿套在芯轴上的圆筒结构， 设于芯轴前端与导电触指筒状毛坯挡止配合的环台采用 螺纹连接方式旋装在芯轴上， 拆模时可以卸掉环台后将前半部分模芯直接抽出 ； 用于对环 形加力罩施加驱动力的压力加载机构还可以采用另设的气缸、 液压缸、 电动缸的机构 ； 芯轴 也可以采用四方轴或六方轴等， 加力罩与芯轴之间的导向滑动配合结构还可以采用在芯轴 自由端端面上轴向开设导向孔， 在加力罩上同轴固定与导向孔导向滑动配合的导向轴 ； 加 力罩远离芯轴的一端还可以径向固定用于与压力加载机构顶推配合的端板， 其都在本发明 的保护范围之内。 说 明 书 CN 102941271 A 6 1/5 页 7 图 1 图 2图 3 说 明 书 附 图 CN 102941271 A 7 2/5 页 8 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102941271 A 8 3/5 页 9 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 102941271 A 9 4/5 页 10 图 8 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 102941271 A 10 5/5 页 11 图 11 图 12 图 13 说 明 书 附 图 CN 102941271 A 11 。