專利名稱：導電觸指的旋壓加工裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于旋壓加工技術領域，準確的說是涉及一種特高壓導電觸指瓶頸部的旋壓加工裝置。
背景技術：
隨著國家電力市場的不斷發(fā)展和壯大，特高壓大電流輸變電產(chǎn)品成為電力市場的主導產(chǎn)品，百萬伏系列產(chǎn)品的需求量不斷增加。尤其是旁路隔離開關在百萬伏輸變電線路中對于增加輸送電功率、保持線路穩(wěn)定等方面有著重要作用，而導電觸指又是旁路隔離開關中的關鍵零件，其通流能力要求達到6300A。這種旁路隔離開關導電觸指主要由4毫米厚的T2Y銅板制成，這種材料的抗拉強度為295兆帕，強度較低，延展性非常好，其結構如圖1、圖2、圖3所示，這種導電觸指整體呈花瓶狀結構，其主要由瓶口部1、瓶頸部2、瓶身部3和瓶底部4組成，其中，瓶底部4和瓶口部I均為圓環(huán)筒形結構，瓶身部3為內(nèi)徑由瓶底部4向瓶口部I方向逐漸增加的截頭圓錐筒形結構，連接在瓶口部與I瓶身部3之間的瓶頸部2為一圈內(nèi)徑其它各部分的環(huán)形縮口結構。目前，這種導電觸指的瓶頸部由于其材質強度較低、延展性好的原因加工較為麻煩，加工成本較高，而如果采用加工成本較低的旋壓加工，旋壓輪會對導電觸指的瓶頸部2產(chǎn)生拉伸作用，很容易造成導電觸指的瓶頸部被拉薄，其最薄處的厚度只有1.5毫米，使得導電觸指的通流能力受到較大影響，不符合百萬伏輸變電線路中對旁路隔離開關導電觸指通流截面的有效面積的要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是:提供一種導電觸指瓶頸部的旋壓加工裝置，以解決常規(guī)旋壓加工不能保證導電觸指瓶頸部壁厚的問題，從而有效降低導電觸指的加工成本。本實用新型導電觸指瓶頸部旋壓加工裝置的技術方案是:一種導電觸指瓶頸部的旋壓加工裝置，包括用于與導電觸指筒狀毛坯內(nèi)壁面支撐配合的芯模，在芯模的外表面上開設有用于與旋壓輪配合成形導電觸指瓶頸部的周向環(huán)槽，在芯模的前端設有用于在壓力加載機構驅動下沿芯模軸向對導電觸指筒狀毛坯對應端部施加軸向壓力的環(huán)形加力罩，在芯模的后端設有用于與導電觸指筒狀毛坯對應端部軸向擋止配合的擋止限位結構。所述的環(huán)形加力罩包括與芯模導向滑動插套配合的導向部以及用于傳動連接壓力加載機構的連接部，在導向部的后端設有用于與導電觸指筒狀毛坯對應端部頂推配合的端蓋。所述的芯模包括用于同軸穿裝在導電觸指筒狀毛坯中的芯軸及用于支撐在芯軸外周面和導電觸指筒狀毛坯內(nèi)壁面之間的模芯，所述模芯在軸向上由用于與導電觸指筒狀毛坯瓶底部和瓶身部支撐配合的前半部分及用于與導電觸指筒狀毛坯瓶口部支撐配合的后半部分兩部分連接組成，所述的周向環(huán)槽開設于前、后兩部分的結合處。
所述的前半部分芯模設有用于與導電觸指筒狀毛坯瓶底部支撐配合的圓環(huán)部及用于與導電觸指筒狀毛坯瓶身部支撐配合、直徑由圓環(huán)部向瓶口方向逐漸增加的截頭圓錐部，該前半部模芯在周向上由一對相對對稱設置的第一模芯和一對相對對稱設置的第二模芯組成為瓣狀結構，所述第一模芯及第二模芯的外表面均設有用于與導電觸指筒狀毛坯的瓶底部內(nèi)壁面吻合配合的圓弧面以及用于與導電觸指筒狀毛坯的瓶身部內(nèi)壁面吻合配合的截頭圓錐面，所述兩第一模芯的外表面與兩第二模芯的外表面圍成圓形，所述兩第一模芯的內(nèi)表面為相對平行并與芯軸外周面相切的平面，所述兩第二模芯的內(nèi)表面由分別與兩第一模芯內(nèi)表面貼合的平面以及與芯軸外周面吻合配合的圓弧面組成。所述的兩第一模芯及兩第二模芯分別通過連接螺栓與后半部分模芯固定連接。所述的環(huán)形加力罩的導向部與芯軸后端導向滑動插套配合。本實用新型的導電觸指瓶頸部旋壓加工方法是在旋壓加工過程中對導電觸指筒狀毛坯施加徑向力的同時，沿芯模的軸向利用壓力加載機構對導電觸指筒狀毛坯施加軸向壓力，一旦導電觸指瓶頸部受到旋壓輪的徑向壓力作用而被拉伸變薄時，施加在導電觸指筒狀毛坯上的軸向壓力能夠實時推動材料向瓶頸部的拉薄部位流動，對拉伸處進行及時補充，避免導電觸指瓶頸部出現(xiàn)拉薄現(xiàn)象，該旋壓加工操作簡單、實施非常方便，其有效保證了旋壓加工過程中導電觸指瓶頸部的壁厚，其最薄處的厚度大于3毫米，從而確保了采用旋壓加工制成的導電觸指具有良好的通流能力，符合百萬伏輸變電線路中對旁路隔離開關導電觸指通流截面有效面積的要求，為順利通過6300安電流奠定了堅實的基礎。

圖1為本實用新型所涉及的導電觸指的主視圖；圖2為圖1的左視圖；圖3為圖2中的C-C剖視圖；圖4為本實用新型旋壓加工裝置具體實施例的使用狀態(tài)主視圖；圖5為圖中旋壓加工裝置使用狀態(tài)立體圖；圖6為圖4中的A-A剖視圖；圖7為圖4中的B-B剖視圖；圖8為圖6中的芯軸結構立體圖；圖9為圖6中第一模芯主視圖；圖10為圖6中第一模芯立體圖；圖11為圖6中第二模芯主視圖；圖12為圖6中第二模芯立體圖；圖13為圖6中后半部分模芯立體圖。
具體實施方式
本實用新型的導電觸指旋壓加工方法主要是在用旋壓輪與芯模配合成形導電觸指中呈縮口結構的瓶頸部的同時，沿芯模的軸線方向對導電觸指筒狀毛坯施加軸向壓力，從而改變材料流向，確保導電觸指瓶頸部的最薄處大于3毫米。為實現(xiàn)該旋壓加工方法，本實用新型提供了一種專用于實施該旋壓加工方法的旋壓加工裝置，這種旋壓加工裝置的具體實施例如圖4至圖13所示,該加工裝置具有一個用于與導電觸指筒狀毛還60內(nèi)壁面支撐配合的芯模，該芯模主要由用于同軸穿設在導電觸指筒狀毛坯60中的芯軸20及用于支撐在芯軸20外周面與導電觸指筒狀毛坯60內(nèi)壁面之間的模芯組成，由于導電觸指筒狀毛坯60瓶頸部2為內(nèi)徑較小的縮口結構，為方便旋壓完成后的拆模，該模芯在軸向上由用于與導電觸指筒狀毛坯60的瓶底部4和瓶身部3支撐配合的前半部分21及用于與導電觸指筒狀毛坯60的瓶口部I支撐配合的后半部分22兩部分連接組成，在該前、后兩部分模芯21,22的結合處外周面上環(huán)設有用于與旋壓輪40配合成形導電觸指筒狀毛坯60瓶頸部2的周向環(huán)槽24。由于本實施例中的導電觸指筒狀毛坯60的瓶身部3為直徑由瓶底部4向瓶口部I方向逐漸增加的截頭圓錐筒形結構，因而在前半部分模芯21的外表面上對應的設有支撐該截頭圓錐筒形結構瓶身部3內(nèi)壁的截頭圓錐面，為實現(xiàn)這種模芯拆模，本實施例中，該前半部分模芯21在周向上由一對相對對稱設置的第一模芯21-1和一對相對對稱設置的第二模芯21-2交錯圍成，該兩第一模芯21-1的外表面與兩第二模芯21-2的外表面圍成的截面為圓形，整體呈瓣狀結構，其中，在兩第一模芯21-1及兩第二模芯21-2的外表面均設有用于與導電觸指筒狀毛坯60的瓶底部4內(nèi)壁面吻合配合的圓弧面以及用于與導電觸指筒狀毛坯60的瓶身部3內(nèi)壁面吻合配合的截頭圓錐面，兩第一模芯21-1的內(nèi)表面為相對平行并與芯軸20外周面相切的平面，兩第二模芯21-2的內(nèi)表面由分別與兩第一模芯21-1內(nèi)表面貼合的平面以及與芯軸20外周面吻合配合的圓弧面組成。后半部分模芯22為滑動套裝在芯軸20上的圓環(huán)結構，前半部分模芯21中的兩第一模芯21-2及兩第二模芯21-2均通過對應設置的螺紋孔用連接螺栓與后半部分模芯22固連。為實現(xiàn)對導電觸指筒狀毛坯60施加軸向壓力，其在芯軸20的外周面上還徑向凸設有用于與導電觸指筒狀毛坯60的瓶底部4對應軸向擋止配合的環(huán)臺25，在環(huán)臺25的外緣沿芯軸20的軸向凸設有用于與導電觸指筒狀毛坯60的瓶底部4外壁面徑向限位配合的翻沿25-1，在芯軸20對應于導電觸指筒狀毛坯60的瓶口部I的一端導向滑動套裝有一環(huán)形加力罩30，該環(huán)形加力罩30具有軸向延伸突出芯軸20端面、用于連接壓力加載機構的連接部以及與芯軸20外周面導向滑動配合的導向部，在導向部遠離連接部的一端徑向凸設有用于與導電觸指筒狀毛坯60瓶口部I的口沿軸向頂觸配合的端蓋30-1。本實施例中，設芯軸20上用于在加工時與旋壓設備卡盤10夾緊配合的一端為前端，其另一端為后端，上述的環(huán)臺25 —體固設于芯軸20靠近其前端的外周面上，環(huán)形加力罩30導向滑動裝配在芯軸20的后端，同時，在環(huán)形加力罩30前端端蓋30-1的前端面與后半部分芯模22之間留設有用于在環(huán)形加力罩30受壓力加載機構驅動而產(chǎn)生軸向位移的施力間隙。使用時，先將芯軸20的前端夾緊固定在旋壓設備的卡盤10中，然后將導電觸指筒狀毛坯60由其瓶底部4處插入芯軸20中并使導電觸指筒狀毛坯60的瓶底部4與芯軸20上的環(huán)臺25擋止配合，然后將兩第一模芯21-1及兩第二模芯21-2對合組成前半部模芯21并由導電觸指筒狀毛坯60的瓶口部I插入到芯軸20與導電觸指筒狀毛坯60之間的環(huán)隙中，再將后半部分模芯22套入芯軸20中用連接螺栓23前半部分模芯21中的兩第一模芯21-1及兩第二模芯21-2對應連接固定，最后將加力罩30套在芯軸20的后端并用壓力加載機構頂緊。本實施例中，該壓力加載機構采用旋壓設備上現(xiàn)有的尾座頂尖。啟動旋壓設備，旋壓設備的卡盤10通過芯軸20帶動導電觸指筒狀毛坯60沿芯軸20的軸線高速旋轉，然后用旋壓輪40對準芯模表面的環(huán)槽沿芯軸20徑向對導電觸指筒狀毛坯60施加徑向壓力，施加徑向壓力的同時，旋壓輪沿芯軸20的軸向移動，實現(xiàn)對導電觸指筒狀毛坯60瓶頸部2的旋壓加工，旋壓的同時，用尾座頂尖沿芯軸20的軸線對導電觸指筒狀毛坯60不間斷的施加軸向壓力，從而使材料在受到軸向壓力后向導電觸指筒狀毛坯60瓶頸部2被旋壓輪40拉伸變薄的部分流動，避免導電觸指瓶頸部2在旋壓時出現(xiàn)筒壁被拉伸變薄現(xiàn)象，確保導電觸指瓶頸部筒壁最薄處的厚度大于3毫米，從而有效保證了導電觸指的通流能力，使該導電觸指符合百萬伏輸變電線路中對旁路隔離開關導電觸指通流截面有效面積的要求，為順利通過6300A的電流奠定了堅實的基礎。本實用新型不局限于上述實施例，上述的模芯也可以整體采用易碎材料或低熔點材料制成，拆模時可以在抽出芯軸后通過直接破拆模芯或加熱方式使模芯熔化實現(xiàn)拆模；如果導電觸指筒狀毛坯的瓶身部與瓶底部為內(nèi)徑相同的筒狀結構，去對應的前半部分模芯也可以采用穿套在芯軸上的圓筒結構，設于芯軸前端與導電觸指筒狀毛坯擋止配合的環(huán)臺采用螺紋連接方式旋裝在芯軸上，拆模時可以卸掉環(huán)臺后將前半部分模芯直接抽出；用于對環(huán)形加力罩施加驅動力的壓力加載機構還可以米用另設的氣缸、液壓缸、電動缸的機構；芯軸也可以采用四方軸或六房軸等，加力罩與芯軸之間的導向滑動配合結構還可以采用在芯軸自由端端面上軸向開設導向孔，在加力罩上同軸固定與導向孔導向滑動配合的導向軸；加力罩遠離芯軸的一端還可以徑向固定用于與壓力加載機構頂推配合的端板，其都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.種導電觸指瓶頸部的旋壓加工裝置，其特征在于，包括用于與導電觸指筒狀毛坯內(nèi)壁面支撐配合的芯模，在芯模的外表面上開設有用于與旋壓輪配合成形導電觸指瓶頸部的周向環(huán)槽，所述的芯模包括用于同軸穿裝在導電觸指筒狀毛坯中的芯軸及用于支撐在芯軸外周面和導電觸指筒狀毛坯內(nèi)壁面之間的模芯，所述模芯在軸向上由用于與導電觸指筒狀毛坯瓶底部和瓶身部支撐配合的前半部分及用于與導電觸指筒狀毛坯瓶口部支撐配合的后半部分兩部分連接組成，所述的周向環(huán)槽開設于前、后兩部分的結合處，在所述芯模的前端還設有用于在壓力加載機構驅動下沿芯模軸向對導電觸指筒狀毛坯對應端部施加軸向壓力的環(huán)形加力罩，在芯模的后端設有用于與導電觸指筒狀毛坯對應端部軸向擋止配合的擋止限位結構。
2.據(jù)權利要求1所述的導電觸指旋壓加工裝置，其特征在于，所述的環(huán)形加力罩包括與芯模導向滑動插套配合的導向部以及用于傳動連接壓力加載機構的連接部，在導向部的后端設有用于與導電觸指筒狀毛坯對應端部頂推配合的端蓋。
3.據(jù)權利要求2所述的導電觸指旋壓加工裝置，其特征在于，所述的環(huán)形加力罩的導向部與芯軸后端導向滑動插套配合。
4.據(jù)權利要求1所述的導電觸指旋壓加工裝置，其特征在于，所述的前半部分芯模設有用于與導電觸指筒狀毛坯瓶底部支撐配合的圓環(huán)部及用于與導電觸指筒狀毛坯瓶身部支撐配合、直徑由圓環(huán)部向瓶口方向逐漸增加的截頭圓錐部，該前半部模芯在周向上由一對相對對稱設置的第一模芯和一對相對對稱設置的第二模芯組成為瓣狀結構，所述第一模芯及第二模芯的外表面均設有用于與導電觸指筒狀毛坯的瓶底部內(nèi)壁面吻合配合的圓弧面以及用于與導電觸指筒狀毛坯的瓶身部內(nèi)壁面吻合配合的截頭圓錐面，所述兩第一模芯的外表面與兩第二模芯的外表面圍成圓形，所述兩第一模芯的內(nèi)表面為相對平行并與芯軸外周面相切的平面，所述兩第二模芯的內(nèi)表面由分別與兩第一模芯內(nèi)表面貼合的平面以及與芯軸外周面吻合配合的圓弧面組成。
5.據(jù)權利要求4所述的導電觸指旋壓加工裝置，其特征在于，所述的兩第一模芯及兩第二模芯分別通過連接螺栓與后半部分模芯固定連接。
專利摘要本實用新型公開了一種導電觸指瓶頸部的旋壓加工裝置，其在用于與導電觸指筒狀毛坯內(nèi)壁面支撐配合的芯模外表面上開設有用于與旋壓輪配合成形導電觸指瓶頸部的周向環(huán)槽，在芯模的前端設有用于在壓力加載機構驅動下沿芯模軸向對導電觸指筒狀毛坯對應端部施加軸向壓力的環(huán)形加力罩，在芯模的后端設有用于與導電觸指筒狀毛坯對應端部軸向擋止配合的擋止限位結構。導電觸指瓶頸部旋壓加工裝置是在旋壓加工過程中對導電觸指筒狀毛坯施加徑向力的同時，沿芯模的軸向利用壓力加載機構對導電觸指筒狀毛坯施加軸向壓力，從而推動材料向瓶頸部的拉薄部位流動，避免導電觸指瓶頸部出現(xiàn)拉薄現(xiàn)象，確保了采用旋壓加工制成的導電觸指具有良好的通流能力。
文檔編號B21D22/16GK202921735SQ201220468689
公開日2013年5月8日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權日2012年9月14日
發(fā)明者李宇鵬, 胡延濤, 孫玉洲, 侯亞峰, 鄭曉春, 張任 申請人:河南平高電氣股份有限公司, 平高集團有限公司, 國家電網(wǎng)公司