CN105186798B - 水力发电机定子铁芯定位筋生产工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明是水力发电机定子铁芯定位筋生产工艺方法，包括有以下步骤：将原材料入库进行外观、尺寸及化学成分检查，合格的原材料按生产要求下料切割成单个工件，每个工件的一端通过电焊机满焊上夹柄；经过退火处理，磷化皂化处理，工件拉拔，产品性能检验，工件产品校直，最后将校直好的工件产品的表面进行清洗，涂防锈油并进行包装；本发明采用液压拉拔方式制作，制作效率高，加工成本低，加工精度高，工件尺寸的一致性好，机组组装时间短，主要应用在水力发电机定子铁芯定位筋生产制造中。

Description

水力发电机定子铁芯定位筋生产工艺方法

技术领域

本发明涉及发电设备零部件生产工艺技术领域，尤其是水力发电机定子铁芯定位筋生产工艺方法。

背景技术

定位筋是发电机定子中必不可少的部件，其制作精度要求高，目前国内的定位筋生产制作一般都是采用机床切削加工的方式进行，加工精度往往不能很好的满足要求，还有就是从国外直接进口，但是其进口成本高，对于企业来说无形中增加了其经营成本，因此研究一种既能保证生产加工精度，又能有效降低其制作成本的定位筋生产方法是很有必要的。

过去采用机床切削加工工艺来生产定位筋，材料损耗大，加工过程中设备要求高，好似“杀鸡用牛刀”，而且由于产品的几何特性为细长异型，容易变形不易装夹，对刀具的要求很高，每加工一个几何面就要重新装夹校正，更换不同的刀具，加工效率低，加工变形量大，加工尺寸很难保证一致性，同时对机床操作工人的技术水平要求高。

目前液压拉拔机在金属型材的拉制中应用较少，现在多是应用一种链条式的拉拔机，链条式拉拔机相比液压拉拔机而言，在拉拔速度上有优势，但相比之下平稳性差，冲击力大，产品精度差，加工精度高的型材，很难达到要求，尤其是将液压拉拔机应用在发电机定子定位筋的制造领域更是相当少见。

发明内容

本发明的目的就是针对目前在定位筋生产制作上存在的上述问题，提供一种新的采用液压拉拔方式制作，制作效率高，加工成本低，加工精度高，工件尺寸的一致性好，机组组装时间短的水力发电机定子铁芯定位筋的生产工艺方法。

本发明的具体方案是：水力发电机定子铁芯定位筋生产工艺方法，包括有以下步骤：

a.将原材料入库进行外观、尺寸及化学成分检查，合格的原材料按生产要求下料切割成单个工件，每个工件的一端通过电焊机满焊上夹柄；

b.退火处理：将工件依次排放整齐，一排若干件叠至少5层，每层之间通过垫块保证6～10mm间隙，并用铁丝捆紧送入台车炉进行退火处理，设定退火温度710～740℃并保温4～5小时，然后让其自然冷却；

c.磷化皂化处理：将退火后的工件置于酸液中去除氧化层，再放入65～75℃的磷化池中进行处理20分钟，最后放入45～55℃的皂化池进行处理10分钟；

d.工件拉拔：将工件放在特定的拉拔机上，安装拉拔模具，调整拉拔模具角度及工件的拉拔长度，进行第1次拉拔，第1次拉拔的单边余量为1.4～1.6mm；本步骤中所述特定的拉拔机具有支架，支架的底部设有油箱A、油泵及配电控制柜，支架上方左右并行设有两根导向杆，导向杆上套装有机械夹紧装置，机械夹紧装置的一端中间位置连接有一根液压拉杆，液压拉杆的另一端与油泵连接，与机械夹紧装置相对的另一端支架上装有拉拔模具，所述机械夹紧装置具有夹具挡块，夹具挡块的内部中间设有楔形夹口，楔形夹口中装配有楔形夹具,楔形夹具的左右两边对称设有弹簧复位装置，该弹簧复位装置可使楔形夹具在不拉拔夹紧时自动复位；夹具挡块的上方中部设有支座，支座上架设有档杆，档杆可在支座中前后移动，档杆的前部设有压缩弹簧，档杆的中部开设有腰形孔，腰形孔的下方设有拨动横杆，拨动横杆上部设有拨动竖杆，拨动竖杆的上部穿过腰形孔并随档杆的移动前后拨动，拨动横杆的两端与夹具挡块转动连接，拨动横杆的底部设有推动杆，该推动杆可推动楔形夹具前进夹紧；

e.第2次拉拔：重复步骤b、c和d，更换拉拔模具，本次工件拉拔的单边余量为1.0～1.2mm；

f.第3次拉拔：重复步骤b、c和d，更换拉拔模具，本次工件拉拔的单边余量为0.6～0.7mm；

g.产品性能检验：在工件样品中随机取样，取出一根并在其上截出一段200mm的试样，按照OEA.640.288要求检测试样的抗拉强度、屈服强度和延伸率，机械性能如果不合格则需要按步骤a～f重新拉制，如果合格即可进行下一步骤；

h.工件产品校直：将拉制好的工件切割成标准长度，先利用特定的扭曲校直装置完成扭曲度校直，再利用普通的平直度校直机完成工件的平直度校直，满足定位筋的相关技术要求；所述特定的扭曲校直装置包括有工作平台、配电柜、油箱B及柱塞泵，所述工作平台的左右两侧并排设有两个模座，两个模座中分别装有活动靠模与固定靠模，活动靠模的后侧设有支撑台，支撑台上竖向设有液压缸，液压缸前端竖向装有液压伸缩杆，液压伸缩杆前端铰装有连杆，所述连杆的另一端与活动靠模固定连接，且所述活动靠模在连杆的带动下可绕自身轴心线旋转运动；在工作平台上还设有手动液压多向阀，该手动液压多向阀一端与柱塞泵管道连接，另一端与液压缸通过管道相连；

i.将校直好的工件产品的表面进行清洗，涂防锈油并进行包装。

本发明中所述楔形夹具上与待拉拔工件的夹紧接触部位设置有锯齿形条纹。

本发明中所述弹簧复位装置包括有与楔形夹具相连接的拉杆，拉杆上连接有复位弹簧，复位弹簧的另一端与夹具挡块固定连接，且复位弹簧与楔形夹具呈同方向斜向布置。

本发明中所述活动靠模所在的模座的侧面设有刻度盘，该刻度盘能精确显示活动靠模旋转的角度。

本发明中所述台车炉的长度至少为4000mm。

本发明具有以下有益效果：

1、工件拉拔采用液压冷拉工艺，材料利用率大大提高，设备操作简单，尺寸精度完全由模具保证，设备操作工人只要掌握简单的基本操作即可，加工效率大大提高。

2、本发明中生产定位筋采用的冷拉工艺，完全改变了过去通过机床切削加工的工艺模式，在保证产品性能、产品各项尺寸要求的同时，最大的特性就是降低了加工难度、提高了工作效率以及产品精度的一致性，节约了人力物力，减少了资源的浪费。

附图说明

图1是本发明中特定的拉拔机总体结构示意图；

图2是图1的俯视方向结构示意图；

图3是图1的左视方向结构示意图；

图4是本发明中的特定的拉拔机中的机械夹紧装置结构示意图；

图5是图4的俯视方向结构示意图；

图6是图4的左视方向结构示意图；

图7是图6中A-A处剖切结构示意图；

图8是本发明中特定的扭曲校直装置结构示意图；

图9是图8的俯视方向结构示意图；

图10是图8的左视方向结构示意图。

图中：1—支架，2—机械夹紧装置，3—导向杆，4—支撑钢，5—配电控制柜，6—油泵，7—油箱A，8—液压拉杆，9—拉拔模具，10—档杆，11—压缩弹簧，12—拨动竖杆，13—拨动横杆，14—支座，15—复位弹簧，16—拉杆，17—推动杆，18—楔形夹具，19—待拉拔工件，20—夹具挡块，21—腰形孔,22—液压缸，23—液压伸缩杆，24—活动靠模，25—模座，26—支撑台，27—工作平台，28—手动液压多向阀，29—油箱B，30—柱塞泵，31—配电柜，32—固定靠模，33—连杆，34—刻度盘，图中K方向、F方向为受力或运行方向。

具体实施方式

参见图1-图10，本发明是一种水力发电机定子铁芯定位筋生产工艺方法，包括有以下步骤：

a.将原材料入库进行外观、尺寸及化学成分检查，合格的原材料按生产要求下料切割成单个工件，每个工件的一端通过电焊机满焊上夹柄；

b.退火处理：将工件依次排放整齐，一排若干件叠至少5层，每层之间通过垫块保证6～10mm间隙，优选8mm，并用铁丝捆紧送入台车炉进行退火处理，设定退火温度710～740℃并保温4～5小时，优选710℃并保温5小时，然后让其自然冷却；

c.磷化皂化处理：将退火后的工件置于酸液中去除氧化层，再放入65～75℃（优选70℃）的磷化池中进行处理20分钟，最后放入45～55℃（优选50℃）的皂化池进行处理10分钟；

d.工件拉拔：将工件放在特定的拉拔机上，安装拉拔模具9，调整拉拔模具角度及工件的拉拔长度，进行第1次拉拔，第1次拉拔的单边余量为1.4～1.6mm；本步骤中所述特定的拉拔机具有支架1，支架的底部设有油箱A7、油泵6及配电控制柜5，支架上方左右并行设有两根导向杆3，导向杆上套装有机械夹紧装置2，机械夹紧装置的一端中间位置连接有一根液压拉杆8，液压拉杆的另一端与油泵连接，与机械夹紧装置相对的另一端支架上装有拉拔模具9，所述机械夹紧装置具有夹具挡块20，夹具挡块的内部中间设有楔形夹口，楔形夹口中装配有楔形夹具18,楔形夹具的左右两边对称设有弹簧复位装置，该弹簧复位装置可使楔形夹具在不拉拔夹紧时自动复位；夹具挡块的上方中部设有支座14，支座上架设有档杆10，档杆可在支座中前后移动，档杆的前部设有压缩弹簧11，档杆的中部开设有腰形孔21，腰形孔的下方设有拨动横杆13，拨动横杆上部设有拨动竖杆12，拨动竖杆的上部穿过腰形孔并随档杆的移动前后拨动，拨动横杆的两端与夹具挡块转动连接，拨动横杆的底部设有推动杆17，该推动杆可推动楔形夹具前进夹紧（具体参见图1-图7）；

e.第2次拉拔：重复步骤b、c和d，更换拉拔模具，本次工件拉拔的单边余量为1.0～1.2mm；

f.第3次拉拔：重复步骤b、c和d，更换拉拔模具，本次工件拉拔的单边余量为0.6～0.7mm；

g.产品性能检验：在工件样品中随机取样，取出一根并在其上截出一段200mm的试样，按照OEA.640.288要求检测试样的抗拉强度、屈服强度和延伸率，机械性能如果不合格则需要按步骤a～f重新拉制，如果合格即可进行下一步骤；

h.工件产品校直：将拉制好的工件切割成标准长度，先利用特定的扭曲校直装置完成扭曲度校直，再利用普通的平直度校直机完成工件的平直度校直，满足定位筋的相关技术要求；所述特定的扭曲校直装置包括有工作平台27、配电柜31、油箱B29及柱塞泵30，所述工作平台的左右两侧并排设有两个模座25，两个模座中分别装有活动靠模24与固定靠模32，活动靠模的后侧设有支撑台26，支撑台上竖向设有液压缸22，液压缸前端竖向装有液压伸缩杆23，液压伸缩杆前端铰装有连杆33，所述连杆的另一端与活动靠模固定连接，且所述活动靠模在连杆的带动下可绕自身轴心线旋转运动；在工作平台上还设有手动液压多向阀28，该手动液压多向阀一端与柱塞泵30管道连接，另一端与液压缸22通过管道相连（具体参见图8-图10）；

i.将校直好的工件产品的表面进行清洗，涂防锈油并进行包装。

本实施例中所述楔形夹具18上与待拉拔工件19的夹紧接触部位设置有锯齿形条纹。

本实施例中所述弹簧复位装置包括有与楔形夹具相连接的拉杆16，拉杆上连接有复位弹簧15，复位弹簧的另一端与夹具挡块20固定连接，且复位弹簧与楔形夹具呈同方向斜向布置。

本实施例中所述活动靠模24所在的模座25的侧面设有刻度盘34，该刻度盘能精确显示活动靠模旋转的角度。

本实施例中所述台车炉的长度至少为4000mm。

本发明中工件拉拔采用液压冷拉工艺，材料利用率大大提高，设备操作简单，尺寸精度完全由模具保证，设备操作工人只要掌握简单的基本操作即可，加工效率大大提高。

本发明中生产定位筋采用的冷拉工艺，完全改变了过去通过机床切削加工的工艺模式，在保证产品性能、产品各项尺寸要求的同时，最大的特性就是降低了加工难度、提高了工作效率以及产品精度的一致性，节约了人力物力，减少了资源的浪费。

Claims (5)

1.水力发电机定子铁芯定位筋生产工艺方法，其特征在于：包括有以下步骤：

a.将原材料入库进行外观、尺寸及化学成分检查，合格的原材料按生产要求下料切割成单个工件，每个工件的一端通过电焊机满焊上夹柄；

b.退火处理：将工件依次排放整齐，一排工件叠放至少5层，每层之间通过垫块保证6～10mm间隙，并用铁丝捆紧送入台车炉进行退火处理，设定退火温度710～740℃并保温4～5小时，然后让其自然冷却；

c.磷化皂化处理：将退火后的工件置于酸液中去除氧化层，再放入65～75℃的磷化池中进行处理20分钟，最后放入45～55℃的皂化池进行处理10分钟；

d.工件拉拔：将工件放在特定的拉拔机上，安装拉拔模具，调整拉拔模具角度及工件的拉拔长度，进行第1次拉拔，第1次拉拔的单边余量为1.4～1.6mm；本步骤中所述特定的拉拔机具有支架，支架的底部设有油箱A、油泵及配电控制柜，支架上方左右并行设有两根导向杆，导向杆上套装有机械夹紧装置，机械夹紧装置的一端中间位置连接有一根液压拉杆，液压拉杆的另一端与油泵连接，与机械夹紧装置相对的另一端支架上装有拉拔模具，所述机械夹紧装置具有夹具挡块，夹具挡块的内部中间设有楔形夹口，楔形夹口中装配有楔形夹具,楔形夹具的左右两边对称设有弹簧复位装置，该弹簧复位装置可使楔形夹具在不拉拔夹紧时自动复位；夹具挡块的上方中部设有支座，支座上架设有档杆，档杆可在支座中前后移动，档杆的前部设有压缩弹簧，档杆的中部开设有腰形孔，腰形孔的下方设有拨动横杆，拨动横杆上部设有拨动竖杆，拨动竖杆的上部穿过腰形孔并随档杆的移动前后拨动，拨动横杆的两端与夹具挡块转动连接，拨动横杆的底部设有推动杆，该推动杆可推动楔形夹具前进夹紧；

e.第2次拉拔：更换拉拔模具，重复步骤b、c和d，本次工件拉拔的单边余量为1.0～1.2mm；

f.第3次拉拔：更换拉拔模具，重复步骤b、c和d，本次工件拉拔的单边余量为0.6～0.7mm；

g.产品性能检验：在工件样品中随机取样，取出一根并在其上截出一段200mm的试样，按照OEA.640.288要求检测试样的抗拉强度、屈服强度和延伸率，机械性能如果不合格则需要按步骤a～f重新拉制，如果合格即可进行下一步骤；

h.工件产品校直：将拉制好的工件切割成标准长度，先利用特定的扭曲校直装置完成扭曲度校直，再利用平直度校直机完成工件的平直度校直，满足定位筋的相关技术要求；所述特定的扭曲校直装置包括有工作平台、配电柜、油箱B及柱塞泵，所述工作平台的左右两侧并排设有两个模座，两个模座中分别装有活动靠模与固定靠模，活动靠模的后侧设有支撑台，支撑台上竖向设有液压缸，液压缸前端竖向装有液压伸缩杆，液压伸缩杆前端铰装有连杆，所述连杆的另一端与活动靠模固定连接，且所述活动靠模在连杆的带动下可绕自身轴心线旋转运动；在工作平台上还设有手动液压多向阀，该手动液压多向阀一端与柱塞泵管道连接，另一端与液压缸通过管道相连；

i.将校直好的工件产品的表面进行清洗，涂防锈油并进行包装。

2.根据权利要求1所述的水力发电机定子铁芯定位筋生产工艺方法，其特征在于：所述楔形夹具上与待拉拔工件的夹紧接触部位设置有锯齿形条纹。

3.根据权利要求1所述的水力发电机定子铁芯定位筋生产工艺方法，其特征在于：所述弹簧复位装置包括有与楔形夹具相连接的拉杆，拉杆上连接有复位弹簧，复位弹簧的另一端与夹具挡块固定连接，且复位弹簧与楔形夹具呈同方向斜向布置。

4.根据权利要求1所述的水力发电机定子铁芯定位筋生产工艺方法，其特征在于：所述活动靠模所在的模座的侧面设有刻度盘，该刻度盘能精确显示活动靠模旋转的角度。

5.根据权利要求1所述的水力发电机定子铁芯定位筋生产工艺方法，其特征在于：所述台车炉的长度至少为4000mm。