钨丝切割系统的制作方法

专利2022-05-09  99


本发明属于钨丝生产设备技术领域,具体涉及钨丝切割系统。



背景技术:

钨具有熔点高、电阻率大、强度高和较好的室温韧性,钨纤维常被用作增强相来制备纤维复合材料,达到增韧基体的作用。例如:钨纤维/金属玻璃复合材料、钨纤维/铜复合材料、钨纤维/钨复合材料等。这些复合材料中所用的钨纤维,直径一般为微米级,较细。而长度则有长有短,短纤维的长度通常为毫米级。为了更好的优化复合材料的力学性能,在实验室小试和中试研发阶段,会根据实验需求研究不同直径和不同长度的钨纤维对复合材料性能的影响,以便获得最佳的钨纤维参数范围。

外购的钨丝通常为钨丝卷,即长度较长的钨丝卷设在卷筒上。将卷设的钨丝从端部拉出进行切割,以得到符合实验长度要求的钨丝段。可以利用切割工具手动切割钨丝,但是手动切割不仅容易使切割后的钨丝段受折发生蜷曲,而且难以精确控制切割长度。

授权公告号为cn206464481u的实用新型专利文献,公开了一种直杆钨丝切割机。驱动电机驱动送丝轮转动,送丝轮和压紧轮对钨丝起到牵引作用,使钨丝向钨丝导管方向移动。从长度计量装置经过的钨丝,达到定长数值时,由长度计量装置向控制装置输出定长信号,然后由控制装置驱动激光切割装置动作,切断钨丝。在钨丝导管的作用下,后续钨丝不断传递将切断的部分钨丝沿着钨丝导管顶入收集装置中被收集,实现钨丝的定长切割。上述方案通过控制器控制激光切割装置切断钨丝。

激光切割是指利用高功率密度激光束照射被切割材料,使被切割材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,随着光束对材料的移动,孔洞连续形成宽度很窄的切缝,完成对材料的切割。当钨丝被激光切割装置切割时,被切割部位汽化形成钨蒸汽弥漫在空气中,容易污染环境。同时,激光切割装置的购置成本高。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种钨丝切割系统,能避免污染环境。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:钨丝切割系统,包括驱动件、传送装置和切割装置,驱动件驱动传送装置工作;还包括作业台;

所述切割装置包括电源、第一导电板、第二导电板、励磁线圈、永磁体和刀具;

所述第一导电板安装在作业台上;

所述传送装置、作业台和第二导电板沿水平方向依次间隔布置;所述作业台与传送装置相邻的一端为进料端,与第二导电板相邻的一端为出料端;

所述励磁线圈沿轴向竖向设置;所述励磁线圈、永磁体、刀具和作业台由上至下依次布置;所述永磁体安装在刀具上,且与励磁线圈的下端相对应;

所述刀具通过弹性件与安装座相连;

所述第一导电板、励磁线圈、电源和第二导电板通过导线相连;所述励磁线圈得电后,所述励磁线圈下端的磁极与永磁体上端的磁极相同;

所述刀具通过直线导向装置沿竖直方向做直线往复运动。

进一步的,所述直线导向装置包括滑动配合的滑块与滑槽;

所述滑块与永磁体相连;所述滑槽竖向设置。

进一步的,还包括收集装置;

所述刀具位于出料端的正上方;

所述收集装置与出料端相邻设置,且位于所述第二导电板与作业台之间间隙的下方。

进一步的,还包括两端开口的金属导管;

所述金属导管设置在第一导电板上;所述金属导管沿进料端至出料端的方向布置;所述金属导管的出口端与作业台的出料端齐平。

进一步的,所述第二导电板与作业台相背的一侧连接有直线推动装置,所述直线推动装置驱动第二导电板沿水平方向做直线往复运动;

所述直线推动装置与第二导电板之间设置有绝缘垫板。

进一步的,所述绝缘垫板为塑料制品。

进一步的,所述弹性件竖向穿过励磁线圈。

进一步的,所述弹性件为弹簧。

进一步的,所述第一导电板、第二导电板和金属导管均为铜制品。

进一步的,所述励磁线圈与永磁体同轴布置。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明提供一种钨丝切割系统,能避免污染环境。其利用钨丝端部与第二导电板相接触接通回路,得电的励磁线圈驱动永磁体向下做直线运动,进而带动刀具向下运动切割钨丝。钨丝被切断后回路断开,刀具在弹性件的回弹作用下复位。与背景技术相比,能避免在钨丝的切割过程中产生钨蒸汽,有利于环境保护,同时具有成本较低的优势。

附图说明

图1是本发明的结构示意图;

附图标记:1-作业台;101-进料端;102-出料端;2-第一导电板;3-第二导电板;4-励磁线圈;5-永磁体;6-刀具;7-导线;8-弹性件;9-滑槽;10-收集装置;11-金属导管;12-传送轮;13-直线推动装置;14-绝缘垫板;15-卷筒;16-电源;17-钨丝。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如附图所示,钨丝切割系统,包括驱动件、传送装置和切割装置,驱动件驱动传送装置工作;还包括作业台1;所述切割装置包括电源16、第一导电板2、第二导电板3、励磁线圈4、永磁体5和刀具6;所述第一导电板2安装在作业台1上;所述传送装置、作业台1和第二导电板3沿水平方向依次间隔布置;所述作业台1与传送装置相邻的一端为进料端101,与第二导电板3相邻的一端为出料端102;所述励磁线圈4沿轴向竖向设置;所述励磁线圈4、永磁体5、刀具6和作业台1由上至下依次布置;所述永磁体5安装在刀具6上,且与励磁线圈4的下端相对应;所述刀具6通过弹性件8与安装座相连;所述第一导电板2、励磁线圈4、电源16和第二导电板3通过导线7相连;所述励磁线圈4得电后,所述励磁线圈4下端的磁极与永磁体5上端的磁极相同;所述刀具6通过直线导向装置沿竖直方向做直线往复运动。

传送装置可以采用背景技术中的结构,即设置两个成对布置的传送轮12。驱动件驱动其中一个传送轮12转动,带动卷筒15上的钨丝17出线,两个成对布置的传送轮12对钨丝17起到准直的作用。钨丝17从作业台1的进料端101向出料端102运动,当钨丝17的端部与第二导电板3相接触时,回路接通,回路中的电源16供电,励磁线圈4得电产生磁场。根据磁极相同,相互排斥的原理,在直线导向装置的配合下,励磁线圈4驱动永磁体5竖直向下运动,弹性件8伸长,使刀具6切割钨丝17。钨丝17被切断后,回路断开,励磁线圈4失电磁性消失。弹性件8回弹,并在直线导向装置的配合下,带动刀具6向上复位。重复上述步骤,得到若干等长的钨丝段。安装座通常设置在励磁线圈4的上方,且为弹性件8提供连接支撑。安装座可以为耳板、挂钩、柱状结构等多种现有的结构形式。在如图所示的实施例中,第二导电板3与作业台1之间间隔5mm。

驱动件可以为驱动电机,也可以为摇柄。当驱动件为驱动电机时,通常还连接有减速器。当驱动件为摇柄时,手动转动摇柄以驱动传送轮12转动。

直线导向装置由非磁性材料制成,如铝合金、铜等。能够有效避免励磁线圈4得电产生的磁场对直线导向装置的导向作用产生干涉。

直线导向装置具有多种具体实施方式:

第一种具体实施方式,直线导向装置包括相啮合的齿轮和齿条,齿轮安装在永磁体5上,齿条竖向设置。

第二种具体实施方式,所述直线导向装置包括滑动配合的滑块与滑槽9;所述滑块与永磁体5相连;所述滑槽9竖向设置。

上述两种具体实施方式,均能确保刀具6沿竖直方向做直线往复运动。

为了便于收集切割后的钨丝段,优选的,还包括收集装置10;所述刀具6位于出料端102的正上方;所述收集装置10与出料端102相邻设置,且位于所述第二导电板3与作业台1之间间隙的下方。收集装置10既可以与作业台1相连,又可以通过支架安装。被切割的钨丝段在重力的作用下径直落入收集装置10中,收集方便、快速。收集装置10可以为收集槽。

由于钨丝17较细,其直径通常为微米级。仅仅依靠两个成对布置的传送轮12对钨丝17进行准直,准直效果有限。优选的,还包括两端开口的金属导管11;所述金属导管11设置在第一导电板2上;所述金属导管11沿进料端101至出料端102的方向布置;所述金属导管11的出口端与作业台1的出料端102齐平。金属导管11的进口端与进料端101相对应,金属导管11的出口端与出料端102相对应。钨丝17经传送轮12后进入金属导管11中,金属导管11对钨丝17进一步准直。金属导管11可以焊接在第一导电板2上,也可以通过螺栓与第一导电板2连接。

为了切割出不同长度的钨丝段,优选的,所述第二导电板3与作业台1相背的一侧连接有直线推动装置13,所述直线推动装置13驱动第二导电板3沿水平方向做直线往复运动;所述直线推动装置13与第二导电板3之间设置有绝缘垫板14。在直线推动装置13的驱动作用下,第二导电板3与作业台1出料端102之间沿水平方向的间距可调,进而控制钨丝17的伸长长度。绝缘垫板14起绝缘的作用,防止电流经第二导电板3传递至直线推动装置13上。直线推动装置13可以为液压杆、气杆等现有的装置。液压杆、气杆自身具有自锁功能,即伸长或缩短一定距离后,能保持该种状态不变。

绝缘垫板14可以为橡胶制品,优选的,所述绝缘垫板14为塑料制品。橡胶制品、塑料制品均具有较好的绝缘性能。

弹性件8可以设置在励磁线圈4的外侧方,为了保证受力平行,若干个弹性件8以励磁线圈4的轴线为中心线,呈中心对称结构。优选的,所述弹性件8竖向穿过励磁线圈4。便于弹性件8的安装。

为了提高励磁线圈4的驱动作用,优选的,所述励磁线圈4与永磁体5同轴布置。作为进一步的优选,弹性件8与励磁线圈4同轴布置。

弹性件8可以为橡胶绳,此时永磁体5上设置有连接环,连接环可以焊接在永磁体5上,也可以与永磁体5一体成型。橡胶绳的上端与耳板或挂钩形式的安装座相连,下端与永磁体5上的连接环相连。优选的,所述弹性件8为弹簧。弹簧的上端与柱状结构的安装座焊接,下端与永磁体5焊接。

第一导电板2、第二导电板3和金属导管11可以为铝制品,优选的,所述第一导电板2、第二导电板3和金属导管11均为铜制品。

在如图所示的实施例中,传送装置沿水平方向间隔布置有两组。进一步提高对钨丝17的准直效果。

以上为本发明的具体实施方式,从实施过程可以看出,本发明提供一种钨丝切割系统,能避免污染环境。其利用钨丝端部与第二导电板相接触接通回路,得电的励磁线圈驱动永磁体向下做直线运动,进而带动刀具向下运动切割钨丝。钨丝被切断后回路断开,刀具在弹性件的回弹作用下复位。与背景技术相比,能避免在钨丝的切割过程中产生钨蒸汽,有利于环境保护,同时具有成本较低的优势。


技术特征:

1.钨丝切割系统,包括驱动件、传送装置和切割装置,驱动件驱动传送装置工作;其特征在于:还包括作业台(1);

所述切割装置包括电源(16)、第一导电板(2)、第二导电板(3)、励磁线圈(4)、永磁体(5)和刀具(6);

所述第一导电板(2)安装在作业台(1)上;

所述传送装置、作业台(1)和第二导电板(3)沿水平方向依次间隔布置;所述作业台(1)与传送装置相邻的一端为进料端(101),与第二导电板(3)相邻的一端为出料端(102);

所述励磁线圈(4)沿轴向竖向设置;所述励磁线圈(4)、永磁体(5)、刀具(6)和作业台(1)由上至下依次布置;所述永磁体(5)安装在刀具(6)上,且与励磁线圈(4)的下端相对应;

所述刀具(6)通过弹性件(8)与安装座相连;

所述第一导电板(2)、励磁线圈(4)、电源(16)和第二导电板(3)通过导线(7)相连;所述励磁线圈(4)得电后,所述励磁线圈(4)下端的磁极与永磁体(5)上端的磁极相同;

所述刀具(6)通过直线导向装置沿竖直方向做直线往复运动。

2.如权利要求1所述的钨丝切割系统,其特征在于:所述直线导向装置包括滑动配合的滑块与滑槽(9);

所述滑块与永磁体(5)相连;所述滑槽(9)竖向设置。

3.如权利要求1所述的钨丝切割系统,其特征在于:还包括收集装置(10);

所述刀具(6)位于出料端(102)的正上方;

所述收集装置(10)与出料端(102)相邻设置,且位于所述第二导电板(3)与作业台(1)之间间隙的下方。

4.如权利要求1所述的钨丝切割系统,其特征在于:还包括两端开口的金属导管(11);

所述金属导管(11)设置在第一导电板(2)上;所述金属导管(11)沿进料端(101)至出料端(102)的方向布置;所述金属导管(11)的出口端与作业台(1)的出料端(102)齐平。

5.如权利要求1所述的钨丝切割系统,其特征在于:所述第二导电板(3)与作业台(1)相背的一侧连接有直线推动装置(13),所述直线推动装置(13)驱动第二导电板(3)沿水平方向做直线往复运动;

所述直线推动装置(13)与第二导电板(3)之间设置有绝缘垫板(14)。

6.如权利要求5所述的钨丝切割系统,其特征在于:所述绝缘垫板(14)为塑料制品。

7.如权利要求1所述的钨丝切割系统,其特征在于:所述弹性件(8)竖向穿过励磁线圈(4)。

8.如权利要求1所述的钨丝切割系统,其特征在于:所述弹性件(8)为弹簧。

9.如权利要求4所述的钨丝切割系统,其特征在于:所述第一导电板(2)、第二导电板(3)和金属导管(11)均为铜制品。

10.如权利要求1所述的钨丝切割系统,其特征在于:所述励磁线圈(4)与永磁体(5)同轴布置。

技术总结
本发明公开了一种钨丝切割系统,能避免污染环境。传送装置、作业台和第二导电板沿水平方向依次间隔布置;励磁线圈沿轴向竖向设置;励磁线圈、永磁体、刀具和作业台由上至下依次布置;永磁体安装在刀具上,且与励磁线圈的下端相对应;刀具通过弹性件与安装座相连;第一导电板、励磁线圈、电源和第二导电板通过导线相连;励磁线圈得电后,励磁线圈下端的磁极与永磁体上端的磁极相同;刀具通过直线导向装置沿竖直方向做直线往复运动。与背景技术相比,能避免在钨丝的切割过程中产生钨蒸汽,有利于环境保护,同时具有成本较低的优势。

技术研发人员:蒋燕;侯静;徐众
受保护的技术使用者:攀枝花学院
技术研发日:2021.05.07
技术公布日:2021.08.03

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