[发明专利]一种电磁感应线圈的制作模具及线圈制作方法

权利要求书

1.一种采用电磁感应线圈的两个制作模具的组合结构制造线圈的方法，其特征在于：所述电磁感应线圈的第一个制作模具为一个锥形部件结构，锥形部件是在截顶的圆锥结构的圆锥底部设有一个圆柱金属杆，圆柱金属杆的直径与圆锥顶部的圆截面的直径相等，圆锥顶部圆截面的中心为内螺纹或外螺纹结构；所述电磁感应线圈的第二个制作模具为一个圆柱部件结构，两端为内螺纹或外螺纹结构；当需要加工的线圈内径是常数时，选用圆柱部件绕制；当需要加工的线圈的一端为锥形开口时，选用锥形部件和圆柱部件作为模具，且将锥形部件的圆锥顶部与圆柱部件螺纹连接；当需要加工的线圈是上下端均有锥形开口时，选用两个锥形部件和圆柱部件作为模具，且圆柱部件的两端分别与两个所述锥形部件的圆锥顶部螺纹连接；所述圆柱部件径向截面的直径、截顶圆锥结构的上表面的直径和圆柱金属杆径向截面的直径三者相等；

制造线圈的方法具体步骤如下：

步骤1、根据实验需求，选取制作线圈的线材规格：

当悬浮物r5mm时，制作线圈的铜管内径1～5mm；

当悬浮物r5mm时，制作线圈的铜管内径大于5mm；

当铜管内径大于5mm时，对铜管进行退火处理；

依据目标线圈的结构参数：匝数、各匝的内径变化趋势及线圈两端的接头长度，计算出所需铜管的长度：

式中，L为线圈所需铜管的总长度，l₁为线圈端口到线圈正体的长度，l₂为悬浮线圈组与稳定线圈组之间铜管的长度，n为线圈的总匝数，d_i为第i匝线圈的内径，d_wire为线材的外径，ε为线圈长度修正因子，0ε1；

步骤2：根据设计要求选取模具：

若线圈内径为常数，则选用圆柱部件绕制；

若线圈为向一端锥形开口，则选用一个锥形部件和圆柱部件作为模具；

若线圈为两端锥形开口，则选用两个锥形部件和圆柱部件作为模具，两个锥形部件以圆截面与圆柱部件连接，且锥形尺寸根据设计要求选择；

步骤3：在铜管外壁增加一层绝缘套管，预防绕制紧密的各匝线圈之间产生电火花；

步骤4：以预留长度为l₁的铜管位置，在所选取的模具与悬浮组线圈直径相吻合的位置开始从下往上绕制悬浮线圈组，绕制完毕后预留l₂的长度作为悬浮组与稳定组中间的铜管，再绕制稳定线圈组；绕制过程中，使位于绕制部分的线材受到50～300N的均匀拉力以保证线材紧密贴合模具，形成结构紧凑、分布均匀的线圈雏形；

步骤5：调试上述线圈雏形，使稳定线圈组与悬浮线圈组位于同一中心对称轴，在线材两端焊接与感应加热设备匹配的接头，保证良好的导电性和通水性能。

2.根据权利要求1所述采用电磁感应线圈的两个制作模具的组合结构制造线圈的方法，其特征在于：所述锥形部件的半锥角为20°～80°，截顶锥形部分高度为10～100mm，圆柱金属杆长度为50mm。

3.根据权利要求1所述采用电磁感应线圈的两个制作模具的组合结构制造线圈的方法，其特征在于：所述各部件的圆柱直径为10～100mm，长度在20～150mm之间。

4.根据权利要求1所述采用电磁感应线圈的两个制作模具的组合结构制造线圈的方法，其特征在于：所述锥形部件、圆柱部件采用木质、高分子材料或者金属。