專利背景
截至2013年12月23日,中國國內外的銅加工技術正在向高效、低耗、節能、環保等方向發展。銅材連續擠壓製造技術的誕生,推動了銅加工行業高效、低耗、節能、環保等發展的進程。連續擠壓發銅板帶製造技術不僅低能耗、生產效率高、產品成材率高、生產周期短等優點,而且符合中國國內外現代銅加工技術的發展,對中國銅帶生產技術的具有重要的開創性意義。
連續擠壓法銅板帶製造新技術採用Ф20毫米~Ф40毫米上引無氧銅桿為原料,通過模具一次擠壓成型軟態銅板帶坯,不需要加熱和銑面而是直接軋制,因此,該領域急需開發一種連續擠壓法銅帶坯板形的控制方法。《一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法》由此產生。
發明內容
專利目的
《一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法》的目的是提供一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法,其通過模具一次擠壓成型軟態銅板帶坯,不需要加熱和銑面而是直接軋制,操作簡單。
技術方案
一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法,包括以下步驟:
(1)矯直:Ф20毫米~Ф40毫米無氧銅桿通過矯直裝置,將彎曲的銅桿內部殘餘應力得到釋放,消除銅桿的形狀缺陷;
(2)吹掃:採用0.4~0.6MPa的壓縮空氣,將銅桿表面的灰塵等污染物吹掃乾淨,保證無氧銅桿潔淨的表面質量;
(3)擠壓成型:依次通過四級擴展變形通道、墊片和模具一次擠壓成型軟態銅板帶坯;
(4)冷卻:擠壓成型的銅帶坯通過真空防氧化管,採用10-20%的酒精與水的混合液進行冷卻,將銅帶坯冷卻到30攝氏度~50攝氏度;
(5)拋光:採用粗拋和精拋相結合的方法,將銅帶坯的粗糙度達到0.05~0.15微米;其中粗拋採用100~300目的磨料刷進行拋光預處理,精拋2000~3000目的不織布刷輥;
(6)卷取:將銅帶坯進行無芯卷取,其中內徑500~600毫米,外徑1500~2500毫米。
所述的四級擴展變形通道包括第一級變形擴展通道、第二級變形擴展通道、第三級變形擴展通道和第四級變形擴展通道,其中,第一級變形擴展通道的擴展角度A1為4~8攝氏度,擴展高度H1為20~30毫米,擴展寬度為B1為40~50毫米,擴展厚度T1為40~50毫米;第二級變形擴展通道擴展角度A2為120~130攝氏度,擴展高度H2為15~25毫米,擴展寬度為B2為100~120毫米,擴展厚度T2為40~50毫米;第三級變形擴展通道擴展角度A3為150~165攝氏度,擴展高度H3為15~25毫米,擴展寬度為B3為270~300毫米,擴展厚度T3為40~50毫米;第四級變形擴展通道擴展角度A4為70~50攝氏度,擴展高度H4為20~40毫米,擴展寬度為B4為310~450毫米,擴展厚度T4為40~50毫米;且T1=T2=T3=T4。
所述墊片入口寬度b1=B4,墊片出口寬度b2=模具擠壓產品寬度+1~2毫米。
所述的墊片為促流區和阻流區相結合的收縮變形通道墊片。
所述促流區的促流角α的角度為30~50攝氏度,所述阻流區的阻流角β的角度為3~5攝氏度。
所述的促流區為扇形,且扇形入口直徑d1=T4、扇形出口直徑d2=0.7~0.8d1,扇形入口寬度b3=0.25B4、扇形出口寬度b4=0.25模具擠壓產品寬度+1~2毫米。
所述的模具的定徑帶高度為8~15毫米,中點寬度大於最邊部寬度0.1~0.3毫米,且中點寬度與最邊部的寬度為逐漸變化過渡,構成“啞鈴”形狀。
所述的模具入口厚度尺寸大於出口厚度尺寸,形成喇叭狀。
所述喇叭狀口的角度γ為5~10攝氏度。
有益效果
《一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法》提供的一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法,具有以下優點:
1.《一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法》採用四級擴展變形通道,大幅度提高了連續擠壓銅帶坯的擴展寬度,採用20-40毫米的銅桿擴展到320-400毫米的銅帶坯;
2.《一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法》採用促流區和阻流區相結合的收縮變形通道的墊片,解決了連續擠壓擴展變形過程中金屬流速不均勻的技術難題,提高了銅帶坯成型性能,解決銅帶坯邊部無法成型和組織疏鬆的技術難題;
3.《一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法》採用喇叭口形狀與啞鈴形狀相結合的模具,使擠壓成型的銅帶坯橫向厚度公差≤0.05毫米;
4、《一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法》通過模具一次擠壓成型軟態銅板帶坯,不需要加熱和銑面而是直接軋制,省去了銑面的傳統工序,為後續的軋制工序提供了良好的坯料保證。
附圖說明
圖1為四級擴展變形通道擴展角度和擴展高度的示意圖;
圖2為四級擴展變形通道擴展厚度的示意圖;
圖3為墊片的結構示意圖;
圖4為圖3中沿A-A方向的剖視圖;
圖5為圖3中沿B-B方向的剖視圖;
圖6為模具的結構示意圖;
圖7為圖6中沿C-C方向的剖視圖;
其中,1、為四級擴展變形通道、2為墊片、3為模具、4為阻流區、5為促流區。
技術領域
《一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法》涉及一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法,屬於有色金屬加工技術領域。
權利要求
1.一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法,其特徵在於包括以下步驟:(1)矯直:Ф20毫米~Ф40毫米無氧銅桿通過矯直裝置,將彎曲的銅桿內部殘餘應力得到釋放,消除銅桿的形狀缺陷;(2)吹掃:採用0.4~0.6MPa的壓縮空氣,將銅桿表面的灰塵等污染物吹掃乾淨,保證無氧銅桿潔淨的表面質量;(3)擠壓成型:依次通過四級擴展變形通道、墊片和模具一次擠壓成型軟態銅板帶坯;(4)冷卻:擠壓成型的銅帶坯通過真空防氧化管,採用10-20%的酒精與水的混合液進行冷卻,將銅帶坯冷卻到30攝氏度~50攝氏度;(5)拋光:採用粗拋和精拋相結合的方法,將銅帶坯的粗糙度達到0.05~0.15微米;其中粗拋採用100~300目的磨料刷進行拋光預處理,精拋2000~3000目的不織布刷輥;(6)卷取:將銅帶坯進行無芯卷取,其中內徑500~600毫米,外徑1500~2500毫米;所述的四級擴展變形通道包括第一級變形擴展通道、第二級變形擴展通道、第三級變形擴展通道和第四級變形擴展通道,其中,第一級變形擴展通道的擴展角度A1為4~8攝氏度,擴展高度H1為20~30毫米,擴展寬度為B1為40~50毫米,擴展厚度T1為40~50毫米;第二級變形擴展通道擴展角度A2為120~130攝氏度,擴展高度H2為15~25毫米,擴展寬度為B2為100~120毫米,擴展厚度T2為40~50毫米;第三級變形擴展通道擴展角度A3為150~165攝氏度,擴展高度H3為15~25毫米,擴展寬度為B3為270~300毫米,擴展厚度T3為40~50毫米;第四級變形擴展通道擴展角度A4為70~50攝氏度,擴展高度H4為20~40毫米,擴展寬度為B4為310~450毫米,擴展厚度T4為40~50毫米;且T1=T2=T3=T4。
2.如權利要求1所述的連續擠壓法銅帶坯板形控制方法,其特徵在於:所述墊片入口寬度b1=B4,墊片出口寬度b2=模具擠壓產品寬度+1~2毫米。
3.如權利要求2所述的連續擠壓法銅帶坯板形控制方法,其特徵在於:所述的墊片為促流區和阻流區相結合的收縮變形通道墊片。
4.如權利要求3所述的連續擠壓法銅帶坯板形控制方法,其特徵在於:所述促流區的促流角α的角度為30~50攝氏度,所述阻流區的阻流角β的角度為3~5攝氏度。
5.如權利要求4所述的連續擠壓法銅帶坯板形控制方法,其特徵在於:所述的促流區為扇形,且扇形入口直徑d1=T4、扇形出口直徑d2=0.7~0.8d1,扇形入口寬度b3=0.25B4、扇形出口寬度b4=0.25模具擠壓產品寬度+1~2毫米。
6.如權利要求1所述的連續擠壓法銅帶坯板形控制方法,其特徵在於:所述的模具的定徑帶高度為8~15毫米,中點寬度大於最邊部寬度0.1~0.3毫米,且中點寬度與最邊部的寬度為逐漸變化過渡,構成“啞鈴”形狀。
7.如權利要求6所述的連續擠壓法銅帶坯板形控制方法,其特徵在於:所述的模具入口厚度尺寸大於出口厚度尺寸,形成喇叭狀。
8.如權利要求7所述的所述連續擠壓法銅帶坯板形控制方法,其特徵在於:所述喇叭狀口的角度γ為5~10攝氏度。
實施方式
如圖1-圖7所示,《一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法》連續擠壓法銅帶坯板形控制方法,包括以下步驟:(1)矯直:Ф20毫米~Ф40毫米無氧銅桿通過矯直裝置,將彎曲的銅桿內部殘餘應力得到釋放,消除銅桿的形狀缺陷;(2)吹掃:採用0.4~0.6MPa的壓縮空氣,將銅桿表面的灰塵等污染物吹掃乾淨,保證無氧銅桿潔淨的表面質量;(3)擠壓成型:依次通過四級擴展變形通道、墊片和模具一次擠壓成型軟態銅板帶坯;(4)冷卻:擠壓成型的銅帶坯通過真空防氧化管,採用10-20%的酒精與水的混合液進行冷卻,將銅帶坯冷卻到30攝氏度~50攝氏度;(5)拋光:採用粗拋和精拋相結合的方法,將銅帶坯的粗糙度達到0.05~0.15微米;其中粗拋採用100~300目的磨料刷進行拋光預處理,精拋2000~3000目的不織布刷輥;
(6)卷取:將銅帶坯進行無芯卷取,其中內徑500~600毫米,外徑1500~2500毫米。
《一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法》中四級擴展變形通道1包括第一級變形擴展通道、第二級變形擴展通道、第三級變形擴展通道和第四級變形擴展通道,其中,第一級變形擴展通道的擴展角度A1為4~8攝氏度,擴展高度H1為20~30毫米,擴展寬度為B1為40~50毫米,擴展厚度T1為40~50毫米;第二級變形擴展通道擴展角度A2為120~130攝氏度,擴展高度H2為15~25毫米,擴展寬度為B2為100~120毫米,擴展厚度T2為40~50毫米;第三級變形擴展通道擴展角度A3為150~165攝氏度,擴展高度H3為15~25毫米,擴展寬度為B3為270~300毫米,擴展厚度T3為40~50毫米;第四級變形擴展通道擴展角度A4為70~50攝氏度,擴展高度H4為20~40毫米,擴展寬度為B4為310~450毫米,擴展厚度T4為40~50毫米;且T1=T2=T3=T4。
墊片2入口寬度b1=B4,墊片2出口寬度b2=模具擠壓產品寬度+1~2毫米。
墊片2為促流區5和阻流區4相結合的收縮變形通道墊片。
促流區5的促流角α的角度為30~50攝氏度,所述阻流區4的阻流角β的角度為3~5攝氏度。
促流區5為扇形,且扇形入口直徑d1=T4、扇形出口直徑d2=0.7~0.8d1,扇形入口寬度b3=0.25B4、扇形出口寬度b4=0.25模具擠壓產品寬度+1~2毫米。
模具3的定徑帶高度為8~15毫米,中點寬度大於最邊部寬度0.1~0.3毫米,且中點寬度與最邊部的寬度為逐漸變化過渡,構成“啞鈴”形狀。
模具3入口厚度尺寸大於出口厚度尺寸,形成喇叭狀。
喇叭狀口的角度γ為5~10攝氏度。
《一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法》採用四級擴展變形通道,大幅度提高了連續擠壓銅帶坯的擴展寬度,採用20-40毫米的銅桿擴展到320-400毫米的銅帶坯;採用促流區和阻流區相結合的收縮變形通道的墊片,解決了連續擠壓擴展變形過程中金屬流速不均勻的技術難題,提高了銅帶坯成型性能,解決銅帶坯邊部無法成型和組織疏鬆的技術難題;採用喇叭口形狀與啞鈴形狀相結合的模具,使擠壓成型的銅帶坯橫向厚度公差≤0.05毫米;通過模具一次擠壓成型軟態銅板帶坯,不需要加熱和銑面而是直接軋制,省去了銑面的傳統工序,為後續的軋制工序提供了良好的坯料保證。
榮譽表彰
2018年12月20日,《一種連續擠壓法銅帶坯板形控制方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。