连续挤压机生产大宽厚比铜排的应用研究

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　　应 用技 术 I ■ C h in a s c ie n c e a n d T e e h n o lo g y R e vie w 连续挤压机生 产大宽厚 比铜排 的应用研究 刘劲 祥 (佛山市华鸿铜管有限公司 ) [摘 要] 本文对连续挤压机生产大宽厚 比铜排的应用研究。 [关键词] 连续挤压铜排大宽厚 比 中图分类号： TD966 文献标识码 ： A ． 文章编号： 1009— 914X (2014)41— 0228— 01 1． 我国铜材连续挤压技术发展状况 连续挤压技术虽然起源于外国， 但是， 近年来我国在连续挤压技术方面取 得巨大发展 ， 尤其是在铜材连续挤压技术上， 已处于世界领头羊。 大连交通大 学、 以及常州艾邦机械科技股份有...

　　应 用技 术 I ■ C h in a s c ie n c e a n d T e e h n o lo g y R e vie w 连续挤压机生 产大宽厚 比铜排 的应用研究 刘劲 祥 (佛山市华鸿铜管有限公司 ) [摘 要] 本文对连续挤压机生产大宽厚 比铜排的应用研究。 [关键词] 连续挤压铜排大宽厚 比 中图分类号： TD966 文献标识码 ： A ． 文章编号： 1009 914X (2014)41 0228 01 1． 我国铜材连续挤压技术发展状况 连续挤压技术虽然起源于外国， 但是， 近年来我国在连续挤压技术方面取 得巨大发展 ， 尤其是在铜材连续挤压技术上， 已处于世界领头羊。 大连交通大 学、 以及常州艾邦机械科技股份有限公司、 常州齐丰连续挤压设备有限公司和 上海亚爵电工成套设备制造有限公司等研发并生产的连续挤压设备， 以远销世 界各地。 连续挤压机是大宽厚 比铜排及窄带坯加工设施的理想选择 ， 目前国内 已拥有上百台铜材连续挤压机， 主要分布在浙江， 江苏 ， 广东 ， 山东 ， 江西等地 方。 连续挤压技术的工作原理如图I所示， 实质是金属线坯在挤压轮的强迫送 进之下 ， 经过堵头金属产生塑性变形流人模腔从模具孔流出， 由变形热使其本 身加热， 达到了动态再结晶温度 ， 并进而实现铜及铜合金棒、 型、 线多品种的连 续挤压过程 采用连续挤压法生产铜材具有工艺流程短、 生产率效高、 成材率 高、 节能环保、 电学性能好等优点。 生产流程 电解铜 +熔化 上引光亮杆 连续挤压 拉伸锯切 成品 人库 随着连续挤压技术生产铜排的产业化 ， 工模具制作技术与工艺流程得到不 断改进 ， 连续挤压技术在铜排中的运用有了很大突破。 2． 连续挤压铜材的生产技术水平 经过多年的发展， 连续挤压机的型号有TJ350、 TJ400、 TJ550、 T J630- ~ ， 随 着连续挤压技术生产铜排的产业化 ， 工模具制作技术与工艺流程得到不断改 进 ， 连续挤压技术在铜排中的运用有了很大突破。 但随市场需求的发展， 铜排 产品的需求趋向于更宽、 更薄， 由于连续挤压技术生产大宽厚 比的铜排产品经 常存在一些缺陷， 易引起废品， 所以目前对于超薄、 超宽的铜排 ， 仍只能采用 轧制或挤压与轧制相配合的办法来进行生产 ， 影响了生产效率并增加了成本。 本文对生产大宽厚比铜排存在的缺陷进行实验分析研究， 找到原因并提出 图1 连续挤压原理 1- 哑铃状”导流槽2一 不等高阻流面a 一 阻流角图2铜排模具示意图 3一 不等长定径带 D一 促流角 228{科 技 博 览 具体的解决措施 ， 实现了大宽厚 比铜排的产业化生产。 2 1 缺陷情况 1)铜排充不满： 连续挤压生产的全部过程中， 铜排易出现充不满或烂边的情况， 而 形成废品。 2)扭曲与波浪纹 ： 连续挤压的铜排产品越宽越薄越容易出现扭拧、 波浪等 问题。 当扭拧或波浪较严重时， 后续的拉伸工序无法加工 ， 则会出现废品， 严重 影响成材率。 3)尺寸不匀： 当产品宽厚 比 16时， 在宽度方向上的金属流动不均匀 ， 造成 毛坯两边薄中间厚凸起， 到后续拉伸由于中间加工量大， 造成铜排延展 ， 宽度尺 寸变小， 产品两边宽充没有加工到 ， 做成报废现象。 2 2 情况分析及处理解决措施 情况分析 1) 产品扩展 比大及挤压系数小时， 扩展比是产品最大宽度与挤压铜杆直 径的比值 ， 比值大扩展 比大， 当扩展 比大于8． 5时则难于成型； 挤压系数是模腔 里面的扩展腔断面积与挤压产品断面积之比值 ， 数值越小越难加工， 产品越充 不满。 2)挤压模腔、 模具、 垫片设计或组装不合理 ， 造成金属流速不均匀， 中间快 两边慢。 从以上分析得知， 在连续挤压过程中， 金属在模孔变形时， 由于 中间和两边 的金属流速和压力不一致 ， 从而形成大宽厚 比铜排生产的上述缺陷。 解决措施 1)为保证金属进入模腔时能够很好的扩展成形， 在模具人 口处开设“哑铃 状” 导流槽 ； 2)采用不等长定径带 ， 3)模具定径带人 口、 中间金属流动较快的地方设置阻流角 ， 4)模具定径带人 口、 边部金属流动较慢的地方设置促流角， 5)将包含阻流角、 促流角的定径带部分设置为不等宽斜面： 中间宽 ， 边部 窄， 对 中间金属流动起最大阻碍作用。 进行上述设计加工时， 均需间圆滑过渡， 不产生凸角。 所设计模具如图2所 示。 6)增加预成型区域， 通过改变模腔表面到模具表面的距离来增大金属流动 的行程 。 比如安装模具时 ， 在模具前加垫片、 将模具加厚或将模腔扩展腔加深等； 7)挤压初级阶段 ， 建立稳定的温度场并延长保温时间， 同时挤压时可适量 增加加热杆的使用数量 ， 结语 佛山华鸿铜管有限公司与昆明理工大学技术合作 ， 在连续挤压工艺、 模具 设计加工等方面开展了一系列研究， 取得了许多创新成果。 现已能够产业化生 产大宽厚比铜排系列新产品 ， 扩展 比最大能做到lO， 宽厚 比最大能做到30， 技术水 平和生产能力均 已处于国同领头羊 ， 成为许多国际一流企业的指定供应商。 参考 文献 ⋯ 1 许秦贞 ． 铜石墨板的半固态铸轧研究[D】 ． 北京交通大学 ， 2011． [2] 张早明 ． A1 Si9Mg台金半 固态坯料制备有限元分析及工艺参数优化 [D】 ． 合肥工业大学 2007．