CN101195133B - 一种随动组合针挤压铜多孔型材工艺 - Google Patents

一种随动组合针挤压铜多孔型材工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种随动组合针挤压铜多孔型材工艺和装置，用常规双动正向挤压机挤压铜双孔型材，在穿孔针支撑上装一随动组合针，和穿孔针支撑连接的是组合针座，组合针座前端平面有T型槽，两支带有T型头的芯棒安装槽内，所述组合针长度相当于原穿孔针长度，挤压垫上和组合针相对应的位置开有比芯棒直径大0.7mm的导向孔，铜坯锭预先穿好两个孔径比芯棒直径大2mm的孔；挤压轴将坯锭和挤压垫推入挤压筒内，穿孔针支撑前进，随动组合针前进，双芯棒从挤压垫导向孔内穿过进入铜坯锭孔，一直进到超过挤压模定径带10mm；所述的双芯棒和外模共同构成一变形空间，挤压轴挤压坯锭前进，随动组合针随动前进，铜坯锭从外模和双芯棒构成的空间通过，挤压出双孔型材。

Description

一种随动组合针挤压铜多孔型材工艺
本发明公开了一种随动组合针挤压铜多孔型材工艺和装置。
所属技术领域
本发明属金属加工领域，本发明涉及双孔铜型材挤压变形的工艺及设备，具体地说是一种随动组合针挤压铜多孔型材工艺及装置。
背景技术
金属铜以其良好的导电、导热、耐蚀性和便于冷热压力加工，已成为最大量使用的金属之一，工业上广泛用于制造有导电、导热和耐蚀等要求的各种器材。铜加工技术中采用挤压方法生产管、棒及线坯已成为压力加工的一种主要方法。铜的挤压加工有冷热之分，大规模工业生产主要是采用热挤压加工。
热挤压加工工艺先将坯锭加热到一定的适合变形的温度，然后将热坯锭(11)通过挤压机挤压加工成所需的成品。常规的卧式油压挤压机(参见图1)在床身(6)的后横梁(2)上安装了主缸(1)，主柱塞(4)通过液压控制可在主缸中前后移动，主柱塞中装有穿孔缸(3)，其作用是可对实心铜坯锭穿孔，将实心坯锭变成空心锭，进一步挤压成管坯。主缸前端是挤压筒(12)，挤压筒通过挤压筒缸(13)拉动，在床身前后移动，当往前移动到紧贴前横樑(16)时，挤压筒缸就将挤压筒和可在前横樑滑动的移动模架(15)上安装的挤压模(14)锁紧，此时，升锭机(9)将已加热的坯锭和挤压垫(10)送到挤压筒前端，挤压机的主缸进油，主柱塞前行，挤压轴(8)推动挤压垫和坯锭前行，进入挤压筒内。升锭机下降，挤压轴进入挤压筒内，将坯锭推到挤压模前。主缸继续前行，挤压轴顶住坯锭变形，从前端模孔内挤出，成一实心铜型材或是铜棒。当主缸前行通过挤压轴将坯锭顶在前模上(参见图2)，主缸不动，穿孔缸动作，安装在穿孔针支撑(5)上的穿孔针(7)从主缸中伸出，顶在已镦粗的坯锭上，足够大的穿孔力将在坯锭上穿出一个和穿孔针同样粗细的孔，穿孔针前行到挤压模位置时(参见图3)，挤压模和穿孔针就构成了一环形空间，此时挤压轴在主缸力推动下继续前行，将坯锭挤压变形从外模和穿孔针构成的环形空间中通过，形成管坯。在这个变形过程中，因为穿孔缸是安装在主柱塞中间，随主柱塞同时进退，所以随着挤压轴的前进，穿孔针也前进，称为随动针挤压。
从以上表述可见，通过挤压轴对坯锭的挤压，使坯锭强行通过外模，可生产出各种实心型棒材，加上穿孔针挤压可生产出管材。不用穿孔针生产管状型材，就要取决于金属的可焊接性能。铝材生产中常规使用的焊合模就是不采用穿孔针生产铝管的，金属铝有良好的焊合性能，不仅可生产单孔的铝管，还可生产多孔铝型材。金属铜采用焊合模生产很困难，铜的易氧化性使高温挤压时铜坯锭表面有一层氧化膜，这层膜阻碍了铜锭挤压时焊合。只有在真空状态挤压时，铜材的挤压生产才能有铝材所表现出的焊合性。
铜材的这种特性使铜管只能在有穿孔系统的挤压机上采用穿孔针生产。另一种采用空心锭坯生产管材的工艺，也是采用穿孔针，只不过不是在线穿孔，而是铸成空心锭，或是采用其它方式先钻出孔再挤压。穿孔针挤压时，穿孔针本身相当于内模，管材是在内外模的空间中强行通过时成形的。
根据上述特点，用挤压机生产铜型材，型材有一个孔时可采用穿孔挤压，当型材有二个孔时，穿孔挤压就无能为力了。
发明内容
本发明的目的在于克服现有双动挤压机只能生产单孔铜型材的工艺而提供一种随动组合针挤压铜多孔型材工艺及装置。
本发明技术方案如下：本发明公开一种随动组合针挤压铜多孔型材工艺和装置，其特征是：用常规双动正向挤压机挤压铜多孔型材，在穿孔针支撑上装一随动组合针(参见图4)，和穿孔针支撑连接的是组合针座(17)，组合针座前端平面开有T型槽，当芯头用的带有T型头的芯棒(18)安装在槽内，随动组合针长度相当于原穿孔针长度，挤压垫上相对应的位置开有比芯棒直径大0.7m m的导向孔，铜坯锭轴向预先穿好多个比芯棒直径大2mm的孔，挤压轴将坯锭和挤压垫推入挤压筒内，穿孔针支撑前进，随动组合针前进，芯棒从挤压垫导向孔内穿过，进入铜坯锭孔，一直进到超过挤压模定径带(参见图5)10mm，芯棒和外模共同构成一变形空间，随着挤压轴正常动前进挤压坯锭，随动组合针随动(参见图6)，铜坯锭从外模和芯棒构成的空间通过，挤压出所要求的型材。
附图说明
图1、铜管正向挤压机示意图。
图2、正向挤压时挤压轴推锭入挤压筒示意图。
图3、正向挤压时穿孔针在锭坯上穿孔示意图。
图4、随动组合针示意图。
图5、随动组合针从坯锭双孔中进到挤压模位示意图。
图6、随动组合针随挤压轴挤压动作示意图。
具体实施方式
本发明的基本设计思想体现在以下几个方面。
一、本发明采用了随动组合针。
穿孔针在挤压机生产工艺中承担了两项任务，一是完成在实心锭上穿孔(参见图3)，二是在挤压过程作为内模参与管材成型。在实心锭上穿孔，穿孔针要承受很大的压力，随动挤压作为内模，穿孔针承受一定的拉力，为此穿孔针本身要有一定的强度，常规的材质是热模钢。如果将穿孔针的两项功能分开看，用一根较细的穿孔针，穿孔功能肯定不能实现，作为内模的功能即承受一定的拉力是完全可以的。本发明采用的随动组合针将原来的穿孔针一分为二，见图(4)，组合针座和原穿孔针后部相同，通过螺纹和穿孔针支撑连接，针座前端平面开有T型槽，双芯棒尾部也做出T型头，穿进T型槽形成随动组合针，可作为内模承受挤压时的拉力。随动组合针材质选用热模钢，随动组合针长度和原穿孔针相同。图中虚线所示为原穿孔针。
二、本发明采用了空心锭随动挤压。
在坯锭上先钻出双孔，孔径比双芯棒直径大1mm，挤压时，随动组合针可直接通过坯锭上的孔进入到外模(参见图5)，直到超过外模定径带10mm，形成产品的变形空间。挤压轴将坯锭镦粗时坯锭变形，紧紧包住双芯棒，挤压轴继续前进，挤压坯锭变形从模孔内通过，随动组合针随动前进(参见图6)，坯锭双孔按芯棒的形状变化，成为双孔型材。
根据上述发明思想，结合现场实施实例，参见图2，可知本发明一种随动组合针挤压铜多孔型材工艺是在常规的正向挤压机上，采用了随动组合针挤压双孔型材。本实施例使用的是800吨油压双动铜挤压机，本实施例原设备上的穿孔针直径￠56mm，长度600mm，其中连接部份长100mm。为保证双芯棒和组合针座的连接，将组合针直径放大至￠85mm，长度150mm，组合针座后部连接螺纹和原穿孔针支撑相连，前端平面开T型槽。两支芯棒材质选用热模钢，本实施例为H13，直径￠25mm，后端呈T型，插入T型槽形成随动组合针。两支芯棒之间的距离由工艺决定，本实施例此距离为25。随动组合针通过穿孔针支撑和穿孔缸相连，在挤压轴内可前后动作，全部缩回时和挤压轴平，全部伸出时长450mm。
本实施例采用￠150mm的铜坯锭，在坯锭平面钻出二个￠26的圆孔，孔中心间距50，坯锭长430mm。
本实施例在挤压垫上加工出二个圆孔，孔径比芯棒直径大0.50-0.90mm，在组合针进入坯锭时起导向作用。
本实施例在挤压双孔型材时，在穿孔针支撑上安装好随动组合针，双芯棒位置调整到水平，挤压模也呈水平位，随动组合针进入挤压模位时双芯棒正好在模孔中心，形成双孔型材的变形空间。
本实施例在挤压起始位将坯锭加热到挤压温度，通过机械手将加挤压垫和热坯锭送到供锭机，挤压开始前挤压筒移动到前横樑，锁紧，供锭机上升到挤压中心位(参见图1)，坯锭上的双孔位置调整到水平，主缸进油，主柱塞前进，挤压轴将供锭机上的挤压垫和铜坯锭推进挤压筒内，挤压轴停，穿孔缸动作，随动组合针前进伸出挤压轴，进入挤压垫和坯锭，一直进入到挤压模定径带前10mm(参见图5)，挤压轴再一次动作前行，挤压坯锭变形，随动组合针随动(参见图6)，坯锭从外模和芯棒构成的空间中被强行挤出，形成双孔型材。
本实施例挤出的双孔型材为矩型材，截面75×35，双孔为￠25，经进一步拉伸至所要求的成品尺寸。
序号名称
主缸(1) 后横梁(2) 穿孔缸(3) 主柱塞(4) 穿孔针支撑(5) 床身(6) 穿孔针(7) 挤压轴(8) 升锭机(9) 挤压垫(10) 热坯锭(11)挤压筒(12) 挤压筒缸(13) 挤压模(14) 移动模架(15) 前横樑(16)组合针座(17) 芯棒(18) 双孔型材(19)

Claims (4)

1.一种随动组合针挤压铜多孔型材工艺，其特征是：常规双动正向挤压机穿孔针支撑(5)上装一随动组合针，和穿孔针支撑连接的是组合针座(17)，组合针座前端平面开有T型槽，当芯头用的带有T型头的芯棒(18)安装在槽内，组合针长度相当于原穿孔针长度。
2.如权利要求1所述的一种随动组合针挤压铜多孔型材工艺，其特征是：挤压轴(8)将坯锭(11)和挤压垫(10)推入挤压筒(12)内，顶到挤压模(14)，穿孔针支撑前进，随动组合针前进，芯棒从挤压垫导向孔内穿过，进入铜坯锭孔，一直前进到超过挤压模定径带10mm，挤压轴挤压坯锭前进，随动组合针随动前进，铜坯锭被挤压从芯棒和外模共同构成的变形空间通过，成多孔型材。
3.如权利要求1所述的一种随动组合针挤压铜多孔型材工艺，其特征是：待挤压的铜坯锭上预先穿好孔，孔径比芯棒直径大2mm。
4.如权利要求1所述的一种随动组合针挤压铜多孔型材工艺，其特征是：所用挤压垫上和随动组合针相对应位置开有比芯棒直径大0.7mm的导向孔。
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