CN101239361B

CN101239361B - D型铜管的制作加工方法

Info

Publication number: CN101239361B
Application number: CN2008100493588A
Authority: CN
Inventors: 王欣太; 郭慧稳; 王华星; 曹利; 赵万花; 巴彬; 杨海丽; 费波; 丁顺德; 苏东东; 刘海涛; 杨胜泉; 孙立新; 陈耀伟
Original assignee: ZHONGLU LUOYANG COPPER INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: China Aluminum Luoyang Copper Processing Co., Ltd.
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2028-03-14
Also published as: CN101239361A

Abstract

本发明公开了D型铜管的制作方法为；熔铸、加热、挤压、精整、酸洗、检查、制头、拉伸、矫直、切头、清洗、精整、检查、入库；其中的挤压工艺和拉伸工艺为：采用过渡性相似D型管挤压和过渡性相似D型管拉伸及成品拉伸，替代现有的圆形铜管材加工中的挤压和拉伸工艺方法，本发明解决了我国目前D型铜管属于不完全对称型异型管材，各项技术指标要求严格，生产难度大，全部依赖从国外进口的的技术问题。

Description

D型铜管的制作加工方法

技术领域：

本发明涉及一种有色金属的加工方法，涉及一种异型管中的D型铜管的加工方法。

背景技术：

铜材在电力、通讯行业中的用途是非常广泛的，普通的平排型铜母线在低端市场已经饱和，但电力行业高端市场所需的铜材主要依赖进口，其中D型管作为高压开关柜中导电用的母线材料，主要用于大型输变电设备，各项技术指标要求严格，且由于D型管属于不完全对称型异型管材，生产难度大，全部依赖从国外进口；D型铜管用于高压输变电，高压电网具有跨区域、大容量、远距离、低损耗输电等优点。因此D型铜管的应用可节省线路走廊，而且能使输送单位容量的价格降低，同时也降低了输送成本，这在目前中国能源紧张的情况下是非常有意义的。

发明内容：

本发明解决了我国目前D型铜管属于不完全对称型异型管材，各项技术指标要求严格，生产难度大，全部依赖从国外进口的的技术问题；作为高压开关柜中导电用的母线材料，D型铜管就是截面积为“D”型的铜及铜合金管材。用于高压开关设备的D型铜母线的要求与一般铜母线相比，除了对材料的导电率有着一如既往的要求之外，其特点在于形状的特殊性和公差的严格要求：1、物理要求：材质纯度：Cu+Ag＞＝99.95％、电导率：＞＝56MS/m(20℃)；2、机械性能：抗拉强度：300~340N/mm2、布氏强度：HB(10)81.6~107.1；3、尺寸及直线度：弦厚度S：8±0.5，12±0.5、直线度：≯3mm/m，同时满足直线度≯0.15mm/50mm；4、表面质量：内外表面应光滑、清洁，不能有开裂、起皮、夹杂、严重变形等。本发明所述的D型铜管的技术方案，就是指截面积为“D”型的铜及铜合金管材技术方案是：采用过渡性相似型挤压法、过渡性相似型拉伸法及成品拉伸法的加工工艺，替代现有的圆形铜管加工中的挤压和拉伸加工工艺，即通过一道次过渡性相似型挤压及在拉伸中采用一道次或多道次的过渡性相似型拉伸至相似D型的管坯，再通过一道次成品拉伸成D型铜管。具体步骤如下：熔铸、加热、挤压、精整、酸洗、检查、制头、拉伸、矫直、切头、清洗、精整、检查、入库的工序，制作出用于高压开关柜中导电用的D型铜母线材料。

对于这种不等壁厚(两个角部和周向的其他部位)的D型管材，金属上下的流动是非常的不平衡，所以本技术方案依据4个原则：1、是要尽量使在挤压过程中上下的金属流动平衡，即如果把锭坯和制品都分为上下两部分，在挤压时上下两部分的挤压比要基本相同，而左右的平衡由于制品的形状本身就是左右对称的，所以只要以对称轴作为模具的中心线即可。2、是过渡段上下面的压力要基本平衡，原理是当进行挤压时，金属对穿孔针的过渡段上有压力，要保持过渡段上下的压力基本平衡。3、是金属的外形因素，即周长和摩擦力的影响。4、是本技术方案考虑成品强度要求，可采用多遍拉伸。

说明书附图：

图1为D型铜管的制作方法的工艺流程图。

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明：

实施例1：

以加工制作92.3X38X8的D型紫铜管为例，具体实施如下：

熔铸：采用熔炼炉进行熔炼铸造成紫铜锭坯。

加热：采用加热炉加热锭坯。

挤压：采用油压机及配套的挤压模及穿孔针对加热的锭坯进行过渡性挤压，直接挤压成相似D型的管坯，制成D型管坯；挤压速度：10mm/s；挤压过程中同时采用润滑和冷却。

精整：采用锯切设备对D型管坯进行头尾锯切。

酸洗：采用酸洗设备对精整后的D型管坯进行酸洗，溶液中硫酸浓度：20-25％，酸洗时间：15-30/min。

检查：此工序为中间检查，是对酸洗后的D型管坯进行尺寸及几何形状和表面质量进行检查，并对检查出的表面问题进行休整。

制头：采用制头机对中间检查后的D型管坯进行制头，选用挤压D型管坯的尾部进行制头，制头长度：150mm。

拉伸：分为过渡性相似D型拉伸和成品拉伸，其中：过渡性相似D型管拉伸，采用拉伸机对制过头的D型管坯进行一道次的过渡性相似D型管拉伸；拉伸中采用配套的模具及芯头进行拉伸。成品拉伸：采用拉伸机对过渡性拉伸的D型管坯进行最后一道次的成品拉伸；拉伸中采用配套的模具及芯头进行拉伸。且过渡性相似D型拉伸和成品拉伸的总加工率：15％。

矫直：采用张力矫直方式在矫直机上对拉伸制品进行张力矫直。

切头：采用锯床对矫直后的制品进行切头。

清洗：采用清洗设备对切过头的制品进行高压水冲洗。

精整：对清洗后的制品再次进行精整，按合同要求切定尺、清理内外表面。

检查：此工序为成品检查，对精整后的制品按合同要求进行检查。

入库：对经过成品检查合格的D型管，按合同要求进行包装入库。

实施例2：

以加工制作92.3X38X12的D型紫铜管为例，具体实施如下：

熔铸：采用熔炼炉进行熔炼铸造成紫铜锭坯。

加热：采用加热炉加热锭坯。

挤压：采用油压机及配套的挤压模及穿孔针对加热的锭坯进行过渡性相似D型管挤压，制成D型管坯；挤压速度：40mm/s；挤压过程中同时采用润滑和冷却，

精整：采用锯切设备对D型管坯进行头尾锯切。

制头：采用制头机对中间检查后的D型管坯进行制头，选用挤压D型管坯的尾部，进行制头，制头长度：130-150mm。

拉伸：此工序分为过渡性相似D型管拉伸和成品拉伸，其中的过渡性相似D型管拉伸，采用拉伸机对制过头的管坯进行两道次的相似D型管拉伸；拉伸中采用配套的模具及芯头进行拉伸。其中的成品拉伸：采用拉伸机对过渡性拉伸的管坯进行最后一道次成品拉伸；拉伸中采用配套的模具及芯头进行拉伸。并且过渡性相似D型拉伸和成品拉伸的总加工率：33％。

切头：采用锯床对矫直后的制品进行切头。

清洗：采用清洗设备对切过头的制品进行高压水冲洗。

具体实施方式：

本发明的加工制作工艺流程为：熔铸、加热、挤压、精整、酸洗、检查、制头、拉伸、矫直、切头、清洗、精整、检查、入库；

具体加工工艺为：1、熔铸：采用熔炼炉进行熔炼铸造成紫铜锭坯；2、加热：采用加热炉加热锭坯；3、挤压：采用油压机及配套的挤压模及穿孔针对加热的锭坯进行过渡性挤压，直接挤压成相似D型的管坯，制成D型管坯；替代现有的圆形挤压管坯；其中：穿孔针前端为D型，后端为圆形，其直径与前端圆半径一致，并且穿孔针前端有圆弧倒角，穿孔针为圆柱形，其前端去下半段，同时还要考虑穿孔针过渡段上下力的平衡，设置有过渡圆角，增加穿孔针的稳定性；挤压模定径段和出口段的圆弧与模具外圆为同心圆，以便于定位，挤压模与穿孔针的几何形状要尽可能地相似，并且安装要形状一致；挤压速度：10-40mm/s；挤压过程中同时采用润滑和冷却；4、精整：采用锯切设备对D型管坯进行头尾锯切；5、酸洗：采用酸洗设备对精整后的D型管坯进行酸洗，溶液中硫酸浓度：20-25％，酸洗时间：15-30/min；6、检查：此工序为中间检查，是对酸洗后的D型管坯进行尺寸及几何形状和表面质量进行检查，并对检查出的表面问题进行休整；7、制头：采用制头机对中间检查后的D型管坯进行制头，选用挤压D型管坯的尾部进行制头，制头长度：130mm-150mm；8、拉伸：分为过渡性相似D型管拉伸和成品拉伸，其中：过渡性相似D型管拉伸，采用拉伸机对制过头的D型管坯进行一道次或多道次的过渡性相似D型管拉伸；拉伸中采用配套的模具及芯头进行拉伸。成品拉伸：采用拉伸机对过渡性相似D型管坯进行最后一道次的成品拉伸；拉伸中采用配套的模具及芯头进行拉伸。且过渡性相似D型拉伸和成品拉伸的总加工率：15％-33％；9、矫直：采用张力矫直方式在矫直机上对拉伸制品进行张力矫直。10、切头：采用锯床对矫直后的制品进行切头；11、清洗：采用清洗设备对切过头的制品进行高压水冲洗。12、精整：对清洗后的制品再次进行精整，按合同要求切定尺、清理内外表面。13、检查：此工序为成品检查，对精整后的制品，按合同要求进行检查。14、入库：对经过成品检查合格的D型管，按合同要求进行包装入库。

Claims

1.D型铜管的制作加工方法，为：熔铸、加热、挤压、精整、酸洗、检查、制头、拉伸、矫直、切头、清洗、精整、检查、入库；其特征在于：其中所述的挤压工艺和拉伸工艺分别为：采用过渡性相似D型管挤压和过渡性相似D型管拉伸及成品拉伸，替代现有的圆形铜管材加工中的挤压和拉伸工艺方法；其中的过渡性相似D型管挤压：采用油压机及配套的挤压模及穿孔针对加热的锭坯进行过渡性挤压，直接挤压成相似D型管坯；其中过渡性相似D型管拉伸：采用拉伸机对制过头的管坯进行一道次或多道次过渡性相似D型的拉伸，拉伸中采用配套的模具及芯头，配套的模具与芯头的几何形状与D型相似；其中的成品拉伸：采用拉伸机对过渡性拉伸的管坯进行一道次的拉伸至成品的D型管，拉伸中采用配套的模具及芯头，配套的模具及芯头几何形状与D型相同。

2.根据权利要求1所述的D型铜管的制作加工方法，其特征在于：其中的过渡性相似D型管挤压：采用油压机及配套的挤压模及穿孔针对加热的锭坯进行挤压，直接挤压成过渡性相似D型的管坯，采用的穿孔针前端为D型，后端为圆形，其直径与前端圆半径一致，并且穿孔针前端有倒角，穿孔针为圆柱形，其前端去下半段及带有过渡圆角，挤压模定径段和出口段的圆弧与挤压模外圆为同心圆，挤压速度：10-40mm/s。

3.根据权利要求1所述的D型铜管的制作加工方法，其特征在于：拉伸工艺分为：过渡性相似D型管拉伸和成品拉伸，过渡性相似D型管拉伸和成品拉伸的总加工率：15～33％。