CN101607271A - 带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及金属连续挤压方法。一种带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压方法，涉及的倒锥角模具的模具总成高度不变，坯料进入模具总成后，挤压产品的断面积最大可以比坯料断面积大9倍，同时尽量缩短倒锥角模具的高度。本发明在保证扩展挤压到所需要的产品尺寸在保证产品质量和产品成型的条件下，尽量减小挤压力和减少挤压过程的能量消耗。模具带有一个倒锥角，倒锥角可以增加坯料在模具内的横向扩展流动能力。同一规格的腔体生产的产品尺寸范围大幅度扩大，在小机器上生产更大规格的产品，大幅度提高腔体的使用寿命和生产效率，该方法生产相同规格的产品所消耗的电力能源更低。

Description

带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压方法和设备
技术领域：
本发明涉及制造铜母线、铜排、梯排、铜扁线等铜产品的方法，另外还涉及生产所用的设备。
背景技术：
传统用于铜材连续挤压的方法是，在一个给定的腔体内，安装整体模具，整体模具的外形尺寸固定不变，无论生产任何规格的产品，均使用厚度尺寸相同的模具，同时，模具的设计制造采用的都是一个整体或者在模具芯部镶嵌合金的模具，模具的入口为直角或者带有一个小的倒角，模具出口带有锥角。其缺点是：(1)挤压尺寸规格相差比较大的产品，就需要不同的腔体，腔体规格较多；(2)用同一个腔体挤压不同产品时，对有些尺寸较小产品，会带来挤压负荷大和挡料块温度偏高，造成腔体过早损坏，降低了腔体的使用寿命，使得生产成本上升；对另外一些尺寸很大的产品，会造成挤压产品不能完全填充满的产品缺陷而无法生产。
发明内容：
本发明的目的是克服上述不足问题，提供一种带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压方法，方法科学、简单易行，不但降低了生产成本，还可以大幅度扩大机器所生产产品尺寸规格范围。另外提供其专用设备，结构简单，同一规格的腔体适应不同规格产品的生产需要，且避免挤压载荷增加和挡料块温度偏高，提高腔体的使用寿命。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压方法，涉及的倒锥角模具的模具总成高度不变，坯料进入模具总成后，挤压产品的断面积最大可以比坯料断面积大9倍，同时尽量缩短倒锥角模具的高度。
本发明所述方法采用的专用设备：模具总成包括基于铜排尺寸的带有倒锥角的模具，倒锥角模具的进料口侧有一个增加坯料在模具内的横向流动的锥角。
所述模具总成由一个倒锥角模具和一组模具垫叠加组装在一起构成，模具总成高度尺寸保持不变，根据铜排产品的宽度尺寸和厚度尺寸确定倒锥角模具的高度和模具垫的高度。
所述锥角的角度为1～10°。
所述倒锥角模具定径带在倒锥角模具的产品出口一侧，模具垫的孔周边尺寸比倒锥角模具的入口周边尺寸大2～20毫米。
所述倒锥角模具的坯料入口侧有一个模具垫。
所述倒锥角模具的坯料出口侧有一个模具垫。
所述倒锥角模具的高度是成等差系列的。
所述铜材连续挤压方法的专用设备，旋转轴上装有一个带有圆周方向沟槽挤压轮，在连续挤压机的腔体内安装有模具总成，模具总成总高度尺寸不变，模具总成包括一个带有的倒锥角模具，倒锥角模具入口带有锥角。
所述入口锥角的角度为1～10°。
所述倒锥角模具坯料入口加设一个模具垫，模具垫孔周边的尺寸比倒锥角模具入口周边尺寸到2～20毫米；倒锥角模具的定径带在倒锥角模具上的产品出口一侧，模具垫的孔周边尺寸比倒锥角模具定径带的孔周边尺寸大0.1～20毫米。
所述根据铜排产品的宽度尺寸和厚度尺寸的不同，倒锥角模具的高度和模具垫的高度不同，倒锥角模具和模具垫的前后组合位置随铜排产品的尺寸变化而变化。
本发明与传统连续挤压模具挤压生产方法不同，为了在保证扩展挤压到所需要的产品尺寸在保证产品质量和产品成型的条件下，尽量减小挤压力和减少挤压过程的能量消耗。模具带有一个倒锥角，倒锥角可以增加坯料在模具内的横向扩展流动能力。在保证倒锥角模具扩展能力的前提下，尽量缩短倒锥角模具的高度。有时在倒锥角模具前面叠加一个孔型尺寸比模具入口尺寸大的垫片，可以减小挤压力，增加坯料在模具的横向流动扩展能力，扩大挤压产品的规格范围，减少生产能耗。模具高度由产品宽度和厚度尺寸决定，并且模具厚度是等差系列的，可以有效降低模具的制造成本。本发明使得采用同一规格的腔体生产的产品尺寸范围大幅度扩大，在小机器上生产更大规格的产品，同时，还可以有效减少作用在腔体上的负荷和降低腔体挡料块的温度，大幅度提高腔体的使用寿命和生产效率，采用该方法生产相同规格的产品所消耗的电力能源更低。
本发明挤压方法所用设备中的倒锥角模具在模具的进料口侧有一个锥角。这个锥角用来增加坯料在模具内的横向流动，使得挤压产品断面积最大可以比坯料断面积大9倍，产品最大宽度尺寸也可以扩展到杆料直径9倍的产品。
为了保证整个模具总成的总高度不变，倒锥角模具、模具入口垫和模具出口垫三个零件的高度之和，在一个腔体内是恒定值。为了补充倒锥角模具高度变化，所带来的装配尺寸的变化，在倒锥角模具的出口侧，增加一个出口垫片。倒锥角模具、模具垫做成等差系列尺寸，可以便于叠加组合，减少模具制造成本。在倒锥角模具前，是否叠加模具垫，完全由产品尺寸决定。产品尺寸过大，仅仅通过倒锥角模具难以扩展挤压到所要求的产品尺寸，在倒锥角模具前增加一个模具垫，可以大大提高倒锥角模具的扩展挤压能力，挤压更大尺寸的产品。
附图说明：
图1是本发明沿着轮槽中心平面剖切的剖视图；
图2是本发明沿着图1的A-A剖切的局部视图。
具体实施方式：
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明并不局限于具体实施例。
实施例1
如图1所示的带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压设备，旋转轴9上装有一个带有圆周方向沟槽11的挤压轮10，腔体1内安装有模具总成，模具总成的总高度不变，模具总成包括一个倒锥角模具3，倒锥角模具3的坯料入口侧，有一个锥角13，角度为1～10°，倒锥角模具的高度H即是模具总成的总高度H1，腔体进料口6和出料口8与模具总成连通，进料口另一端面7与挤压轮沟槽11接通。
实施例2
带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压设备，基本结构与实施例1相同，不同之处是在倒锥角模具3前面叠加安装模具垫2，在倒锥角模具3出口12后面叠加安装模具垫4，模具垫2、倒锥角模具3和模具垫4构成了模具总成，模具总成的总高度H1不变，倒锥角模具3的高度H是随产品尺寸变化的，因此对不同尺寸的产品模具高度H是不同的，即非等高模具；模具垫2孔的周边尺寸比倒锥角模具3入口5的周边尺寸大2～20毫米，模具垫4孔的周边尺寸比倒锥角模具3出口的周边尺寸大2～20毫米。
倒锥角模具3、模具垫2、4的高度系列尺寸为等差系列高度，倒锥角模具高度H和产品尺寸的关系可以形成一个表格或者计算公式，根据表格或者计算公式来确定倒锥角模具高度H和模具垫的高度，并保持模具总成H1的高度保持不变。
实施例3
采用实施例1(图2所示腔体和模具)设备进行铜材连续挤压，即带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压方法：倒锥角模具的模具总成高度不变，坯料进入模具总成后，挤压产品的最大断面积可以比坯料断面积大9倍，同时尽量缩短倒锥角模具的高度。
在400连续挤压机上以20mm的铜杆为坯料，生产宽度从25mm到130mm各种规格的铜排，均使用一个腔体，在生产过程中，模具的倒锥角采用3°角，倒锥角模具高度尺寸H从10mm到47mm之间变化，保持H1为47mm不变，并根据产品尺寸，建立了一个倒锥角模具、模具入口垫和模具出口垫尺寸的表格，采用(5mm，10mm，15mm，20mm)，(27mm，32mm，37mm，42mm，47mm)两组等差系列模具构成，共9种不同厚度的模具和模具垫进行叠加组合，组合方式为(5mm，42mm)，(10mm，37mm)，(15mm，32mm)，(20mm，27mm)，47mm共5种，其中任何一个高度尺寸都可以做倒锥角模具，另一个高度尺寸作为模具垫尺寸，根据产品尺寸，确定倒锥角模具高度H和倒锥角模具3与模具垫2、4的相对位置，使得400机器的挤压产品规格范围从原来的最大宽度60mm，扩大到130mm，并生产了宽度从25mm到130mm的全部国家标准铜排产品。同时，降低作用在腔体挡料块上的负荷10％以上，降低挡料块的温度10℃以上，有效提高了腔体的使用寿命和设备的生产效率。

Claims (8)

1、一种带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压方法，其特征是：涉及的倒锥角模具的模具总成高度不变，坯料进入模具总成后，挤压产品的断面积最大可以比坯料断面积大9倍，同时尽量缩短倒锥角模具的高度。
2、一种带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压方法的专用设备，其特征是：模具总成包括倒锥角模具，倒锥角模具的进料口侧有一个增加坯料在模具内的横向流动的锥角。
3、根据权利要求2所述的一种带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压方法的专用设备，其特征是：锥角的角度为1～10°。
4、根据权利要求2所述的一种带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压方法的专用设备，其特征是：倒锥角模具定径带在倒锥角模具的产品出口一侧，模具垫的孔周边尺寸比倒锥角模具的入口周边尺寸大2～20毫米。
5、根据权利要求2所述的一种带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压方法的专用设备，其特征是：倒锥角模具的坯料入口侧有一个模具垫。
6、根据权利要求2或5所述的一种带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压方法的专用设备，其特征是：倒锥角模具的坯料出口侧有一个模具垫。
7、根据权利要求2所述的一种带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压方法的专用设备，其特征是：根据产品的宽度尺寸和厚度尺寸确定倒锥角模具的高度和模具垫的高度，倒锥角模具的高度是成等差系列的。
8、根据权利要求2所述的一种带有倒锥角的叠加组合模具的连续挤压方法的专用设备，其特征是：铜材连续挤压方法的专用设备，旋转轴上装有一个带有圆周方向沟槽挤压轮，在连续挤压机的腔体内安装有模具总成，模具总成总高度尺寸不变，模具总成包括一个倒锥角模具，倒锥角模具入口带有锥角。
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