CN102303058A - 铜及铜合金连续挤压设备及其挤压方法 - Google Patents

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刘新宽
刘平
陈小红
赵媛霞
马凤仓
李伟
何代华
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Abstract

本发明揭示了一种铜及铜合金连续挤压设备及其挤压方法，所述设备包括挤压机构、加热机构，铜及铜合金杆料先通过加热机构加热，而后进入挤压机构挤压成型。所述设备进一步包括框架，所述加热机构设置于挤压机构和框架之间的空隙中。所述加热机构设置于所述框架上。所述加热管中安装有温度传感器，温度传感器与一智能温控仪连接，通过智能温控仪对加热管进行温度控制。本发明通过一种紧凑型的内置式加热套，实现对杆料的预先加热和温度调节，方法简单，设备结构紧凑，同时避免了资源和能源的浪费。

Description

铜及铜合金连续挤压设备及其挤压方法
技术领域
本发明属于机械设备技术领域，涉及一种挤压设备，尤其涉及一种铜及铜合金连续挤压设备；同时，本发明还涉及上述铜及铜合金连续挤压设备的挤压方法。
背景技术
传统连续挤压方法是将冷态的杆坯料(如上引法无氧铜杆)直接送入连续挤压机，原材料杆坯在固定槽中受到径向挤压和摩擦，在巨大的挤压和摩擦力下原材料产生一定的温升并达到再结晶状态，经由腔体从特质的模具中挤出并一次成型，可迅速生产出各种规格的优质铜排，铜母线，铜棒等。其优点是杆料不需要加热，可以节约能源消耗。对铜合金材料，除了少数铅黄铜、铝黄铜可以在650℃前后挤压之外，大多数铜合金的挤压温度在700-950℃之间，而连续挤压过程中由于变形和摩擦力产生的温升根据研究一般在550℃，低于材料的挤压温度。采用冷的杆料，在挤压过程中坯料会产生断裂，同时由于材料的变形抗力高，使得连续挤压模具难以承受高的挤压负荷，造成模具损坏。因此，对于这些变形抗力高和塑性差的材料难以用连续挤压技术进行生产。
专利201049357Y提出采用坯料预先加热的方法，在连续挤压的基础上增加了在线加热装置，将坯料加热后再进入连续挤压机成型，实现了铜合金的连续挤压成型，扩大了连续挤压技术的适用范围。杆料采用了预先加热，为防止材料高温氧化，坯料加热至输入挤压设备前均处于惰性保护气氛中，由此带来了惰性气体的浪费；而且由于加热采用了燃气加热、电阻加热等，占用的空间很大，加热区与连续挤压之间要有相当距离，在连续挤压时温度又会降低，为此，材料预先加热的温度要高于理论计算的温度，造成了能源的浪费。从技术方案看，这种方法显得很复杂，采用的设备也多，在连续挤压之外增加了杆料预处理装置、加热装置、防氧化保护装置以及温度检测装置，占用厂房面积大，也造成了大量的资源和能源浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种铜及铜合金连续挤压设备，通过一种紧凑型的内置式加热套，实现对杆料的预先加热和温度调节，方法简单，设备结构紧凑，同时避免了资源和能源的浪费。
此外，本发明还涉及上述铜及铜合金连续挤压设备的挤压方法，方法简单，设备结构紧凑，同时避免了资源和能源的浪费。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种铜及铜合金连续挤压设备，所述设备包括挤压机构、加热机构，铜及铜合金杆料先通过加热机构加热，而后进入挤压机构挤压成型。
作为本发明的一种优选方案，所述设备进一步包括框架，所述加热机构设置于挤压机构和框架之间的空隙中。
作为本发明的一种优选方案，所述加热机构设置于所述框架上。
作为本发明的一种优选方案，所述加热机构为加热管，所述挤压机构为挤压轮。
作为本发明的一种优选方案，所述加热管中安装有温度传感器，温度传感器与一智能温控仪连接，通过智能温控仪对加热管进行温度控制。
一种上述的连续挤压设备的挤压方法，所述方法包括如下步骤：
S1、将铜及铜合金杆料通过加热机构在线加热至50-310℃；
S2、控制挤压速度为0.2-4m/min，将杆料通过挤压机构直接挤压成为所需要的产品；
S3、产品经过冷却并卷曲成盘。
作为本发明的一种优选方案，所述加热机构为加热管，所述挤压机构为挤压轮。
作为本发明的一种优选方案，所述加热管中安装有温度传感器，温度传感器与一智能温控仪连接，通过智能温控仪对加热管进行温度控制。
本发明将铜及铜合金杆料在线加热至一定温度，控制一定范围的挤压速度，在专用的带有加热装置的连续挤压机挤压成型。所述的铜合金在线加热温度范围为50-310℃，挤压速度控制在0.2-4m/min。所述的铜及铜合金专用设备是采用带有加热装置的连续挤压机，加热装置采用一种紧凑型内置式的加热套，加热套为采用在挤压轮之前的空隙中套嵌的加热套，加热套与挤压机框架固定在一起。所述的铜合金加热为在线感应加热。所述的加热套中安装有温度传感器，测量信号输入控制计算机，采用智能温控仪对加热管进行温度控制；所述的杆料加热后直接进入连续挤压机成型，不需要惰性气体保护装置。
本发明的有益效果在于：本发明提出的铜及铜合金连续挤压设备及其挤压方法，采用紧凑型内置式的加热套，套嵌在挤压轮之前的空隙中，实现了对杆料的加热和温度调节，使得加工温度稳定和控制在合适的温度中；加热区与连续挤压之间空隙小，加热后材料的氧化以及温度的降低可以忽略不计，因此可以降低加热的温度，减少了能源消耗；加热套与挤压机框架固定在一起，可以实现加热套的定位，便于操作；加热套中安装有温度传感器，采用智能温控仪对加热管进行温度控制，实现了温度控制的自动化，便于工人实际操作，降低了工作强度，提高了工作效率；由于降低了加热温度，加上加热套与挤压轮之间间隙很小，材料暴露在空气中的时间很短，材料的表面氧化可忽略不计，省去了防氧化装置，避免了大量保护性气体的浪费；而且氧化铜本身具有良好的润滑性，在铜合金表面生成的少量的氧化铜还可以减少润滑剂的使用，做到无润滑挤压。总之，本技术方案简化了工艺和设备，结构紧凑。
附图说明
图1为本发明连续挤压设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图1，本发明揭示了一种铜及铜合金专用连续挤压机设备包括了连续挤压机和一种紧凑型内置式的加热套，该加热套采用在挤压轮4和挤压机框架3之间的空隙中套嵌的加热管2，加热管与挤压机框架3固定在一起，坯料1从加热管中穿过，得到加热，然后直接进入挤压轮进行成型。加热管2用智能控温仪控制，对坯料加热温度进行精确控制。
本实施例同时揭示一种铜及铜合金连续挤压方法，采用如图1所示的设备进行连续挤压。具体包括如下步骤：将平直的铜合金杆料放入铜合金专用的挤压机，通过挤压机内置的加热套2将铜杆在线加热至150℃，挤压速度控制在0.5m/min，连续挤压成为所需要的产品，经过冷却并卷曲成盘。
实施例二
本实施例揭示一种铜及铜合金连续挤压方法，采用如图1所示的设备进行连续挤压，将平直的铜合金杆料放入铜合金专用的挤压机，通过挤压机内置的加热套2将铜杆在线加热至50℃，挤压速度控制在0.2m/min，连续挤压成为所需要的产品，经过冷却并卷曲成盘。
实施例三
本实施例揭示一种铜及铜合金连续挤压方法，采用如图1所示的设备进行连续挤压，将平直的铜合金杆料放入铜合金专用的挤压机，通过挤压机内置的加热套2将铜杆在线加热至310℃，挤压速度控制在4m/min，连续挤压成为所需要的产品，经过冷却并卷曲成盘。
综上所述，本发明提出的铜及铜合金连续挤压设备及其挤压方法，采用紧凑型内置式的加热套，套嵌在挤压轮之前的空隙中，实现了对杆料的加热和温度调节，使得加工温度稳定和控制在合适的温度中；加热区与连续挤压之间空隙小，加热后材料的氧化以及温度的降低可以忽略不计，因此可以降低加热的温度，减少了能源消耗；加热套与挤压机框架固定在一起，可以实现加热套的定位，便于操作；加热套中安装有温度传感器，采用智能温控仪对加热管进行温度控制，实现了温度控制的自动化，便于工人实际操作，降低了工作强度，提高了工作效率；由于降低了加热温度，加上加热套与挤压轮之间间隙很小，材料暴露在空气中的时间很短，材料的表面氧化可忽略不计，省去了防氧化装置，避免了大量保护性气体的浪费；而且氧化铜本身具有良好的润滑性，在铜合金表面生成的少量的氧化铜还可以减少润滑剂的使用，做到无润滑挤压。总之，本技术方案简化了工艺和设备，结构紧凑。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (7)

1.一种铜及铜合金连续挤压设备，其特征在于，所述设备包括挤压机构、加热机构，铜及铜合金杆料先通过加热机构加热，而后进入挤压机构挤压成型。
2.根据权利要求1所述的铜及铜合金连续挤压设备，其特征在于：
所述设备进一步包括框架，所述加热机构设置于挤压机构和框架之间的空隙中；所述加热机构设置于所述框架上。
3.根据权利要求1所述的铜及铜合金连续挤压设备，其特征在于：
所述加热机构为加热管，所述挤压机构为挤压轮。
4.根据权利要求3所述的铜及铜合金连续挤压设备，其特征在于：
所述加热管中安装有温度传感器，温度传感器与一智能温控仪连接，通过智能温控仪对加热管进行温度控制。
5.一种权利要求1所述的连续挤压设备的挤压方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1、将铜及铜合金杆料通过加热机构在线加热至50-310℃；
S2、控制挤压速度为0.2-4m/min，将杆料通过挤压机构直接挤压成为所需要的产品；
S3、产品经过冷却并卷曲成盘。
6.根据权利要求5所述的挤压方法，其特征在于：
所述加热机构为加热管，所述挤压机构为挤压轮。
7.根据权利要求6所述的挤压方法，其特征在于：
所述加热管中安装有温度传感器，温度传感器与一智能温控仪连接，通过智能温控仪对加热管进行温度控制。
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