CN104148493A - 异形铜(或铝)三通的无铅冷挤压成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种制作空调器、电冰箱的冷凝器用异形铜(或铝)三通的无铅冷挤压工艺。该工艺须经过矫直切割、一次灌浆、双向挤压、清渣回火、二次灌浆、冲压成型、去填充物、表面处理的加工过程。所述一次灌浆和二次灌浆是将上述坯料插入至专用灌浆模的通孔中，在专用压力式灌浆机上灌入无铅的非金属填充物。用无铅物质替代灌铅挤压，然后用专用模具进行挤压，以消除铜(或铝)三通产品的铅污染，从而能达到有关国际标准的规定指标。本工艺中的专用模具根据各型号三通有所不同，但灌入的非金属无铅填充物均为廉价原料，成本较低，并无须回收。从而切实解决了铅污染的难题，同时生产成本也有所降低，也是一种低碳工艺。

Description

异形铜(或铝)三通的无铅冷挤压成型工艺
技术领域
本发明涉及铜(或铝)三通的制造技术，具体指连接空调器、电冰箱冷凝器管路的异形铜(或铝)三通的无铅冷挤压成型工艺。 
背景技术
异形铜(或铝)三通是空调器、电冰箱冷凝器管路的重要配件，因其圆弧造型美观、使用量大而受到众多制造厂商的高度关注。围绕异形铜(或铝)三通开发的制造技术，其途径大致可分为冷、热挤压两大类，其中尤以低碳的冷挤压技术发展最快。在冷挤压时，为了保证制造过程中产品不出现凹陷或皺折，通常需要在铜(或铝)管中灌入易熔的铅后再进行挤压。灌铅后挤压可以使三通的几何尺寸、圆弧度保持良好。但众所周知，铅是有害的重金属，其残留物污染问题在所难免。因此世界上发达国家如欧盟颁布了在铜(或铝)三通制造过程中不得有铅的指令。但从目前实际情况看，因无合适的低成本替代技术，灌铅挤压仍为铜(或铝)三通制造的主流技术。制造厂商目前注重应对的仅是灌铅挤压后的除铅干净度，寄希望于残留物指标能符合欧盟的RoHs指令2002/95/EC的重订指令2011/65EU附录II的限值要求。但该指标甚为苛刻，用常规灌铅挤压后的除铅技术不可能达到。所以最好的方法就是采用低熔点的非铅物质取代。为有效解决这一问题，出现了专利申请号200520147320.6、名称为“铜质三通管”的新技术，但其制作方法是焊接工艺。还有一个名为“一种用于冷挤压技术制造金属管道异型配件的复合填充料”的发明专利申请，虽然在制造过程中灌入的是“无铅 填充物”，但从该填充物的组份看，原料成本相对较高，且在组份中含有对铜管腐蚀性较强的氯化钠。为此我们对异形铜(或铝)三通制造工艺进行了全面改革，尤其在无铅填充物上使用了低成本的非金属物质。 
发明内容
本发明的目的是用无铅的低成本非金属物质填充物替代灌铅挤压，以彻底消除铜(或铝)三通产品的铅残留污染，达到有关国际标准的规定指标。 
本发明解决技术问题的技术方案是：异形铜(或铝)三通的无铅冷挤压成型工艺，其制造须经过矫直切割、一次灌浆、双向挤压、清渣回火、二次灌浆、冲压成型、去填充物、表面处理的加工过程，具体工艺如下： 
所述矫直切割是将铜(或铝)管的盘卷料在矫直后按照设计尺寸切割成一定长度的坯料，并适当进行整形和平头； 
所述一次灌浆是将上述坯料插入至一个蜂窝煤饼状的专用灌浆模的通孔中，在专用压力式灌浆机上灌入预先调好的填充物； 
所述双向挤压是将灌入填充物后的坯料平放至专用模具上，从上下两面将专用模具锁紧，并从左右两侧由外向内挤压成T形； 
所述清渣回火是将已挤压成T形的坯料加热至150～170℃，使填充物熔化流出，并将T形坯料加温回火至软态； 
所述二次灌浆是将回火后的T形坯料放入圆筒形专用模具上，在专用压力式灌浆机上第二次灌入填充物； 
所述冲压成型是将二次灌浆后的T形坯料放入专用冲压机的模具中进行冲压，将T形坯料冲压成带圆弧的Y形或三爪形三通； 
所述去填充物是将上述已成型的Y形或三爪形三通内的填充物去除，并用压 力空气将内部残留的填充物吹尽； 
所述表面处理是将已成型的三通先进行扩孔、缩孔，然后放入滚筒中进行打磨抛光、再进行表面防腐处理后即可进行包装。 
所述填充物是一种低熔点的非金属物质，其组份(以重量百分比计)为： 
碳酸钙：20～30％； 
耐火泥：30～40％； 
树脂(14-2)：30～15％； 
黄石腊：20～15％； 
将上述物质混和均匀加温调成较稠的糊状。 
本工艺中的专用模具根据直管坯料或T形坯料有所不同；而配用的非金属填充物均为廉价原料，因成本较低，所以无须回收，可节省回收时的能源消耗；这样既解决了铅污染问题，又降低了生产成本。 
附图说明
图1(a～g)是本发明制造过程的示意图。 
具体实施方式
实施例：以一种铜质Y形三通制作过程为例。如图1所示，将铜管的盘卷料在矫直后按照设计尺寸切割成一定长度的坯料，并适当进行整形和平头(见图1——a)。平头后的坯料插入至一个蜂窝煤饼状的专用灌浆模的通孔中，在专用压力式灌浆机上灌入预先调好的填充物(见图1——b)。然后将灌入填充物后的坯料平放至专用模具上，该模具是上下两个模块，模块上均设有截面为半圆形沟槽，在下模每条沟槽的中间向下垂直设有通孔，通孔的内径与铜管的外径相同，将专用模具上下两模块锁紧，并从左右两侧由外向内密封施压。由于铜材具有可 塑性，坯料向通孔方向突出，因而被挤压成T形(见图1——c)。将已挤压成T形的坯料从专用模具上卸下，加热至150～170℃，使填充物熔化流出，然后继续将T形坯料加温回火至软态(见图1——d)。回火后的T形坯料放入专用模具上，再在专用压力式灌浆机上进行第二次灌入填充物(见图1——e)。二次灌浆后的T形坯料三端口均要密封，然后放入专用冲压机的模具中进行冲压，将T形坯料冲压成带圆弧的Y形三通(见图1——f)。将基本已成型的三通加热去除填充物，冷却后用压力空气将内部残留填充物吹尽(见图1——g)。这时可以将已成型的三通进行扩孔、缩孔，然后放入滚筒中进行打磨抛光、再进行表面防腐处理后即可进行包装。三爪式三通或铝质三通工艺过程基本相同。 
上述填充物是一种低熔点的非金属物质，其组份(以重量百分比计)为： 
碳酸钙：20～30％； 
耐火泥：30～40％； 
树脂(14-2)：30～15％； 
黄石腊：20～15％；将上述物质混和均匀加温调成较稠的糊状。 
本工艺中的专用模具根据直管坯料或T形坯料有所不同；而灌入的填充物均为无铅的非金属廉价原料，所以成本较低。本发明既解决了铅污染问题，又因成本低廉，所以无须回收，可节省回收时的能源消耗。因而也是一种低碳工艺。 

Claims (2)

1.异形铜(或铝)三通的无铅冷挤压成型工艺，其特征是制造须经过矫直切割、一次灌浆、双向挤压、清渣回火、二次灌浆、冲压成型、去填充物、表面处理的加工过程，具体工艺如下：
所述矫直切割是将铜(或铝)管的盘卷料在矫直后按照设计尺寸切割成一定长度的坯料，并适当进行整形和平头；
所述一次灌浆是将上述坯料插入至一个蜂窝煤饼状的专用灌浆模的通孔中，在专用压力式灌浆机上灌入预先调好的填充物；
所述双向挤压是将灌入填充物后的坯料平放至专用模具上，从上下两面将专用模具锁紧，并从左右两侧由外向内挤压成T形；
所述清渣回火是将已挤压成T形的坯料加热至150～170℃，使填充物熔化流出，并将T形坯料加温回火至软态；
所述二次灌浆是将在回火后的T形坯料放入专用模具上，在专用压力式灌浆机上第二次灌入填充物；
所述冲压成型是将二次灌浆后的T形坯料放入专用冲压机的模具中进行冲压，将T形坯料冲压成带圆弧的Y形或三爪形三通；
所述去填充物是将上述已成型的Y形或三爪形三通内的填充物去除，并用压力空气将内部残留填充物吹尽；
所述表面处理是将已成型的三通先进行扩孔、缩孔，然后放入滚筒中进行打磨抛光、再进行表面防腐处理后即可进行包装。
2.根据权利要求1所述的异形铜(或铝)三通的无铅冷挤压成型工艺，其特征是所述填充物是一种低熔点的非金属物质，其组份(以重量百分比计)为：
碳酸钙；20～30％；
耐火泥：30～40％；
树脂(14-2)：30～15％；
黄石腊：20～15％；
将上述物质混和均匀加温调成较稠的糊状。
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