CN106807750A - 一种微异型复合接点带材的成型方法 - Google Patents

一种微异型复合接点带材的成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微异型复合接点带材的成型方法，其特征在于，将方形复合丝材通过模具拉丝或辊拉预成型所需的双峰型外形丝材，然后通过带有焊筋限位的凹凸成型轧辊的精密轧机对预成型复合丝材进行最终成型，制备出所需的异型剖面形状的产品。本发明利用预成双峰型外形的方式，改变轧制过程复合带材的受力点，不仅可以使微异型复合丝材的界面更平直，减小贵金属包裹现象，大大提高贵金属的利用率，而且易成型成所需的微异型复合产品；另一方面，利用带有焊筋限位的轧辊轧制成型，生产过程不必调节焊筋位置，可以减少工艺废料和提高生产效率，降低了整个产品的生产成本。

Description

一种微异型复合接点带材的成型方法
技术领域
本发明涉及一种双峰型外形的微异型复合接点带材的成型方法，属于双金属复合材料技术领域。
背景技术
微异型复合带是一种横截面面积较小、形状为异型的弱电层状电接触材料，一般由两层或三层复合组成，贵金属电接触层一般是由具有优良的导电导热性能、耐腐蚀性、抗氧化、抗熔化和粘结等性能的金、银等贵金属及其合金组成；中间层一般是由具有较好导电导热性、或有阻扩散作用的金及其合金、银及其合金、钯及其合金、Ni等材料组成；基体层一般是由就有较好焊接性能、导电性能的铜、铜镍合金、镍等合金组成。
电接触材料是汽车、通讯、工业电子、家用电器等装备中电接触元件的关键材料，广泛用于汽车继电器、温控器、通讯继电器、键盘、微型开关、电路控制器等可靠性要求高、小型集成化的弱电场合，起引导电流和传送信息的作用。
随着电子信息科技的飞速发展，一方面对电接触元器件的需求量不断增大，导致复合电接触材料的消耗也随之增大；公众逐步开始关注自然资源和环境，自然资源的逐渐枯竭，也要求我们合理利用资源、提高贵金属的利用率和回收率；故节约贵金属是重要任务之一，其要求电接触元器件设计者从产品设计方面节约，同时也要求加工商提高贵金属的利用率，使复合丝材的剖面形状无限趋近设计要求。
另一方面，自动化生产的大环境，不断要求电接触复合材料加工商提高产品的稳定性和生产效率；加工商在生产过程中易出现各种不良，比如①产品贵金属厚度尺寸不足，造成元器件的电寿命不足；②无法有效加工成设计者所需的各种异型剖面形状的复合带材；③产品贵金属包裹，造成浪费，生产成本较高；④产品尺寸不稳定，下游加工商生产效率低下。
发明内容
本发明所要解决的问题是：现有此种带材在加工过程复合丝材的界面拱起，有效利用银层厚度减小，成品不良率较高；复合丝材的贵金属包裹，复合比例增大，贵金属浪费较多；较难成型所需的剖面形状；产品焊筋偏离中性线较大，导致下游焊接不良。
为了解决以上问题，本发明采取以下技术方案：
一种微异型复合接点带材的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：将待复合的贵金属电接触层和基体层材料通过预处理制成矩形丝材，然后分别收线至工字轮一、工字轮二；
步骤2)：将贵金属电接触层材料通过上导位轮，同时基体层材料通过下导位轮，连续复合成复合丝材；
步骤3)：将复合丝材加工成方形丝材，然后通过模具拉丝或辊拉装置预成型特定的双峰型复合丝材；
步骤4)将双峰型复合丝材通过带有焊筋限位的凹凸轧辊，连续轧制成所需的异型复合丝材，并牵引至收线至收线轮装置上。
优选地，所述步骤1)中的预处理包括拉丝、过渡轧制、退火和清洗工序中的任意一种或几种的组合。
优选地，所述步骤2)中复合丝材的复合层数为2层。
优选地，所述步骤2)中的复合方式为热轧复合或滚焊。
优选地，所述步骤3)中复合丝材加工成方形丝材的方法为热处理、拉丝或两者的组合。
优选地，所述步骤3)中双峰型复合丝材的具体结构为：凹槽高度为0-0.2mm，凹槽宽度为双峰上宽度的0-50％；双峰总高为成品厚度的1.10-1.30倍；双峰上下宽度比控制在0.6-0.9，双峰下宽度按成品的宽度的80％-95％。
优选地，所述步骤4)中异型复合丝材的焊筋位置与其中心线的水平距离不超过0.005mm。
本发明利用预成型特定双峰形状以及焊筋定位轧制的方法，高效、稳定地生产双层、尺寸在1.0-3.0mm的中等剖面面积的复合异型带材。
本发明相比现有技术的有益效果在于：
1.本发明采用预成型双峰剖面型复合丝材，目的是将复合丝材外形趋近成品形状，降低了最终成型的难度；
2.本发明特殊的双峰剖面进丝形状，在轧制压力下，可以使复合丝材界面趋近平直状态，解决界面拱起，提高贵金属有效厚度；
3.本发明特殊的限位轧制成型方式，解决焊筋与中心线偏移问题，同时减小了生产工艺调节时间，从而提高生产效率。
附图说明
图1为一种微异型复合接点带材的成型装置；
图2为贵金属电接触层或基体层材料的剖面图；
图3为复合丝材的剖面图；
图4为双峰型复合丝材的剖面图；
图5为异型复合丝材的剖面图；
图6为限位轧制时的示意图；
图7为限位轧制时复合丝材的示意图；
图8为实施例1中的双峰复合丝材剖面的金相图片；
图9为实施例1制得的异型复合丝材剖面的金相图片；
图10为实施例2中的双峰复合丝材剖面的示意图；
图11为实施例2制得的异型复合丝材剖面的示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1-2采用如图1所示的一种微异型复合接点带材的成型装置，方法为：
步骤1：将待复合的贵金属电接触层11和基体层材料12(如图2所示)通过预处理制成矩形丝材，然后分别收线至工字轮一1、工字轮二8；所述预处理包括拉丝、过渡轧制、退火和清洗工序中的任意一种或几种的组合；
步骤2：将贵金属电接触层材料11通过上导位轮2，同时基体层材料12通过下导位轮3，连续复合成复合层数为2层的复合丝材13(如图3所示)；
步骤3：将复合丝材13通过热处理、拉丝或两者的组合方法加工成方形丝材，然后通过模具拉丝或辊拉装置5预成型特定的双峰型复合丝材10(如图4所示)；双峰型复合丝材10的具体结构为：凹槽高度H1为0-0.2mm，凹槽宽度L1为双峰上宽度L2的0-50％；双峰总高H2为成品厚度的1.10-1.30倍；双峰上下宽度比L2∶L3控制在0.6-0.9，双峰下宽度L3按成品的宽度的80％-95％；
步骤4将双峰型复合丝材10通过带有焊筋限位的凹凸轧辊6，连续轧(如图6、7所示)制成所需的异型复合丝材9(如图5所示)，并牵引至收线至收线轮装置7上；异型复合丝材9的焊筋位置与其中心线的水平距离不超过0.005mm。
实施例1
将AgNi20圆丝轧制成宽度为3.0mm，厚度为1.55mm的方型丝材；将CuNi30Fe圆丝轧制成宽度为3.2mm，厚度为1.10mm的梯形丝材，并在880℃，4m/min的条件下进行氢气保护退火，降低基体材料硬度；将两种丝材进行超声波清洗和表面粗糙度处理，然后进行热轧复合；复合丝材通过模具矫形和热处理后加工至方型尺寸3.0×1.8；
将规格为3.0×1.8的AgNi20/CuNi30Fe进行预成型2.70×1.42的双峰型复合丝材(如图8所示)，具体尺寸为：H1＝0.12mm，H2＝0.72mm，H3＝1.50mm；L1＝0.60mm，L2＝1.40mm，L3＝2.7mm；肩部倾斜角β＝12°；成品贵金属厚度0.70mm，总厚度H3＝1.18mm，成品宽度＝3.0mm，成品倾角为50°。
通过定位凹凸轧辊进行连续成型轧制，所得的异型复合带材(如图9所示)，有效银层厚度至少为原来相同参数的1.12倍。
实施例2
将AgNi10圆丝轧制成宽度1.20mm，厚度为0.76mm的方型丝材，并在780℃，4m/min的条件下进行氢气保护退火；将CuNi30圆丝轧制成宽度1.20mm，厚度为0.25mm的方形丝材，并在850℃，4m/min的条件下进行氢气保护退火；将两种丝材进行超声波清洗，然后进行滚焊复合；复合丝材通过模具矫形和热处理后加工至方型尺寸0.96×0.36；
将规格为0.96×0.36的AgNi10/CuNi30进行预成型0.93×0.31的双峰型复合丝材(如图10所示)，具体尺寸为：H1＝0.02mm，H2＝0.21mm，H3＝0.31mm；L1＝0.40mm，L2＝0.62mm，L3＝0.93mm；肩部倾斜角β＝0°；成品贵金属厚度0.18mm，总厚度0.26mm，成品宽度＝1.0mm，产品倾角0°；
通过定位凹凸轧辊进行连续成型轧制，所得的异型复合带材(如图11所示)，有效银层厚度至少为原来相同参数的1.08倍。
本发明的预成型双峰型方式可以根据产品银层厚度、外形尺寸进行调整。

Claims (7)

1.一种微异型复合接点带材的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：将待复合的贵金属电接触层材料(11)和基体层材料(12)通过预处理制成矩形丝材，然后分别收线至工字轮一(1)、工字轮二(8)；
步骤2)：将贵金属电接触层材料(11)通过上导位轮(2)，同时基体层材料(12)通过下导位轮(3)，连续复合成复合丝材(13)；
步骤3)：将复合丝材(13)加工成方形丝材，然后通过模具拉丝或辊拉装置(5)预成型特定的双峰型复合丝材(10)；
步骤4)将双峰型复合丝材(10)通过带有焊筋限位的凹凸轧辊(6)，连续轧制成所需的异型复合丝材(9)，并牵引至收线至收线轮装置(7)上。
2.如权利要求1所述的微异型复合接点带材的成型方法，其特征在于，所述步骤1)中的预处理包括拉丝、过渡轧制、退火和清洗工序中的任意一种或几种的组合。
3.如权利要求1所述的微异型复合接点带材的成型方法，其特征在于，所述步骤2)中复合丝材(13)的复合层数为2层。
4.如权利要求1所述的微异型复合接点带材的成型方法，其特征在于，所述步骤2)中的复合方式为热轧复合或滚焊。
5.如权利要求1所述的微异型复合接点带材的成型方法，其特征在于，所述步骤3)中复合丝材(13)加工成方形丝材的方法为热处理、拉丝或两者的组合。
6.如权利要求1所述的微异型复合接点带材的成型方法，其特征在于，所述步骤3)中双峰型复合丝材(10)的具体结构为：凹槽高度(H1)为0-0.2mm，凹槽宽度(L1)为双峰上宽度(L2)的0-50％；双峰总高(H2)为成品厚度的1.10-1.30倍；双峰上下宽度比(L2∶L3)控制在0.6-0.9，双峰下宽度(L3)按成品的宽度的80％-95％；贵金属高度为成品贵金属厚度0.80-1.25倍。
7.如权利要求1所述的微异型复合接点带材的成型方法，其特征在于，所述步骤4)中异型复合丝材(9)的焊筋位置与其中心线的水平距离不超过0.005mm。
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