CN106881371A - 大宽厚比铜排连续挤轧成型机组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了大宽厚比铜排连续挤轧成型机组，该机组用于对铜线工件进行挤压并输出铜排，依次包括放料组件、进线导位组件、连续挤压成型、在线轧制机构、冷却风干组件、张力组件、成品收卷组件、控制装置。本发明有效解决现有连续挤压机型号单一以及智能化不足的共性问题，显著提高了连续挤压时金属的流动均匀性以及变形区的温度均匀分布，实现了大宽厚比铜排的连续挤压成型，提高了产品精度，并稳定了产品的质量。此外，在连续挤压成型机组上引入了自动控制技术，实现了有关监控数据的无线传输控制，提高了设备运营的自动化和智能化程度，减轻了工人劳动、提高了生产效率。

Description

大宽厚比铜排连续挤轧成型机组
技术领域
本发明属于铜材加工设备领域，特别是涉及一种大宽厚比铜排连续挤轧成型机组。
背景技术
各种规格的铜排在电力传输中需求巨大，铜排的传统生产工艺为挤压、轧制或挤压与轧制结合，但是传统的生产工艺存在工艺周期长，设备投资大等问题，连续挤压技术由于其节能、高效、工艺流程短、设备投入小等优势而得到广泛使用。目前，市场上主流的铜排连续挤压机有TLJ400和TLJ500两种型号，TLJ400连续挤压机生产铜排最大宽度为170mm左右，TLJ500连续挤压机生产铜排最小宽度为240左右。
然而，随着市场的发展，目前尺寸规格在170-240mm区间的铜排需求量越来越多，使得生产该区间尺寸规格铜排时需要采购两种型号的连续挤压机，并且在生产过程中存在浪费生产空间、生产成本高、质量不稳定等问题。
发明内容
针对现有技术中的不足及突出问题，本发明提出了一种大宽厚比铜排连续挤轧成型机组，挤压轮直径尺寸设计为450，并通过加大靴座宽度，在保证进料铸坯规格不变情况下，使挤压产品宽厚度比可达20-30。
本发明的技术解决方案：
大宽厚比铜排连续挤轧成型机组，该机组用于对铜杆坯进行挤压并输出铜排，其特征在于，由以下组件顺序串联组成：
-放料组件，包括放料机构和刹车装置，用于放置成卷供应的铜杆坯并控制送线速度；
-进线导位组件，用于调整送线的方向和位置；
-连续挤压成型机构，包括挤压轮和挤压模具，铜杆坯经过挤压轮和挤压模具压制成铜排制件，并将其输出至下一组件；
-在线轧制机构，包括轧机，用于将挤压后的铜坯轧制成相应的厚度，并输出至下一组件；
-冷却风干组件，包括冷却液槽和风干内腔，使挤压成型的铜排迅速冷却并风干；
-张力组件，为制件提供牵引力；
-成品收卷组件，包括追剪机和收卷机，用于成型铜排的卷取和定尺；
-控制装置，用于上述各个组件的协调控制。
优选地，所述挤压轮直径为450mm。
优选地，所述挤压模具包括模具腔体和模具靴座。
优选地，所述模具腔体为呈不等长直径的“哑铃状”的预成型导流槽区域，通过改变模腔表面到模具表面的距离来增大铜的流动行程，确保铜在模具中流动均匀并填充到位。
优选地，所述“哑铃状”的预成型导流槽，其横向长度范围为170-240mm，中间最窄尺寸范围为15-18mm，两端为直径范围30-36mm的半圆，所述模腔表面至模具表面的距离小于15mm。
优选地，所述挤压模具根据成型规格进行更换。
优选地，挤压成型铜排宽度范围为170-240mm，厚度范围为10mm-12mm。
优选的，所述轧机的机脚安装有滚轮，并于所在地面铺设有相应的导轨，使轧机可横向移动。
优选的，所述张力组件由盘拉机和牵引矫直机组成。
优选地，所述控制装置为PLC控制器或ARM控制器，该控制器设有无线数据传输器，各设备上均设有监控压制件位置状态的无线传感及调节装置，各无线传感及调节装置通过上述无线数据传输器与控制器连接。
本发明有效解决现有连续挤压机型号单一以及智能化不足的共性问题，显著提高了铜流动均匀性以及变形区的温度均匀分布，实现大宽厚比铜排的连续挤轧成型，提高了产品精度，宽厚比可达20-30，并稳定了产品的质量，同时实现了在连续挤压和轧制，可增加材料的组织结晶密度，并大大降低铜坯形变的能耗。此外，在连续挤轧成型机组上引入了自动控制技术，实现了有关监控数据的无线传输控制，提高了设备运营的自动化和智能化程度，减轻了工人劳动、提高了生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，其中：
图1为本发明大宽厚比铜排连续挤轧成型机组的连接示意图。
附图中各部件的标记如下：1、放料组件；2、进线导位组件；3、连续挤压成型机构；4、在线轧制机构；5、冷却风干组件；6、张力组件；7、成品收卷组件。
具体实施方式
本发明可以通过公开的技术具体实施，通过下面的实施例可以对本发明进行进一步的描述；然而，本发明的范围并不限于下述实施例。
实施例如图1所示：如图所示的大宽厚比铜排连续挤压成型(3)机组，可将铜线加工成不同规格的大宽厚比铜排。在此加工过程中，不需经过中途收线、放线以及压制件的流转，具有较高的自动化和连续性。
本实施例的机组由一系列的设备按序串联组成，并由PLC控制器或ARM控制器统一监控。依次为，放料组件(1)、进线导位组件(2)、连续挤压成型机构(3)、在线轧制机构(4)、冷却风干组件(5)、张力组件(6)、成品收卷组件(7)。
放料组件(1)，包括放料机构和刹车装置，例如刹车系统，可匹配调整机组开机阶段的运行速度，同时还可以避免进线工件散落在地而造成产品表面缺陷。
进线导位组件，为进料导位机，用于调整送线的方向和位置。
连续挤压成型机构(3)，包括挤压轮和挤压模具。挤压轮直径为450mm；挤压模具包括模具腔体和模具靴座，模具腔体为呈不等长直径的“哑铃状”的预成型导流槽区域，该“哑铃状”的预成型导流槽，横向长度为220mm，中间最窄尺寸为15mm，两端为直径30mm的半圆，所述模腔表面至模具表面的距离为11mm，通过改变模腔表面到模具表面的距离来增大铜的流动行程，确保铜在模具中流动均匀并填充到位，挤压模具可以根据成型规格进行更换。成型铜排宽度为220mm，中部厚度为10mm，宽厚比为22。铜坯经过挤压轮和挤压模具压制成铜排粗坯后，并将其输出至下一机构。
在线轧制机构(4)，包括轧机。铜排粗坯经上一机构挤压后，因经过挤压形变，使铜坯产生高温，输送至轧机可直接进行在线热轧，使铜坯快速轧制成型，实现连续挤压和轧制，并增加了材料的组织结晶密度，还可大大降低铜坯形变的能耗。同时，轧机的机脚安装有滚轮，并于所在地面铺设有相应的导轨，使轧机可横向移动，以根据的制成铜排的规格要求，配合张力组件(6)的拉力大小，快速调整轧机与其前后工序设备的距离。经轧机形成的铜排厚度均匀，即成型铜排的厚度为10mm，宽厚比为22后，输出至下一组件进行冷却。
冷却风干组件(5)，包括冷却液槽和风干内腔，使挤压成型的铜排迅速冷却并风干，该冷却液槽中设有液体循环装置，使冷却液可循环使用。铜排坯依次经挤压和轧制为成型铜排后，经高压形变，此时铜排的金属温度较高，需要进行退火冷却，进入冷却组件后，首先冷却槽的冷却液段，对铜排的各部位进行均匀的有效降温，循环冷却液中的沉积物可能附着在铜排表面，故需要对铜排进行吹干，避免沉积物对铜排表面产生不良影响。
张力组件(6)，该组件为成型制件提供牵引力，并引导成型件按既定的输出导向在后续的工序组件稳定传输，并可调整机组的加工速度，提高加工效率。依次由盘拉机和牵引矫直机组件成，其拉力适度，具有较大的弯曲力，盘拉机转动，对成型制件产生拉力；牵引矫直机与盘拉机为无间距安装，通过牵引矫直机，对成型的铜排进行矫直，确保成品平直度。
成品收卷组件(7)，包括追剪机和收卷机。追剪机安装有定尺装置，收卷机将最终成型的铜排收卷，收卷至一定量后，通过追剪机对成品进行定尺剪切，待更换空的收卷机后，可直接将该剪切端收入，进行再次的收卷。
控制装置为PLC控制器或ARM控制器，用于上述各个组件的协调控制。该控制器设有无线数据传输器，各设备上均设有监控压制件位置状态的无线传感及调节装置，各无线传感及调节装置通过上述无线数据传输器与控制器连接。通过智能化监控，对各组件的运行速度进行有效地匹配，实现成品的连续化生产；此外，还实现了有关监控数据的无线传输控制，提高了设备运营的自动化和智能化程度，减轻了工人劳动、提高了生产效率。
以上所述仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.大宽厚比铜排连续挤轧成型机组，该机组用于对铜杆坯进行连续挤压并输出铜排，其特征在于，由以下组件顺序串联组成：
-放料组件，包括放料机构和刹车装置，用于放置成卷供应的铜杆坯并控制送线速度；
-进线导位组件，用于调整送线的方向和位置；
-连续挤压成型机构，包括挤压轮和挤压模具，铜杆坯经过挤压轮和挤压模具压制成铜排制件，并将其输出至下一组件；
-在线轧制机构，包括轧机，用于将挤压后的铜坯轧制成相应的厚度，并输出至下一组件；
-冷却风干组件，包括冷却液槽和风干内腔，使挤压成型的铜排迅速冷却并风干；
-张力组件，为制件提供牵引力；
-成品收卷组件，包括追剪机和收卷机，用于成型铜排的卷取和定尺；
-控制装置，用于上述各个组件的协调控制。
2.根据权利要求1所述的大宽厚比铜排连续挤轧成型机组，其特征在于：所述挤压轮直径为450mm。
3.根据权利要求1所述的大宽厚比铜排连续挤轧成型机组，其特征在于：所述挤压模具包括模具腔体和模具靴座。
4.根据权利要求3所述的大宽厚比铜排连续挤轧成型机组，其特征在于：所述模具腔体为呈不等长直径“哑铃状”的预成型导流槽区域。
5.根据权利要求4所述的大宽厚比铜排连续挤轧成型机组，其特征在于：所述“哑铃状”的预成型导流槽，其横向长度范围为170-240mm，中间最窄尺寸范围为15-18mm，两端为直径范围30-36mm的半圆，所述模腔表面至模具表面的距离小于15mm。
6.根据权利要求1所述的大宽厚比铜排连续挤轧成型机组，其特征在于：所述挤压模具可根据成型规格进行更换。
7.根据权利要求1所述的大宽厚比铜排连续挤轧成型机组，其特征在于：挤压成型铜排宽度范围为170-240mm，厚度范围为10mm-12mm。
8.根据权利要求1所述的大宽厚比铜排连续挤轧成型机组，其特征在于：所述轧机的机脚安装有滚轮，并于所在地面铺设有相应的导轨，使轧机可横向移动。
9.根据权利要求1所述的大宽厚比铜排连续挤轧成型机组，其特征在于：所述张力组件由盘拉机和牵引矫直机组成。
10.根据权利要求1所述的大宽厚比铜排连续挤轧成型机组，其特征在于：所述控制装置为PLC控制器或ARM控制器，该控制器设有无线数据传输器，各设备上均设有监控压制件位置状态的无线传感及调节装置，各无线传感及调节装置通过上述无线数据传输器与控制器连接。
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