CN107824629B - 一种银铜复合带的真空热压工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种银铜复合带真空热压工艺，利用热压装置进行加工，热压装置包括炉体、真空泵、热压模具、模具支座以及支撑压簧，炉体内设置有电加热元件，热压模具包括压筒、压头和压杆，压筒的中心孔由上部挤压孔和下部下料孔构成，压头设置在压筒的正上方，压头的上端与压杆连接，压杆的上端伸出炉体与动力源传动连接，压头在压杆的推动下可伸入压筒的中心孔内。本发明的银铜复合带真空热压工艺可在真空环境下，利用模具中心孔的锥度将银铜热压扩散连接到一起，能制得品质较高的银铜复合带。

Description

一种银铜复合带的真空热压工艺
技术领域
本发明涉及银铜复合带制造技术领域，具体涉及一种银铜复合带真空热压工艺。
背景技术
近年来我国高压输变电、核电、家用电器、汽车和房地产等产业的发展迅速，对电工材料的需求持续强劲。电工材料是指用于电气设备，如熔断器、控制器等模具的金属材料及其制品。电工材料的性能及可靠性直接决定着相关电工、电气装备和电子产品的质量和可靠性。银具有优良的导热、导电性能，抗氧化能力强、耐腐蚀性能好、焊接性能优良、强度高、成形性好，是制造高端熔断器的理想熔体材料之一。目前，常用的熔断片是纯银带冲剪成，成本较高。为了降低成本，市场上广泛应用银铜复合带。在熔体材料生产加工过程中，为了获得稳定精确的电阻率，需要精确控制杂质含量及尺寸精度。精确控制银铜尺寸的加工技术要求较高，还未有银铜复合带的加工专用装置。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题，提供一种银铜复合带真空热压工艺，可在真空环境下，利用模具中心孔的锥度将银铜热压扩散连接到一起，能制得品质较高的银铜复合带。
本发明为解决上述技术问题，所提供的技术方案是：一种银铜复合带真空热压工艺，利用真空热压装置进行加工，真空热压装置包括炉体、真空泵、热压模具、模具支座以及支撑压簧，所述炉体内部与真空泵相通，炉体内设置有电加热元件，电加热元件与炉体外的控制器电连接，所述热压模具包括压筒、压头和压杆，压筒具有一个由上至下贯穿设置的中心孔，中心孔由上部挤压孔和下部下料孔构成，挤压孔为由上至下内径逐渐减小的倒置棱台形孔，且挤压孔的锥度为1:30-40，所述下料孔为由上至下内径逐渐增大的棱台形孔，且下料孔的上端口直径与挤压孔的下端口直径一致，所述压头设置在压筒的正上方，压头的上端与压杆连接，压杆垂直设置在压头的中心处，压杆的上端伸出炉体与动力源传动连接，压头在压杆的推动下可伸入压筒的中心孔内，所述热压模具通过模具支座设置在炉体内，模具支座为圆筒形结构，且模具支座的内径大于压筒中心孔的最大孔径，压筒的下端固定在模具支座顶部，所述支撑压簧设置在模具支座的内孔中，支撑压簧的下端固定设置在炉体底部，支撑压簧的上端伸入压筒的中心孔内并连接有垫板，具体包括以下步骤：
（1）将银、铜分别轧制、切断成块状；
（2）取步骤（1）中加工好的银块1个和铜块2个，将其端部打磨、水洗并烘干，然后将铜/银/铜按长度方向平直排列，放入压筒中心孔中的垫板上；
（3）控制压杆带动压头下压，预压紧铜块和银块，预压紧力为300N；
（4）开启真空泵，将炉中的真空度抽到1×10-2 MPa以下，然后控制加热元件开始加热，压紧力提高到500kN，温度升高到500-600℃，恒压条件下保温1-2 h；
（5）待炉温冷却到室温后，释放压力，取出压紧的铜/银/铜组合件，然后经过轧机轧制成薄带。
作为本发明一种银铜复合带真空热压工艺的进一步优化：所述真空热压装置中的炉体由内向外包括保温层和隔热层。
作为本发明一种银铜复合带真空热压工艺的进一步优化：所述真空热压装置中的电加热元件为绕设在炉体内壁上的电加热丝。
作为本发明一种银铜复合带真空热压工艺的进一步优化：所述真空热压装置中的动力源为设置在炉体上方的液压缸。
作为本发明一种银铜复合带真空热压工艺的进一步优化：所述真空热压装置中的支撑压簧的弹性系数为1kN/mm-3kN/mm。
有益效果
本发明的银铜复合带真空热压工艺可在真空环境下，利用模具中心孔的锥度将银铜热压扩散连接到一起，能制得品质较高的银铜复合带。
附图说明
图1为本发明真空热压装置的结构示意图；
图2为本发明真空热压装置中压筒的结构示意图；
图中标记：1、炉体，2、真空泵，3、热压模具，301、压筒，302、压头，303、压杆，304、挤压孔，305、下料孔，4、模具支座，5、电加热元件，6、铜块，7、银块，8、控制器，9、支撑压簧，10、垫板。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。
实施例1
如图1和2所示：一种银铜复合带真空热压装置，包括炉体1、真空泵2、热压模具3、模具支座4以及支撑压簧9，所述炉体1内部与真空泵2相通，炉体1由内向外包括保温层和隔热层，炉体1内设置有电加热元件5，电加热元件5为绕设在炉体1内壁上的电加热丝，电加热元件5与炉体1外的控制器8电连接，所述热压模具3包括压筒301、压头302和压杆303，压筒301具有一个由上至下贯穿设置的中心孔，中心孔由上部挤压孔304和下部下料孔305构成，挤压孔304为由上至下内径逐渐减小的倒置棱台形孔，且挤压孔304的锥度为1:37，所述下料孔305为由上至下内径逐渐增大的棱台形孔，且下料孔305的上端口直径与挤压孔304的下端口直径一致，所述压头302设置在压筒301的正上方，压头302的上端与压杆303连接，压杆303垂直设置在压头302的中心处，压杆303的上端伸出炉体1与动力源传动连接，动力源为设置在炉体1上方的液压缸，液压缸的控制元件与控制器8电连接，压头302在压杆303的推动下可伸入压筒301的中心孔内，所述热压模具3通过模具支座4设置在炉体1内，模具支座4为圆筒形结构，且模具支座4的内径大于压筒301中心孔的最大孔径，压筒301的下端固定在模具支座4顶部，所述支撑压簧9设置在模具支座4的内孔中，支支撑压簧9的弹性系数为2kN/mm，撑压簧9的下端固定设置在炉体1底部，支撑压簧9的上端伸入压筒301的中心孔内并连接有垫板10。
实施例2
一种银铜复合带真空热压装置，包括炉体1、真空泵2、热压模具3、模具支座4以及支撑压簧9，所述炉体1内部与真空泵2相通，炉体1由内向外包括保温层和隔热层，炉体1内设置有电加热元件5，电加热元件5为并排设置在炉体1内的电加热棒，电加热元件5与炉体1外的控制器8电连接，所述热压模具3包括压筒301、压头302和压杆303，压筒301具有一个由上至下贯穿设置的中心孔，中心孔由上部挤压孔304和下部下料孔305构成，挤压孔304为由上至下内径逐渐减小的倒置棱台形孔，且挤压孔304的锥度为1:30，所述下料孔305为由上至下内径逐渐增大的棱台形孔，且下料孔305的上端口直径与挤压孔304的下端口直径一致，所述压头302设置在压筒301的正上方，压头302的上端与压杆303连接，压杆303垂直设置在压头302的中心处，压杆303的上端伸出炉体1与动力源传动连接，动力源为设置在炉体1上方的液压缸，液压缸的控制元件与控制器8电连接，压头302在压杆303的推动下可伸入压筒301的中心孔内，所述热压模具3通过模具支座4设置在炉体1内，模具支座4为圆筒形结构，且模具支座4的内径大于压筒301中心孔的最大孔径，压筒301的下端固定在模具支座4顶部，所述支撑压簧9设置在模具支座4的内孔中，支支撑压簧9的弹性系数为1kN/mm，撑压簧9的下端固定设置在炉体1底部，支撑压簧9的上端伸入压筒301的中心孔内并连接有垫板10。
实施例3
一种银铜复合带真空热压装置，包括炉体1、真空泵2、热压模具3、模具支座4以及支撑压簧9，所述炉体1内部与真空泵2相通，炉体1由内向外包括保温层和隔热层，炉体1内设置有电加热元件5，电加热元件5为铺设在炉体1内壁上的电加热片，电加热元件5与炉体1外的控制器8电连接，所述热压模具3包括压筒301、压头302和压杆303，压筒301具有一个由上至下贯穿设置的中心孔，中心孔由上部挤压孔304和下部下料孔305构成，挤压孔304为由上至下内径逐渐减小的倒置棱台形孔，且挤压孔304的锥度为1:40，所述下料孔305为由上至下内径逐渐增大的棱台形孔，且下料孔305的上端口直径与挤压孔304的下端口直径一致，所述压头302设置在压筒301的正上方，压头302的上端与压杆303连接，压杆303垂直设置在压头302的中心处，压杆303的上端伸出炉体1与动力源传动连接，动力源为设置在炉体1上方的液压缸，液压缸的控制元件与控制器8电连接，压头302在压杆303的推动下可伸入压筒301的中心孔内，所述热压模具3通过模具支座4设置在炉体1内，模具支座4为圆筒形结构，且模具支座4的内径大于压筒301中心孔的最大孔径，压筒301的下端固定在模具支座4顶部，所述支撑压簧9设置在模具支座4的内孔中，支支撑压簧9的弹性系数为3kN/mm，撑压簧9的下端固定设置在炉体1底部，支撑压簧9的上端伸入压筒301的中心孔内并连接有垫板10。
实施例4
一种银铜复合带真空热压工艺，包括以下步骤：
（1）将银、铜分别轧制、切断成块状；
（2）取步骤中加工好的银块1个和铜块2个，将其端部打磨、水洗并烘干，然后将铜/银/铜按长度方向平直排列，放入压筒中心孔中的垫板上；
（3）控制压杆带动压头下压，预压紧铜块和银块，预压紧力为300N；
（4）开启真空泵，将炉中的真空度抽到1×10-2MPa以下，然后控制加热元件开始加热，压紧力提高到500kN，温度升高到500℃，恒压条件下保温1.5 h；
（5）待炉温冷却到室温后，释放压力，取出压紧的铜/银/铜组合件，然后经过轧机轧制成薄带。
实施例5
一种银铜复合带真空热压工艺，包括以下步骤：
（1）将银、铜分别轧制、切断成块状；
（2）取步骤中加工好的银块1个和铜块2个，将其端部打磨、水洗并烘干，然后将铜/银/铜按长度方向平直排列，放入压筒中心孔中的垫板上；
（3）控制压杆带动压头下压，预压紧铜块和银块，预压紧力为300N；
（4）开启真空泵，将炉中的真空度抽到1×10-2MPa以下，然后控制加热元件开始加热，压紧力提高到500kN，温度升高到600℃，恒压条件下保温1h；
（5）待炉温冷却到室温后，释放压力，取出压紧的铜/银/铜组合件，然后经过轧机轧制成薄带。
实施例6
一种银铜复合带真空热压工艺，包括以下步骤：
（1）将银、铜分别轧制、切断成10mm×100mm×250mm、10mm×50mm×250mm尺寸的块状；
（2）将上一步骤准备好的1块银、2块铜端部打磨、水洗、烘干，然后将铜/银/铜按长度方向平直排列成10mm×250mm×250mm，放入压筒内孔中的垫板上；
（3）启动开关，压杆连接压头预压紧铜块和银块，预压紧力为300N；
（4）开启真空泵，将炉中的真空度抽到1×10-2MPa以下，然后电加热元件开始加热，压紧力提高到500KN，温度升高到550℃，恒压条件下保温1.5 h；
（5）待炉温冷却到室温后，释放压力，取出压紧的铜/银/铜组合，然后经过轧机轧制到厚度为0.3mm，宽度为250mm的薄带。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种银铜复合带真空热压工艺，其特征在于：利用真空热压装置进行加工，真空热压装置包括炉体（1）、真空泵（2）、热压模具（3）、模具支座（4）以及支撑压簧（9），所述炉体（1）内部与真空泵（2）相通，炉体（1）内设置有电加热元件（5），电加热元件（5）与炉体（1）外的控制器（8）电连接，所述热压模具（3）包括压筒（301）、压头（302）和压杆（303），压筒（301）具有一个由上至下贯穿设置的中心孔，中心孔由上部挤压孔（304）和下部下料孔（305）构成，挤压孔（304）为由上至下内径逐渐减小的倒置棱台形孔，且挤压孔（304）的锥度为1:30-40，所述下料孔（305）为由上至下内径逐渐增大的棱台形孔，且下料孔（305）的上端口直径与挤压孔（304）的下端口直径一致，所述压头（302）设置在压筒（301）的正上方，压头（302）的上端与压杆（303）连接，压杆（303）垂直设置在压头（302）的中心处，压杆（303）的上端伸出炉体（1）与动力源传动连接，压头（302）在压杆（303）的推动下可伸入压筒（301）的中心孔内，所述热压模具（3）通过模具支座（4）设置在炉体（1）内，模具支座（4）为圆筒形结构，且模具支座（4）的内径大于压筒（301）中心孔的最大孔径，压筒（301）的下端固定在模具支座（4）顶部，所述支撑压簧（9）设置在模具支座（4）的内孔中，支撑压簧（9）的下端固定设置在炉体（1）底部，支撑压簧（9）的上端伸入压筒（301）的中心孔内并连接有垫板（10），具体包括以下步骤：
（1）将银、铜分别轧制、切断成块状；
（2）取步骤（1）中加工好的银块1个和铜块2个，将其端部打磨、水洗并烘干，然后将铜/银/铜按长度方向平直排列，放入压筒中心孔中的垫板上；
（3）控制压杆带动压头下压，预压紧铜块和银块，预压紧力为300N；
（4）开启真空泵，将炉中的真空度抽到1×10-2 MPa以下，然后控制电加热元件开始加热，压紧力提高到500kN，温度升高到500-600℃，恒压条件下保温1-2 h；
（5）待炉温冷却到室温后，释放压力，取出压紧的铜/银/铜组合件，然后经过轧机轧制成薄带。
2.如权利要求1所述的一种银铜复合带真空热压工艺，其特征在于：所述真空热压装置中的炉体（1）由内向外包括保温层和隔热层。
3.如权利要求1所述的一种银铜复合带真空热压工艺，其特征在于：所述真空热压装置中的电加热元件（5）为绕设在炉体（1）内壁上的电加热丝。
4.如权利要求1所述的一种银铜复合带真空热压工艺，其特征在于：所述真空热压装置中的动力源为设置在炉体（1）上方的液压缸。
5.如权利要求1所述的一种银铜复合带真空热压工艺，其特征在于：所述真空热压装置中的支撑压簧（9）的弹性系数为1kN/mm-3kN/mm。
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