CN112072060A - 一种高扭力耐腐蚀极柱成型工艺 - Google Patents

Abstract

一种高扭力耐腐蚀极柱成型工艺，包括以下步骤：1）先制备铜芯；2）接着，在铜芯的内外表面电镀铅锡合金，铅锡合金的锡含量在20%‑60%之间，镀层厚度1‑9微米；3）然后，在铜芯的外表面热沾锡，进行热沾锡的铅锡合金中，锡含量在80%‑95%之间；4）再对沾锡后的铜芯加热保温，加热温度保持在95‑130℃之间，趁热放入浇铸成型模具内；5）之后，把加热熔融的铅合金，倒入成型模具内；6）最后，用冲压机对铸件进行限位冲压。本发明能够保证在铜芯极柱制造时使铜芯与铅体结合良好，抗扭力测试大幅提升。

Description

一种高扭力耐腐蚀极柱成型工艺

技术领域

本发明涉及一种高扭力耐腐蚀极柱成型工艺，属于蓄电池技术领域。

背景技术

目前，牵引用蓄电池是用作电力牵引车辆或物料搬运设备动力电源的蓄电池，其极柱制造方法有两种：一种是电池极柱用熔化后的铅液直接在专用模具中浇铸成型，主要用于焊接结构的电池使用。另一种是软连接电池使用的带铜芯的极柱，由于电池之间用软连接线连接，需要用专用螺栓紧固，要求铜芯极柱制造时铜芯外表面与铅结合应牢固，在连接扭动时，在一定的扭力下铜芯与铅结合处不能松动，从而使电池极柱与连接线间连接牢固，达到导电良好的效果。

使用一般的成型工艺，在铜芯极柱制造时铜芯与铅面结合不良，扭力试验时，较小的扭力下铜芯与铅结合处即松动，容易接触不良，影响电池的正常使用。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种高扭力耐腐蚀极柱成型工艺，该工艺能够保证在铜芯极柱制造时使铜芯与铅体结合良好，抗扭力测试大幅提升，从而可提升电池连接的可靠性，提高牵引蓄电池的导电性能。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括以下步骤：1）先制备铜芯；2）接着，在铜芯的内外表面电镀铅锡合金，铅锡合金的锡含量在20%-60%之间，镀层厚度1-9微米；3）然后，在铜芯的外表面热沾锡，进行热沾锡的铅锡合金中，锡含量在80%-95%之间；4）再对沾锡后的铜芯加热保温，加热温度保持在95-130℃之间，趁热放入浇铸成型模具内；5）之后，把加热熔融的铅合金，倒入成型模具内；6）最后，用冲压机对铸件进行限位冲压。

相比现有技术，本发明的一种高扭力耐腐蚀极柱成型工艺，通过在铜芯的内外表面电镀铅锡合金形成的第一层镀层，该内外的镀层提高了铜芯的耐腐蚀性能；进而再进行热沾锡处理，这个第二次沾锡有利于提升铜芯与铅的结合强度；之后铜芯使用前，加热温度保持在95℃-130℃之间，之后趁热依次放入专用浇铸成型模具内，再对铸件冲压，加热温度的设定使铜芯与铅体处于最容易结合的状态，再进行冲压操作，增强二者的结合力，最终使铜芯与铅体结合力进一步大幅提高，结合牢固。本发明成型工艺的每一步设计都在逐渐加强铜芯与铅连接紧密性，并且互为前提，相辅相成，经过工艺处理后的极柱，在检测扭力值80-90N.m时，铜芯与铅不会相互松动，有利于提升牵引蓄电池软连接极柱的导电性能，在牵引蓄电池使用周期内，杜绝因铜芯接触不良而产生的发热现象，提高了电池使用的可靠性，延长了牵引蓄电池的使用寿命。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1：

该发明实施例中的一种高扭力耐腐蚀极柱成型工艺，其具体步骤如下：

步骤1：使用H59铜棒材料经裁切、车削、钻孔、攻丝而制成所要的铜芯，铜芯的外径车削加工为Φ15mm，攻丝内螺纹为M10。

步骤2：铜芯内外表面电镀铅锡合金，其中，铅锡合金的锡含量为35%-40%，其余为铅，镀层厚度为3-4微米，镀层应内外光滑、均匀，以提高铜芯在稀硫酸中的耐腐蚀能力。

步骤3：电镀后的铜芯侧面及底部外表面再进行热沾锡，进行热沾锡的铅锡合金中锡含量为90%-92%，其余为铅；

步骤4：热沾锡后的铜芯放在电热箱内加热保温，加热温度保持在95℃-110℃之间；

步骤5：趁热取出铜芯，上口倒置依次放入专用浇铸成型模具内；

步骤6：把加热熔融的铅合金，用专用工具快速准确倒入成型模具内浇铸成型；

步骤7：用专用冲压工装及冲压机对铸件趁热进行限位冲压，冲压机的冲压压力设置在5-8MPa之间，使铅体与铜芯结合牢固。

实施例2：

该发明实施例中的一种高扭力耐腐蚀极柱成型工艺，其具体步骤如下：

步骤1：使用H62铜棒材料经裁切、车削、钻孔、攻丝而制成所要的铜芯，铜芯的外径车削加工为Φ14mm，攻丝内螺纹为M8。

步骤2：铜芯内外表面先自动电镀铅锡合金，其中，铅锡合金的锡含量为20%-30%，其余为铅，镀层厚度为1-2微米，镀层应内外光滑、均匀。

步骤3：电镀后的铜芯侧面及底部外表面再进行热沾锡，进行热沾锡的铅锡合金中锡含量为80%-85%，其余为铅；

步骤4：热沾锡后的铜芯放在电热箱内加热保温，加热温度保持在120℃；

步骤5：趁热取出铜芯，上口倒置依次放入专用浇铸成型模具内；

步骤6：把加热熔融的铅合金，用专用工具快速准确倒入成型模具内浇铸成型；

步骤7：用专用冲压工装及冲压机对铸件趁热进行限位冲压，冲压机的冲压压力设置在2-4MPa之间。

实施例3：

该发明实施例中的一种高扭力耐腐蚀极柱成型工艺，其具体步骤如下：

步骤1：使用H59铜棒材料经裁切、车削、钻孔、攻丝而制成所要的铜芯，铜芯的外径车削加工为Φ14.5mm，攻丝内螺纹为M10。

步骤2：铜芯内外表面电镀铅锡合金，其中，铅锡合金的锡含量为45%-60%，其余为铅，镀层厚度为7-8微米，镀层应内外光滑、均匀。

步骤3：电镀后的铜芯侧面及底部外表面再进行热沾锡，进行热沾锡的铅锡合金中锡含量为95%，其余为铅；

步骤4：热沾锡后的铜芯放在电热箱内加热保温，加热温度保持在130℃；

步骤5：趁热取出铜芯，上口倒置依次放入专用浇铸成型模具内；

步骤6：把加热熔融的铅合金，用专用工具快速准确倒入成型模具内浇铸成型；

步骤7：用专用冲压工装及冲压机对铸件趁热进行限位冲压，冲压机的冲压压力设置在9-10MPa之间。

铅锡合金中的铅和锡含量不同时，会使得合金有不同的熔点，性能也不同，即含锡量不同的铅锡合金具有不同的性质与用途。本发明实施例的步骤2和3中，分别选取锡含量为45%-60%的铅锡合金，镀层厚度为7-8微米，这样的选配耐腐蚀性能最佳，镀层厚度的取值不仅优化了耐腐蚀性，而且提高了附着性，进而热沾锡的铅锡合金中锡含量为95%，延展性和可塑性突出，同时，抗氧化性能卓越，因此能够加强铜芯与铅的结合强度。

经过上述三个实施例成型工艺制造的铜芯极柱，在进行扭力试验时，检测扭力值从原先的40-50N.m，提升到80-90N.m时，铜芯与铅体间均不会相互松动，结合力和抗扭力性能大幅度提高。另外，三个实施例制得的铜芯极柱整体在40%的稀硫酸溶液中浸泡360小时，镀层不腐蚀脱落，提升了牵引蓄电池铜芯极柱的耐腐蚀性能。综上，本发明制备的铜芯极柱，在牵引蓄电池使用周期内，杜绝了因铜芯接触不良而产生的发热损坏现象，提高了电池使用的可靠性，延长了牵引蓄电池的使用寿命。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高扭力耐腐蚀极柱成型工艺，其特征是，包括以下步骤：

先制备铜芯；

接着，在铜芯的内外表面电镀铅锡合金，铅锡合金的锡含量在20%-60%之间，镀层厚度1-9微米；

然后，在铜芯的外表面热沾锡，进行热沾锡的铅锡合金中锡含量在80%-95%之间；

再对沾锡后的铜芯加热保温，加热温度保持在95-130℃之间，趁热放入浇铸成型模具内；

之后，把加热熔融的铅合金，倒入成型模具内；

最后，用冲压机对铸件进行限位冲压。

2.根据权利要求1所述的一种高扭力耐腐蚀极柱成型工艺，其特征是：所述步骤1）包括：选取H59、H62铜棒材料，依次经过裁切、车削、钻孔和攻丝制备成铜芯。

3.根据权利要求2所述的一种高扭力耐腐蚀极柱成型工艺，其特征是：所述铜芯的外径车削加工为Φ14-15mm，攻丝的内螺纹规格为M8或M10。

4.根据权利要求1所述的一种高扭力耐腐蚀极柱成型工艺，其特征是：所述步骤4）中，沾锡后的铜芯放在电热箱内加热保温。

5.根据权利要求1或4所述的一种高扭力耐腐蚀极柱成型工艺，其特征是：所述步骤4）中，所述铜芯的加热温度保持在95℃-110℃之间。

6.根据权利要求1所述的一种高扭力耐腐蚀极柱成型工艺，其特征是：所述步骤6）中冲压机的冲压压力设置在2-10MPa之间。