CN113787131A - 一种用于高纯铜成型加工的挤压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于高纯铜成型加工的挤压装置，解决了现有技术中的高纯铜挤压得到的高纯铜产品氧含量较高，应用受到了限制的技术问题。它包括顺次设置的加热室（1）和挤压室（2），沿着加热室（1）到挤压室（2）的方向设有传送带（3），所述加热室（1）上开设有进料口（4），所述挤压室（2）上开设有出料口（5），所述传送带（3）的两端分别与进料口（4）和出料口（5）相接，所述加热室（1）和挤压室（2）间具有通孔（6）；所述加热室（1）内设有加热装置（33）和温度传感器（34）。本发明的挤压装置应用与高纯铜产品的成型加工，可以得到较低氧含量的高纯铜产品。

Description

一种用于高纯铜成型加工的挤压装置
技术领域
本发明涉及高纯铜加工领域，具体涉及一种用于高纯铜成型加工的挤压装置。
背景技术
挤压，是用冲头或凸模对放置在凹模中的坯料加压，使之产生塑性流动，从而获得相应于模具的型孔或凹凸模形状的制件的一种压力加工方法。挤压时，坯料产生三向压应力，即使是塑性较低的坯料，也可被挤压成形。
挤压按坯料温度区分有热挤压、冷挤压和温挤压3种。金属坯料处于再结晶温度（见塑性变形）以上时的挤压为热挤压；在常温下的挤压为冷挤压；高于常温但不超过再结晶温度下的挤压为温挤压。按坯料的塑性流动方向，挤压又可分为：流动方向与加压方向相同的正挤压，流动方向与加压方向相反的反挤压，坯料向正、反两个方向流动的复合挤压。
热挤压广泛用于生产铝、铜等有色金属的管材和型材等，属于冶金工业范围。钢的热挤压既用以生产特殊的管材和型材，也用以生产难以用冷挤压或温挤压成形的实心和孔心（通孔或不通孔）的碳钢和合金钢零件，如具有粗大头部的杆件、炮筒、容器等。热挤压件的尺寸精度和表面光洁度优于热模锻件，但配合部位一般仍需要经过精整或切削加工。冷挤压原来只用于生产铅、锌、锡、铝、铜等的管材、型材，以及牙膏软管（外面包锡的铅）、干电池壳(锌)、弹壳（铜）等制件。20世纪中期冷挤压技术开始用于碳素结构钢和合金结构钢件，如各种截面形状的杆件和杆形件、活塞销、扳手套筒、直齿圆柱齿轮等，后来又用于挤压某些高碳钢、滚动轴承钢和不锈钢件。冷挤压件精度高、表面光洁，可以直接用作零件而不需经切削加工或其他精整。冷挤压操作简单，适用于大批量生产的较小制件（钢挤压件直径一般不大于100毫米）。温挤压是介于冷挤压与热挤压之间的中间工艺，在适宜的情况下采用温挤压可以兼得两者的优点。但温挤压需要加热坯料和预热模具，高温润滑尚不够理想，模具寿命较短，所以应用不甚广泛。
高纯铜是指高纯度的铜。化学性质不很活泼，在干燥空气中稳定，在含有二氧化碳的潮湿空气中易生成碱式碳酸铜，俗称铜绿(Cu2(OH)2CO3)。加热时跟氧生成氧化铜，跟卤素反应生成卤化铜，加热时跟硫反应生成硫化亚铜。不与水反应。不溶于稀盐酸和稀硫酸。可溶于硝酸和热浓硫酸。也能溶于浓盐酸生成H2CuCl3和H2。缓慢溶于氨水。容易被碱侵蚀。主要用于电器工业，如制电线、电缆、各种电器设备。也用于制各种合金，如黄铜、青铜、白铜等，也用于电镀。
现有的高纯铜进行挤压时，高纯铜产品由于其本身的性质，使挤压得到的高纯铜产品氧含量较高，应用受到了限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于高纯铜成型加工的挤压装置，以解决现有技术中的高纯铜挤压得到的高纯铜产品氧含量较高，应用受到了限制的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种用于高纯铜成型加工的挤压装置，包括顺次设置的加热室和挤压室，沿着加热室到挤压室的方向设有传送带，所述加热室上开设有进料口，所述挤压室上开设有出料口，所述传送带的两端分别与进料口和出料口相接，所述加热室和挤压室间具有通孔；
所述加热室内设有加热装置和温度传感器；
所述挤压室内设有挤压装置和压力传感器一，所述挤压室上连接有抽真空系统和氮气注入系统；
还包括控制系统，所述加热装置、温度传感器、挤压装置、压力传感器一、抽真空系统和氮气注入系统分别与控制系统电连接。
进一步的，还包括连接在挤压室上的氮气回收装置。
进一步的，所述氮气回收装置包括氮气回收管道以及顺次连接在氮气回收管道上的高效过滤器、止回阀、氮气储罐。
所述氮气回收装置还包括顺次连接在氮气回收管道上的压缩机、压缩氮气罐、制氮机。
进一步的，所述挤压装置包括设置在挤压室顶部的气缸，气缸的下侧连接挤压板，所述挤压板上设有挤压块，所述传送带上设有加工平台，所述加工平台上设有与挤压块相匹配的挤压槽。
进一步的，所述加热装置设置在加热室的顶部内壁。
进一步的，所述加热室和挤压室固定连接，且在加热室和挤压室的下侧设有支撑平台。
进一步的，所述进料口处设有与其相匹配的盖板一，所述盖板一在与进料口的连接处设有橡胶密封圈一；所述出料口处设有与其相匹配的盖板二，所述盖板二在与出料口的连接处设有橡胶密封圈二。
进一步的，所述氮气注入系统包括连接在挤压室上的氮气注入管，所述氮气注入管上依次连接有氮气罐、气体增压泵、进气阀一、气体稳压罐、进气阀二、压力调节阀、单向阀，所述气体稳压罐上安装有压力传感器二；所述气体增压泵、进气阀一、气体稳压罐、进气阀二、压力调节阀、压力传感器二、单向阀分别与控制装置电连接。
进一步的，所述抽真空系统包括连接在挤压室上的抽真空管，所述抽真空管上依次连接有真空泵、压力传感器三、注气阀；所述真空泵、压力传感器三、注气阀分别与控制装置电连接。
进一步的，所述抽真空管上还连接有放空管，所述放空管上连接有放空阀；所述放空阀与控制装置电连接。
进一步的，所述控制系统为PLC控制系统。
基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
（1）本发明提供的用于高纯铜成型加工的挤压装置，在使用时，当高纯铜原料进入加热室，关闭进料口、出料口，通过控制装置控制抽真空系统对挤压室和加热室进行抽真空，然后控制氮气注入系统向挤压室和加热室内注入氮气，减少挤压室和加热室内的氧含量，避免高纯铜产品加热的过程中与氧发生反应；在经过加热室对高纯铜原料进行预热后再在氮气的保护下在挤压室进行挤压，可限制高纯铜产品中氧含量的增加，进而控制最终得到的高纯铜产品中的氧含量较低，以使高纯铜产品能更广泛的应用于电器领域、航天领域等。
（2）本发明提供的用于高纯铜成型加工的挤压装置，在使用时，通过温度传感器监测加热室内的温度情况，进而将监测信号发送给控制装置，控制装置通过接收到的监测信号可以得到加热室内的温度，进而通过控制装置控制加热装置加热或停止加热，以使高纯铜产品可以处于最合适的温度状态下进行挤压。
（3）本发明提供的用于高纯铜成型加工的挤压装置，在使用时，通过压力传感器一监测挤压室内的压力情况，进而将监测信号发送给控制装置，控制装置通过接收到的监测信号可以得到挤压室内的压力，进而通过控制装置控制氮气注入系统注入氮气或停止注入氮气。
（4）本发明提供的用于高纯铜成型加工的挤压装置，在使用时，通过抽真空系统和氮气注入系统的循环使用，可以尽量将加热室和挤压室内的氧气驱逐干净，让高纯铜原料可以在氮气的保护下进行预热和进行挤压，进而得到氧含量较低的高纯铜产品。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图中：1、加热室；2、挤压室；3、传送带；4、进料口；5、出料口；6、通孔；7、压力传感器一；8、氮气回收管道；9、止回阀；10、氮气储罐；11、空气压缩机一；12、压缩氮气罐；13、制氮机； 14、气缸；15、挤压板；16、挤压块；17、加工平台；18、支撑平台；19、氮气注入管；20、氮气罐；21、气体增压泵；22、进气阀一；23、气体稳压罐；24、进气阀二；25、压力调节阀；26、单向阀；27、压力传感器二；28、空气压缩机二； 29、抽真空管；30、真空泵；31、压力传感器三；32、注气阀；33、加热装置；34、温度传感器；35、增压管道。
具体实施方式
如图1所示：
本发明提供的一种用于高纯铜成型加工的挤压装置，包括顺次设置的加热室1和挤压室2，沿着加热室1到挤压室2的方向设有传送带3，所述加热室1上开设有进料口4，所述挤压室2上开设有出料口5，所述传送带3的两端分别与进料口4和出料口5相接，所述加热室1和挤压室2间具有通孔6；
所述加热室1内设有加热装置33和温度传感器34；
所述挤压室2内设有挤压装置和压力传感器一7，所述挤压室2上连接有抽真空系统和氮气注入系统；
还包括控制系统，所述加热装置33、温度传感器34、挤压装置、压力传感器一7、抽真空系统和氮气注入系统分别与控制系统电连接。
本发明提供的用于高纯铜成型加工的挤压装置，在使用时，当高纯铜原料进入加热室1，关闭进料口4、出料口5，通过控制装置控制抽真空系统对挤压室2和加热室1进行抽真空，然后控制氮气注入系统向挤压室2和加热室1内注入氮气，减少挤压室2和加热室1内的氧含量，避免高纯铜产品加热的过程中与氧发生反应；在经过加热室1对高纯铜原料进行预热后再在氮气的保护下在挤压室2进行挤压，可限制高纯铜产品中氧含量的增加，进而控制最终得到的高纯铜产品中的氧含量较低，以使高纯铜产品能更广泛的应用于电器领域、航天领域等。
本发明提供的用于高纯铜成型加工的挤压装置，在使用时，通过温度传感器34监测加热室1内的温度情况，进而将监测信号发送给控制装置，控制装置通过接收到的监测信号可以得到加热室1内的温度，进而通过控制装置控制加热装置33加热或停止加热，以使高纯铜产品可以处于最合适的温度状态下进行挤压。
本发明提供的用于高纯铜成型加工的挤压装置，在使用时，通过压力传感器一7监测挤压室2内的压力情况，进而将监测信号发送给控制装置，控制装置通过接收到的监测信号可以得到挤压室2内的压力，进而通过控制装置控制氮气注入系统注入氮气或停止注入氮气。
本发明提供的用于高纯铜成型加工的挤压装置，在使用时，通过抽真空系统和氮气注入系统的循环使用，可以尽量将加热室1和挤压室2内的氧气驱逐干净，让高纯铜原料可以在氮气的保护下进行预热和进行挤压，进而得到氧含量较低的高纯铜产品。
作为可选的实施方式，还包括连接在挤压室2上的氮气回收装置。
作为可选的实施方式，所述氮气回收装置包括氮气回收管道8以及顺次连接在氮气回收管道8上的止回阀9、氮气储罐10。
作为可选的实施方式，所述氮气回收装置还包括顺次连接在氮气回收管道8上的空气压缩机一11、压缩氮气罐12、制氮机13。在挤压作业完成，应用氮气回收装置进行回收时，氮气通过氮气回收管道8、止回阀9进入氮气储罐10，当氮气储罐10达到设定的压力时，通过空气压缩机一11压缩至制氮机13所需要的压力后进入到压缩氮气罐12，被压缩的氮气再通过制氮机13制成高浓度的氮气，可再次使用；使氮气得到了充分的利用，同时也降低了环境污染和保证了生产的安全。
作为可选的实施方式，所述挤压装置包括设置在挤压室2顶部的气缸14，气缸14的下侧连接挤压板15，所述挤压板15上设有挤压块，所述传送带3上设有加工平台17，所述加工平台17上设有与挤压块相匹配的挤压槽。
作为可选的实施方式，所述加热装置33设置在加热室1的顶部内壁，所述加热装置33为电加热装置33。
作为可选的实施方式，所述加热室1和挤压室2固定连接，且在加热室1和挤压室2的下侧设有支撑平台18。支撑平台18的作用在于起到支撑作用，所以支撑平台18的结构不受限制，只要能起到支撑作用即可。
作为可选的实施方式，所述进料口4处设有与其相匹配的盖板一，所述盖板一在与进料口4的连接处设有橡胶密封圈一。设置的橡胶密封圈一，在将盖板一连接到进料口4处时，可以保证密封性。
作为可选的实施方式，盖板一与进料口4的连接为卡扣连接，也可以为螺纹连接，或其他活动连接方式。
作为可选的实施方式，所述出料口5处设有与其相匹配的盖板二，所述盖板二在与出料口5的连接处设有橡胶密封圈二。设置的橡胶密封圈二，在将盖板二连接到出料口5处时，可以保证密封性。
作为可选的实施方式，盖板二与出料口5的连接为卡扣连接，也可以为螺纹连接，或其他活动连接方式。
作为可选的实施方式，所述氮气注入系统包括连接在挤压室2上的氮气注入管19，所述氮气注入管19上依次连接有氮气罐20、气体增压泵16、进气阀一22、气体稳压罐23、进气阀二24、压力调节阀25、单向阀26，所述气体稳压罐23上安装有压力传感器二27；所述气体增压泵16、进气阀一22、气体稳压罐23、进气阀二24、压力调节阀25、压力传感器二27、单向阀26分别与控制装置电连接。所述压力传感器二27安装在气体稳压罐23上，用于监测气体稳压罐23内氮气的压力；所述气体稳压罐23用于消除经气体增压泵16增压后的氮气的压力波动，以便达到挤压室2稳定注入氮气的目的。压力调节阀25用于调节气体稳压罐23出口压力。
作为可选的实施方式，所述气体增压泵16通过增压管道35与空气压缩机二28连接，空气压缩机二28通过压缩空气为气体增压泵16提供动力气源，进而驱动气体增压泵16。
作为可选的实施方式，所述抽真空系统包括连接在挤压室2上的抽真空管29，所述抽真空管29上依次连接有真空泵30、压力传感器三31、注气阀32；所述真空泵30、压力传感器三31、注气阀32分别与控制装置电连接。
作为可选的实施方式，所述抽真空管29上还连接有放空管，所述放空管上连接有放空阀；所述放空阀与控制装置电连接。
作为可选的实施方式，所述控制系统为PLC控制系统。
本发明的工作过程为：
（1）打开进料口4，将高纯铜原料放置到加工平台17的挤压槽内，关闭进料口4；
（2）通过控制装置控制抽真空系统对加热室1和挤压室2所在的空间内抽真空，然后通过控制装置控制氮气注入系统注入氮气，在氮气注入的过程中通过压力传感器一7一监测挤压室2和加热室1内的压力情况，当达到氮气注入的压力要求时，关闭氮气注入系统，停止向挤压室2内注入氮气；
（3）通过控制装置控制加热装置33加热，对高纯铜产品进行预热，同时通过温度传感器34监测加热室1内的温度，当达到预热要求的温度时，通过控制装置控制加热装置33停止加热；
（4）通过控制装置控制传送带3将加工平台17上的高纯铜原料运送进入挤压室2，通过控制装置控制挤压装置对高纯铜原料进行挤压；
（5）挤压完成后，待冷却至室温，通过氮气回收系统回收氮气；
（6）打开出料口5，高纯铜产品出料。

Claims (8)

1.一种用于高纯铜成型加工的挤压装置，其特征在于：包括顺次设置的加热室（1）和挤压室（2），沿着加热室（1）到挤压室（2）的方向设有传送带（3），所述加热室（1）上开设有进料口（4），所述挤压室（2）上开设有出料口（5），所述传送带（3）的两端分别与进料口（4）和出料口（5）相接，所述加热室（1）和挤压室（2）间具有通孔（6）；
所述加热室（1）内设有加热装置（33）和温度传感器（34）；
所述挤压室（2）内设有挤压装置和压力传感器一（7），所述挤压室（2）上连接有抽真空系统和氮气注入系统；
还包括控制系统，所述加热装置（33）、温度传感器（34）、挤压装置、压力传感器一（7）、抽真空系统和氮气注入系统分别与控制系统电连接。
2.根据权利要求1所述的用于高纯铜成型加工的挤压装置，其特征在于：还包括连接在挤压室（2）上的氮气回收装置。
3.根据权利要求1所述的用于高纯铜成型加工的挤压装置，其特征在于：所述氮气回收装置包括氮气回收管道（8）以及顺次连接在氮气回收管道（8）上的高效过滤器、止回阀（9）、氮气储罐（10）。
4.根据权利要求1所述的用于高纯铜成型加工的挤压装置，其特征在于：所述挤压装置包括设置在挤压室（2）顶部的气缸（14），气缸（14）的下侧连接挤压板（15），所述挤压板（15）上设有挤压块，所述传送带（3）上设有加工平台（17），所述加工平台（17）上设有与挤压块相匹配的挤压槽。
5.根据权利要求1所述的用于高纯铜成型加工的挤压装置，其特征在于：所述加热装置（33）设置在加热室（1）的顶部内壁。
6.根据权利要求1所述的用于高纯铜成型加工的挤压装置，其特征在于：所述加热室（1）和挤压室（2）固定连接，且在加热室（1）和挤压室（2）的下侧设有支撑平台（18）。
7.根据权利要求1所述的用于高纯铜成型加工的挤压装置，其特征在于：所述进料口（4）处设有与其相匹配的盖板一，所述盖板一在与进料口（4）的连接处设有橡胶密封圈一；所述出料口（5）处设有与其相匹配的盖板二，所述盖板二在与出料口（5）的连接处设有橡胶密封圈二。
8.根据权利要求1所述的用于高纯铜成型加工的挤压装置，其特征在于：所述控制系统为PLC控制系统。
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