CN201410497Y - 周期轧制t形带坯用模具结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种周期轧制T形带坯用模具结构，属于机械技术领域。解决了现有的异形带坯的生产方法投资较大、生产难度大、成本高以及适用范围比较窄的技术问题。该周期轧制T形带坯用模具结构，包括模具以及轧制辊轮，带坯放置于模具上且可相对模具平动，轧制辊轮压于带坯上且可于带坯上滚动，带坯包括厚边区和薄边区，模具包括沿带坯平动的方向依次设置的坯料楔入区、宽展粗轧区、精轧区以及精整区，轧制辊轮可将坯料楔入区上的带坯的厚边区轧制预成形、可将宽展粗轧区上的带坯的薄边区沿其宽度方向强制宽展使其达到所要求的断面尺寸、可将精轧区上的带坯继续轧薄并进行整形、可将精整区上的带坯进行精整使其满足尺寸公差要求。本实用新型应用于轧制T形带坯。

Description

周期轧制T形带坯用模具结构

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，具体涉及一种用于轧制T形带坯的模具结构。

背景技术

随着电子技术的不断发展，半导体尤其是高功率半导体的应用越来越广泛。

现在，高功率半导体三极管已经成为电话机、电视机、录像机、计算机以及节能灯等整机上不可缺少的重要元器件之一，高功率半导体三极管由异型框架和芯片经塑封而成，其中：异型框架是用镀镍或镍合金的高精度异形铜合金带材冲压而成。高功率半导体三极管引线框架所用异形铜合金带所需横截面为阶梯状，为了提高冲压引线框架的生产效率降低成本，常用能够同时冲成两条引线框架且横截面呈如图1所示的铜材料带坯。

目前，世界上规模化生产异形带坯(形状较为复杂的带坯通常称为异形带坯)的生产方法主要有以下四种：

1、轧制法，主要通过轧辊轧制出相应异形断面；

2、铣削法，利用铣削法得到异形带毛坯；

3、锻压法，以高速锻压机锻出异形毛坯；

4、连续挤压法，通过连续挤压的方式得到异形带毛坯。

本发明人在实现本实用新型的过程中发现，现有技术中所提供的以上几种异形带坯生产方法虽然一定程度能够制造出异形带坯，但至少存在以下问题：

轧制法投资较大，设计复杂，轧制道次多、板型难控制、生产难度大；

铣削法对金属的组织造成了破坏，产品冲压弯折性差、原材料的利用率较低、成品率低、生产成本高、制品尺寸精度低；

锻压法投资也较大，生产效率不高，锻压机结构复杂、模具制造复杂、生产维护成本高；

连续挤压法在制坯过程中坯料的宽厚比受到限制；同时，不能生产铜合金材料的异形带坯，适用范围比较窄。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种周期轧制T形带坯用模具结构，解决了现有的异形带坯的生产方法投资较大、生产难度大、成本高以及适用范围比较窄的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

该周期轧制T形带坯用模具结构，包括模具以及轧制辊轮，带坯放置于所述模具上且可相对所述模具平动，所述轧制辊轮压于所述带坯上且可于所述带坯上滚动，所述带坯包括厚边区和薄边区，所述模具包括沿所述带坯平动的方向依次设置的坯料楔入区、宽展粗轧区、精轧区以及精整区，其中：

所述轧制辊轮可将所述坯料楔入区上的所述带坯的厚边区轧制预成形、可将所述宽展粗轧区上的所述带坯的薄边区沿其宽度方向强制宽展使其达到所要求的断面尺寸、可将所述精轧区上的所述带坯继续轧薄并进行整形、可将所述精整区上的所述带坯进行精整使其满足尺寸公差要求。

与现有技术相比，本实用新型所提供上述周期轧制T形带坯用模具结构结构简单、设备投资少，同时，由于轧制辊轮压于带坯上且可于所述带坯上滚动，因此轧制辊轮可周期性的反复滚压带坯，增加带坯的变形量，滚动轧制带坯的过程中带坯各处受力变形更为均匀，所轧制出的带坯尺寸更为精确、产品尺寸精度更高，适用于生产T形带坯且一次可轧制出宽厚比较大的铜及铜合金其它合金材料的带坯料，生产效率比较高、适用范围更广，所以解决了现有的异形带坯的生产方法投资较大、生产难度大、成本高以及适用范围比较窄的技术问题。

附图说明

图1为一种异形铜材料带坯的示意图；

图2为一种横截面为T形带坯的示意图；

图3为本实用新型的实施例所提供的周期轧制T形带坯用模具结构轧制带坯的示意图；

图4为本实用新型的实施例所提供的周期轧制T形带坯用模具结构中模具的主视示意图；

图5为图4所示模具的俯视示意图；

图6为图5所示模具的侧视示意图；

图7为图5所示模具沿A-A线的剖视示意图；

图8为本实用新型的实施例所提供的带坯的坯料的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

本实用新型实施例提供了一种结构简单、投资少、成本低、生产效率比较高且适用范围比较广的周期轧制T形带坯用模具结构。

如图3所示，本实用新型实施例所提供的周期轧制T形带坯用模具结构，包括模具2以及轧制辊轮45，带坯1放置于模具2上且可相对模具2平动，轧制辊轮45压于带坯1上且可于带坯1上滚动，带坯1包括如图2所示的厚边区7和薄边区8，模具2包括沿带坯1平动的方向依次设置的如图5所示的坯料楔入区、宽展粗轧区、精轧区以及精整区，其中：

轧制辊轮45可将坯料楔入区上的带坯1的厚边区7轧制预成形、可将宽展粗轧区上的带坯1的薄边区8沿其宽度方向强制宽展使其达到所要求的断面尺寸、可将精轧区上的带坯1继续轧薄并进行整形、可将精整区上的带坯1进行精整使其满足尺寸公差要求。

本实施例所提供的周期轧制T形带坯用模具结构结构简单、设备投资少，同时，由于轧制辊轮45压于带坯1上且可于所述带坯1上滚动，因此轧制辊轮45可周期性的反复滚压带坯1，增加带坯1的变形量，滚动轧制带坯1的过程中带坯1各处受力变形更为均匀，所轧制出的带坯1尺寸更为精确、产品尺寸精度更高，适用于生产T形带坯1且一次可轧制出宽厚比较大的铜、铜合金以及其它合金材料的带坯1，生产效率比较高、适用范围更广，所以解决了现有的异形带坯1的生产方法投资较大、生产难度大、成本高以及适用范围比较窄的技术问题。

精整区上的带坯1的延伸系数为1.1～1.5之间。精整区延伸系数过大会影响产品精度，太小则不易加工，延伸系数为1.1～1.5之间可以保证产品满足尺寸公差的要求。

请一并参阅图5、图6和图7，本实施例中模具2包括呈长方体形的模具本体20，坯料楔入区、宽展粗轧区、精轧区以及精整区均设于模具本体20其中一个侧面上且沿侧面的长度方向依次分布。长方体形的模具本体20便于定位，同时也方便制造坯料楔入区、宽展粗轧区、精轧区以及精整区。此外，坯料楔入区、宽展粗轧区、精轧区以及精整区沿模具本体20其中一个侧面的长度方向依次分布可以延长带坯1的加工区域，有助于提高带坯1的加工质量和生产效率。

坯料楔入区包括设于模具本体20的侧面上的楔入底面10以及位置相对的楔入凸条11；入料时，可将带坯1的如图8所示的坯料从图5所示的入料端放进楔入底面10，然后推进坯料楔入区。

本实施例中，坯料楔入区的楔入角β在40～60度范围内取值，楔入过程的宽展角度α在5～15度的范围内取值。

宽展粗轧区包括设于模具本体20的侧面上且与楔入底面10相连的宽展底面13以及位置相对且与楔入凸条11相连的宽展凸条14，宽展凸条14上设有倾斜面12；本实施例中，宽展粗轧部区的宽展角在10～25度范围内取值。

精轧区以及精整区包括设于模具本体20的侧面上且与宽展底面13相连的精整底面15以及位置相对且与宽展凸条14相连的精轧凸条16。

精整底面15、宽展底面13以及楔入底面10均平滑连接，且精整底面15的高度大于宽展底面13，宽展底面13的高度大于楔入底面10。平滑连接使得带坯1沿楔入底面10朝宽展底面13、精整底面15的方向加工的过程中平动方向上所受到的阻力比较小，同时，从轧制辊轮45所受到的滚压力的大小过渡比较平稳，有助于逐级提高加工质量。

如图5所示，倾斜面12从楔入凸条11的边沿延伸至侧面较长的边沿上。倾斜面12的形状以及设置位置与所需要的带坯1的形状相关。

如图2所示，带坯1的横截面呈T形，带坯1中部凸起的部分嵌于位置相对的楔入凸条11和/或位置相对的宽展凸条14和/或位置相对的精轧凸条16之间且抵靠于楔入底面10和/或宽展底面13和/或精整底面15上。

本实用新型中所提供如图5所示的模具2在设计过程中还应遵循以下原则：

1、保证送进坯料楔入区的带坯1的坯料经过坯料楔入区之后可以很好的咬入到宽展粗轧区；

2、模具2设计过程中，假定带坯1中间部分和两侧部分的延伸系数是一致的，同时对于带坯1中部凸起的部分和其余部分的延伸系数也假定为一致来考虑；

3、楔入区的长度的计算，根据产品尺寸以及选定的楔入角β来进行计算，根据计算结果取整即可；

4、宽展粗轧区的长度根据宽展角度α以及楔入后产品的尺寸进行计算，根据计算结果取整即可；

5、带坯1的精度要求较高，精轧区的精轧系数取为1.5～2，精整区的精整系数取为2～2.5。这个两个区的长度，根据总的延伸系数以及精轧系数和精整系数即可计算，同样根据计算结果取整。

如图3所示，轧制辊轮45包括压于带坯1上且可于带坯1上滚动的工作辊5以及与工作辊5相抵靠的支撑辊4，支撑辊4可相对工作辊5转动。本实施例中支撑辊4与工作辊5的轴心的连线与带坯1平动的方向相垂直，支撑辊4远离工作辊5的一侧还与一导板3相抵靠。支撑辊4和工作辊5组合于一个辊箱中，在工作过程中辊箱沿导板移动，支撑辊4对工作辊5起到支撑的作用，可以分担工作辊5滚压带坯1时的反作用力。

开始轧制带坯1时，工作辊5位于位置I-I处，此时工作辊5和模具2之间的开口最大，用送料机构将带坯1的坯料送进一段距离，即一个“送进量”。随后工作辊5在支撑辊4的支撑下沿导板3从位置I-I向位置II-II处滚动，对带坯1进行轧制，直到工作辊5与模具2之间的开口最小的极限位置II-II为止。接下来模具2在升降装置的控制下向下移动一段距离，使带坯1的坯料与工作辊脱开，工作辊5回到位置I-I处，带坯1的坯料送进一个“送进量”，模具上升到轧制位置，重复上述操作，周期性的往复循环进行轧制，便可轧制出带坯1。由于该轧制过程为周期性重复轧制，所以可简称为周期轧制。

轧制过程中，工作辊5与模具2是相对运动的，既可以工作辊5运动而模具2静止，也可以是工作辊5静止而模具2运动，当然，工作辊5与模具2也可以同时运动。

本实用新型实施例所提供的如图5所示的模具中楔入区的长度为40～60mm，优选为50mm；宽展粗轧区的长度为200～240mm，优选为220mm；精轧区的长度为80～120mm，优选为100mm；精整区的长度为110～150mm，优选为130mm；

本实施例中如图8所示带坯1的坯料的尺寸a为40～60mm，优选为53.8mm；h为4～8mm，优选为6mm，可通过本实用新型所提供的上述周期轧制T形带坯用模具结构将该带坯1的坯料轧制为如图2所示的带坯1，图2中尺寸B为90mm，b为28mm，T为1.2mm，t为0.5mm。

带坯1的延伸系数为6～12之间。不同材料的带坯1，可选取不同的延伸系数。

带坯1的材料为铜或铜合金。铜或铜合金材料的带坯1在半导体三极管上的应用更为广泛，当然，带坯1的材料也可以是铜或铜合金之外的其它金属材料或合金材料。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种周期轧制T形带坯用模具结构，其特征在于：包括模具以及轧制辊轮，带坯放置于所述模具上且可相对所述模具平动，所述轧制辊轮压于所述带坯上且可于所述带坯上滚动，所述带坯包括厚边区和薄边区，所述模具包括沿所述带坯平动的方向依次设置的坯料楔入区、宽展粗轧区、精轧区以及精整区，其中：

所述轧制辊轮可将所述坯料楔入区上的所述带坯的厚边区轧制预成形、可将所述宽展粗轧区上的所述带坯的薄边区沿其宽度方向强制宽展使其达到所要求的断面尺寸、可将所述精轧区上的所述带坯继续轧薄并进行整形、可将所述精整区上的所述带坯进行精整使其满足尺寸公差要求。

2、根据权利要求1所述的周期轧制T形带坯用模具结构，其特征在于：所述精整区上的所述带坯的延伸系数为1.1～1.5之间。

3、根据权利要求1所述的周期轧制T形带坯用模具结构，其特征在于：所述模具包括呈长方体形的模具本体，所述坯料楔入区、所述宽展粗轧区、所述精轧区以及所述精整区均设于所述模具本体其中一个侧面上且沿所述侧面的长度方向依次分布。

4、根据权利要求3所述的周期轧制T形带坯用模具结构，其特征在于：所述坯料楔入区包括设于所述侧面上的楔入底面以及位置相对的楔入凸条；

所述宽展粗轧区包括设于所述侧面上且与所述楔入底面相连的宽展底面以及位置相对且与所述楔入凸条相连的宽展凸条，所述宽展凸条上设有倾斜面；

所述精轧区以及所述精整区包括设于所述侧面上且与所述宽展底面相连的精整底面以及位置相对且与所述宽展凸条相连的精轧凸条。

5、根据权利要求4所述的周期轧制T形带坯用模具结构，其特征在于：所述精整底面、所述宽展底面以及所述楔入底面均平滑连接，且所述精整底面的高度大于所述宽展底面，所述宽展底面的高度大于所述楔入底面。

6、根据权利要求4所述的周期轧制T形带坯用模具结构，其特征在于：所述倾斜面从所述楔入凸条的边沿延伸至所述侧面较长的边沿上。

7、根据权利要求6所述的周期轧制T形带坯用模具结构，其特征在于：所述带坯的横截面呈T形，所述带坯中部凸起的部分嵌于位置相对的所述楔入凸条和/或位置相对的所述宽展凸条和/或位置相对的所述精轧凸条之间且抵靠于所述楔入底面和/或所述宽展底面和/或所述精整底面上。

8、根据权利要求1所述的周期轧制T形带坯用模具结构，其特征在于：所述轧制辊轮包括压于所述带坯上且可于所述带坯上滚动的工作辊以及与所述工作辊相抵靠的支撑辊，所述支撑辊可相对所述工作辊转动。

9、根据权利要求1所述的周期轧制T形带坯用模具结构，其特征在于：所述带坯的延伸系数为6～12之间。

10、根据权利要求1所述的周期轧制T形带坯用模具结构，其特征在于：所述带坯的材料为铜或铜合金。

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