CN205183363U - 低压抽出式电气开关设备用导杆型材的连续挤压模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种低压抽出式电气开关设备用导杆型材的连续挤压模具，包括分流模和挤压模，其特征是：所述分流模中央设有凸字形分流内腔，所述挤压模中央设有内芯模腔，所述内芯模腔由变形区和定形区构成，所述内芯模腔定形区内腔横截面形状由两条矩形槽垂直交叉呈十字形，水平矩形槽通过对称的内圆弧及锐角折线与外圆弧吻接构成扇形。有益效果：挤压模具采用了不等边定型区和便于流动填充的原则，降低挤出时的流动速度；截面积相对小的部分采用短定径带形式，提高挤出时的流动速度，以减少产品在挤出后的扭拧问题。产品在加工制作过程中相对以前的加工方法即缩短了加工时间，又提高了生产效率；相应地即降低了产品制作成本又节约了原材料。
Description
技术领域
本实用新型属于挤压模具，尤其涉及一种低压抽出式电气开关设备用导杆型材的连续挤压模具。
背景技术
低压抽出式电气开关设备用导杆主要用于抽出式开关内电器元件的导体连接件。因此，其导电的可靠性与安全性极为重要。为保证导杆具有良好的导电性能和安全性，工厂利用材质为TU2的上引无氧铜杆，通过铜材连续挤压设备加工导杆型材。
铜材连续挤压设备加工生产的产品属于软态组织，其内部结构经过超高压挤制，其产品的晶粒密度较好(晶粒度在20～40μm之间)。并且在连续挤压加工时，产品的出口设有防氧化保护装置，防氧化保护装置内采用含3～8％的工业酒精等的防氧化冷却水对产品进行直接冷却，较好地保护了挤出产品的质量。该加工工艺原料损耗少，生产效率高。由于连续挤压时原料处在半熔融状态，在挤压过程中产品的几何尺寸变化较小，挤制过程中前后几何尺寸的一致性较好，非常适合加工几何尺寸要求较严、较复杂的异型产品。铜材连续挤压技术属于冷挤压，其加工方法主要是：铸造状态上引无氧铜杆→连续冷挤压→模具成型→挤出→防氧化冷却→定尺锯切→校直→检验→包装→入库。该挤压形式与卧式热挤压形式完全不同，该挤压方法是采用截面积较小的原料，生产截面积较大的异型产品。连续挤压技术是通过被挤金属与挤压工具(挤压轮、挡料块等)的摩擦产生的热量，通过挤压轮的连续转动，把原料带到挤压腔体与挡料块之间的变形区域内进行堆积、填充，在此区域内原料的变形压力可达到1000Mpa以上，变形区温度可达到500℃以上，使铜原料达到半熔融状态，基本达到了原料从模具中挤出的压力和温度。这样就能够将截面积较小的原料通过模具挤制出截面积较大、形状不同的异型产品。
由于铜在半熔融状态下的流动性能较差，尤其在挤制异型产品时铜材的填充效果很不好，在远离挤压中心的部位填充不满的现象比较严重。由于T2紫铜板在铸造过程中存在铸造缺陷，很难在冷加工时消除掉。铸造产品属于硬态组织，且内部结构存在的铸造缺陷很难在冷轧过程中消除。即影响了其内在质量，也使其导电率降低。加工成型后经过高压试验的合格率较低。且这种加工方法耗材多，制作成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种低压抽出式电气开关设备用导杆型材的连续挤压模具，实现了利用无氧铜(TU1或TU2)紫铜材连续挤压技术进行挤压成型制成导杆型材。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种低压抽出式电气开关设备用导杆型材的连续挤压模具，包括分流模和挤压模，其特征是：所述分流模中央设有凸字形分流内腔，所述挤压模中央设有内芯模腔，所述内芯模腔由变形区和定形区构成，所述内芯模腔定形区内腔横截面形状由两条矩形槽垂直交叉呈十字形，水平矩形槽通过对称的内圆弧及锐角折线与外圆弧吻接构成扇形。
所述分流模的凸字形分流内腔四角设有导流圆弧，分流模内腔容积边缘距离挤压模具的变形区域的边缘大于8mm。
所述分流模上设有定位孔。
所述挤压模内芯模腔的变形区设有引入口，所述引入口设有两个不同入口角，两个入口角分别为10°-12°和3°。
所述挤压模上设有定位孔。
所述挤压模前端设有支撑模，所述支撑模的型腔形状与挤压模内芯模腔形状相同。
所述支撑模与挤压模的支撑距离为1～1.5mm。
有益效果：挤压模具采用了不等边定型区和便于流动填充的原则，即根据异型材的形状，截面积相对大的部分采用加长定径带形式，降低挤出时的流动速度；截面积相对小的部分采用短定径带形式，提高挤出时的流动速度，以减少产品在挤出后的扭拧问题。产品在加工制作过程中相对以前的加工方法即缩短了加工时间，又提高了生产效率；相应地即降低了产品制作成本又节约了原材料。
附图说明
图1是本实用新型挤压模的结构示意图；
图2是图1的剖视图；
图3是本实用新型分流模的结构示意图；
图4是图3的剖视图；
图5是本实用新型支撑模的结构示意图。
图中：1、分流模，2、挤压模，3、凸字形分流内腔，4、内芯模腔，4-1、变形区，4-2、定形区，5、导流圆弧，6、定位孔，7、引入口，8、入口角，9、支撑模。
具体实施方式
下面结合较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。
详见附图，本实施例提供一种低压抽出式电气开关设备用导杆型材的连续挤压模具，包括分流模1和挤压模2，所述分流模中央设有凸字形分流内腔3，所述挤压模中央设有内芯模腔4，所述内芯模腔由变形区4-1和定形区4-2构成，所述内芯模腔定形区内腔横截面形状由两条矩形槽垂直交叉呈十字形，水平矩形槽通过对称的内圆弧及锐角折线与外圆弧吻接构成扇形。所述分流模的凸字形分流内腔四角设有导流圆弧5，分流模内腔容积边缘距离挤压模具的变形区域的边缘大于8mm。所述分流模上设有定位孔6。所述挤压模内芯模腔的变形区设有引入口7，所述引入口设有两个不同入口角8，两个入口角分别为10°-12°和3°。所述挤压模上设有定位孔。所述挤压模前端设有支撑模9，所述支撑模的型腔形状与挤压模内芯模腔形状相同。所述支撑模与挤压模的支撑距离为1～1.5mm。
本实施例，两条矩形槽的槽宽为2.8，长度为35.3，其垂直交叉呈十字形，两槽之间相交处的圆弧R1.9，水平矩形槽通过对称的内圆弧R1.9及锐角折线为27°和51°与外圆弧R6.5吻接构成扇形闭合呈整体内芯模腔定形区。
低压抽出式电气开关设备用导杆型材的连续挤压加工工艺设计：
铜材连续挤压技术所使用的原料为铸造状态的上引无氧铜杆，而上引无氧铜杆使用的原料是含量在99.99％以上的纯电解铜。因此，其材料的导电率及氧含量均达到或超过国标无氧铜的标准。铜材采用连续冷挤压技术，加工方法主要是铸造状态上引无氧铜杆→连续冷挤压→模具成型→挤出防氧化冷却→定尺锯切。该挤压形式与以前的卧式热挤压形式完全不同，该挤压方法采用截面积较小的原料，生产截面积较大的异型产品。连续挤压技术是通过被挤金属与挤压工具(挤压轮、挡料块等)的摩擦产生的热量，通过挤压轮的连续转动，把原料带到挤压腔体与挡料块之间的变形区域内进行堆积、填充，在此区域原料的变形压力可达到1000Mpa以上，变形区温度可达到500℃以上，基本达到了原料从模具中挤出的压力和温度。这样就能够将截面积较小的原料通过模具挤制出截面积较大的、形状不同的异型产品。
由于铜在半熔融状态下的流动性能较差，尤其在挤制异型产品时铜材的填充效果很不好，在远离挤压中心的部位填充不满的现象比较严重。为了克服其流动性较差和填充性不好的问题，在挤压模具设计时，采用了分流模+成型模+支撑模的形式进行导杆型材的连续挤压加工。
1、分流模主要是增加铜材连续挤压时变形区域的宽度和容积。即在成型模前增加分流模以扩展挤压腔体变形区域的容积，适当提高变形区内原料的挤压温度，解决原料在半熔融状态下的填充及流动问题。分流模的设计采用了最大外接圆直径扩展及便于金属流动和填充的原则进行设计，即把成型模具的所有加工尺寸全部包容到变形区域内。为便于金属在成型时的均匀流动，分流模设计的最小界限填充距离在8～10mm以上，即分流模内腔容积边缘距离挤压模具的变形区域的边缘不小于8mm。
2、由于型材截面积为不均匀变化，在成型模具的设计时，考虑到型材在挤出时的金属流动速度的不均匀性，成型模具的定径区采用了不等边定径带长度设计，便于金属的填充和流动，即根据异型材的形状，截面积相对较大的部分采用加长定径带形式，降低金属挤出时的流动速度；截面积相对小的部分采用短定径带形式，提高金属挤出时的流动速度，定径带中间结合部以渐变形式连接，使挤出产品的金属流动速度趋于一致或近似。以减少产品在挤出时的扭拧现象，保证产品的平直度。
3、成型模具的变形区采用了不同入口角度的设计方式，即截面积较小和型材尖点的部分采用较大的入口角度，一方面解决该型材截面积较小部分和尖点处的填充问题，另一方面便于促进金属在该处的流动与成型问题。
4、在设计过程中充分考虑了异型模具在挤压过程中承受较大挤压力和较高挤压温度的影响，成型模具在高温高压下容易变形等缺陷，很难保证在挤压过程中产品尺寸的一致性。因此，在模具设计时增加了相同形状的支撑模，支撑距离控制在1～1.5mm，一方面可以控制挤出产品的扭拧现象，另一方面可以保证型材产品在连续挤压生产过程中前后尺寸的一致性。
5、由于该产品技术要求较高，为保证产品的形状、内部结构的致密度以及导电性能等，将该产品设计在TLJ400铜材连续挤压机上生产，产品挤出后经过生产厂家的检测，产品形状及几何尺寸基本与试样基本吻合，产品形状达到了预期的设计目的和技术要求。该产品经国家有色研究总院检测：导电率为102％IACS，氧含量为12ppm，低于国家标准的要求，完全符合导杆型材使用的材质及技术要求。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型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，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种低压抽出式电气开关设备用导杆型材的连续挤压模具，包括分流模和挤压模，其特征是：所述分流模中央设有凸字形分流内腔，所述挤压模中央设有内芯模腔，所述内芯模腔由变形区和定形区构成，所述内芯模腔定形区内腔横截面形状由两条矩形槽垂直交叉呈十字形，水平矩形槽通过对称的内圆弧及锐角折线与外圆弧吻接构成扇形。
2.根据权利要求1所述的低压抽出式电气开关设备用导杆型材的连续挤压模具，其特征是：所述分流模的凸字形分流内腔四角设有导流圆弧，分流模内腔容积边缘距离挤压模具的变形区域的边缘大于8mm。
3.根据权利要求1或2所述的低压抽出式电气开关设备用导杆型材的连续挤压模具，其特征是：所述分流模上设有定位孔。
4.根据权利要求1所述的低压抽出式电气开关设备用导杆型材的连续挤压模具，其特征是：所述挤压模内芯模腔的变形区设有引入口，所述引入口设有两个不同入口角，两个入口角分别为10°-12°和3°。
5.根据权利要求1或4所述的低压抽出式电气开关设备用导杆型材的连续挤压模具，其特征是：所述挤压模上设有定位孔。
6.根据权利要求5所述的低压抽出式电气开关设备用导杆型材的连续挤压模具，其特征是：所述挤压模前端设有支撑模，所述支撑模的型腔形状与挤压模内芯模腔形状相同。
7.根据权利要求6所述的低压抽出式电气开关设备用导杆型材的连续挤压模具，其特征是：所述支撑模与挤压模的支撑距离为1～1.5mm。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN105369172A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-03-02 | 晋源电气集团股份有限公司 | 一种适用电缆的无氧铜杆及其制备方法 |
| CN108126999A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-06-08 | 福建省南平铝业股份有限公司 | 一种导流槽连接有t型槽的模具 |
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2015
- 2015-11-24 CN CN201520947767.5U patent/CN205183363U/zh active Active
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