RU2798654C1 - Method for manufacturing a thin copper tape of variable thickness - Google Patents
Method for manufacturing a thin copper tape of variable thickness Download PDFInfo
- Publication number
- RU2798654C1 RU2798654C1 RU2023104595A RU2023104595A RU2798654C1 RU 2798654 C1 RU2798654 C1 RU 2798654C1 RU 2023104595 A RU2023104595 A RU 2023104595A RU 2023104595 A RU2023104595 A RU 2023104595A RU 2798654 C1 RU2798654 C1 RU 2798654C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tape
- profile
- variable thickness
- manufacturing
- rolling
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области электроники и может быть использовано, в частности при производстве шин.The invention relates to the field of electronics and can be used, in particular in the manufacture of tires.
Известен способ изготовления ленты переменной толщины, включающий следующие последовательно проводимые этапы: подготовка исходной ленты одинаковой толщины, холодная равномерная прокатка исходной ленты по ее длине для получения промежуточной ленты одинаковой толщины в направлении прокатки, холодная гибкая прокатка промежуточной ленты по ее длине для получения ленты переменной толщины, содержащей по своей длине первые участки первой толщины и вторые участки второй толщины, которая меньше первой толщины, отжиг ленты при ее протяжке. Степень пластической деформации после опционального рекристаллизационного отжига, достигаемая на этапах холодной равномерной прокатки и холодной гибкой прокатки на первых участках, более или равна 30% (пат. РФ №2661313, МПК C22F 1/10, C21D 8/02, С22С 19/03, C21D 6/00).A known method for manufacturing a tape of variable thickness, including the following sequential steps: preparation of the original tape of the same thickness, cold uniform rolling of the original tape along its length to obtain an intermediate tape of the same thickness in the rolling direction, cold flexible rolling of the intermediate tape along its length to obtain a tape of variable thickness , containing along its length the first sections of the first thickness and the second sections of the second thickness, which is less than the first thickness, annealing the tape during its broach. The degree of plastic deformation after optional recrystallization annealing, achieved at the stages of cold uniform rolling and cold flexible rolling in the first sections, is more than or equal to 30% (U.S. Pat. C21D 6/00).
Недостатком известного способа является сложность реализации процесса на обычном прокатном стане и резко выраженная неравномерность деформации. И как следствие, возникает неравномерность механических свойств металла заготовки и поэтому требуется проведение рекристаллизационного отжига, что усложняет процесс. Неравномерная деформация так же приводит к несоответствию геометрических параметров ленты.The disadvantage of this method is the complexity of the implementation of the process on a conventional rolling mill and a pronounced uneven deformation. And as a result, there is an uneven mechanical properties of the metal of the workpiece and therefore requires recrystallization annealing, which complicates the process. Uneven deformation also leads to a discrepancy between the geometric parameters of the tape.
Наиболее близким техническим решением является V - VTR - процесс прокатки заготовки переменной толщины, который имеет 4 прохода: V-образный проход предварительной формовки, уменьшающий проход, сплющивающий проход и окончательный проход (Design and experiment of V-shaped variable thickness rolling for rolled profiled strips / Sai Wang, Xianlei Hu, Xiaogong Wang, Jingqi Chen, Xianghua Liu, Changsheng Li // Journal of materials research and technology 2021; №15: 4381-4396. www.elsevier.com/locate/jmrt).The closest technical solution is V - VTR - variable thickness rolling process, which has 4 passes: V-shaped preforming pass, reducing pass, flattening pass and final pass (Design and experiment of V-shaped variable thickness rolling for rolled profiled strips / Sai Wang, Xianlei Hu, Xiaogong Wang, Jingqi Chen, Xianghua Liu, Changsheng Li // Journal of materials research and technology 2021, No. 15: 4381-4396 www.elsevier.com/locate/jmrt).
Недостатком известного способа является неравномерность деформации по ширине ленты, которая возникает из-за разных степеней деформации на сопряженных участках поперечного сечения ленты. Неравномерная деформация так же приводит к несоответствию геометрических параметров ленты при порезке ее на требуемый размер в продольном направлении.The disadvantage of this method is the uneven deformation across the width of the tape, which occurs due to different degrees of deformation in the mating sections of the cross section of the tape. Uneven deformation also leads to a discrepancy between the geometric parameters of the tape when cutting it to the required size in the longitudinal direction.
Техническая проблема заключается в совершенствовании технологии получения тонкой медной ленты переменной толщины по ее ширине за счет снижения числа проходов с обеспечением требуемых геометрических параметров.The technical problem is to improve the technology for obtaining a thin copper tape of variable thickness along its width by reducing the number of passes while providing the required geometric parameters.
Технический результат, обеспечивающий решение проблемы, заключается в усовершенствовании технологического процесса изготовления медной ленты переменной толщины с обеспечением требуемых геометрических параметров ленты за счет рационального распределения вытяжек металла при окончательной прокатке в калибре, а также исключения дальнейшей операции резки ленты в продольном направлении и сокращения количества операций формовки.The technical result, which provides a solution to the problem, is to improve the technological process for manufacturing a copper tape of variable thickness with the provision of the required geometric parameters of the tape due to the rational distribution of metal extracts during the final rolling in the caliber, as well as to exclude further cutting of the tape in the longitudinal direction and reduce the number of forming operations .
Поставленная проблема решается тем, что в способе изготовления тонкой медной ленты переменной толщины, включающем ее пластическую деформацию с получением корытного профиля, согласно изменению, предварительно задают размеры корытного профиля из соотношения: h=2b, где h - высота центрального участка профиля, b -ширина боковых стенок профиля, при этом дополнительно осуществляют пластическую деформацию корытного профиля ленты, при котором происходит формирование профиля, представляющего собой три горизонтальных участка, причем центральный участок расположен выше крайних и соединен с ними наклонными участками, выполненными под углом 40-46°, после чего проводят окончательную прокатку ленты в калибре со степенью обжатия 50-60%.The problem is solved by the fact that in the method of manufacturing a thin copper tape of variable thickness, including its plastic deformation to obtain a trough profile, according to the change, the dimensions of the trough profile are preliminarily set from the ratio: h=2b, where h is the height of the central section of the profile, b is the width side walls of the profile, at the same time, plastic deformation of the trough profile of the tape is additionally carried out, during which a profile is formed, which is three horizontal sections, the central section being located above the extreme ones and connected to them by inclined sections made at an angle of 40-46°, after which final rolling of the strip in a caliber with a reduction ratio of 50-60%.
Сущность изобретения поясняется на рисунках, где:The essence of the invention is illustrated in the figures, where:
- на фиг. 1 изображен корытный профиль после пластической деформации ленты в первой клети, где h - высота центральной стенки профиля, а - ширина полок, b - ширина боковых стенок профиля;- in Fig. 1 shows the trough profile after plastic deformation of the tape in the first stand, where h is the height of the central wall of the profile, a is the width of the shelves, b is the width of the side walls of the profile;
- на фиг. 2 изображен изогнутый профиль медной ленты, полученный во второй клети, где 1 - центральный участок, 2 - наклонный участок, 3 - крайний участок;- in Fig. 2 shows a curved profile of a copper strip obtained in the second stand, where 1 is the central section, 2 is the inclined section, 3 is the extreme section;
- на фиг. 3 приведено изображение сечения ленты переменной толщины после прокатки в третьей клети.- in Fig. Figure 3 shows a sectional view of a strip of variable thickness after rolling in the third stand.
В случае, если размеры корытного профиля соответствуют условию 2b<h (фиг. 1), то не будут обеспечиваться требуемые характеристики ленты по ее геометрии и качеству поверхности, так как боковые стенки профиля, принимая горизонтальное положение при формировании конечного профиля, полученного после пластической деформации во второй клети, находятся на некотором расстоянии друг от друга. Смыкания между ними не происходит. В дальнейшем, при проведении конечной прокатки на данной поверхности наблюдается неровность поверхности в виде продольной канавки по всей длине ленты. Кроме того, на противоположной поверхности ленты под действием прилагаемого усилия от валков происходит затекание металла верхнего (центрального) участка профиля ленты, в промежуток, образованный наклонными и крайними несомкнувшимися участками профиля. Таким образом, наблюдается нарушение геометрии ленты с обеих сторон.If the dimensions of the trough profile correspond to the condition 2b<h (Fig. 1), then the required characteristics of the tape in terms of its geometry and surface quality will not be provided, since the side walls of the profile, taking a horizontal position when forming the final profile obtained after plastic deformation in the second stand, are at some distance from each other. There is no overlap between them. Later, during the final rolling on this surface, surface roughness is observed in the form of a longitudinal groove along the entire length of the tape. In addition, on the opposite surface of the tape, under the action of the applied force from the rolls, the metal of the upper (central) section of the tape profile flows into the gap formed by the inclined and extreme non-closed sections of the profile. Thus, there is a violation of the geometry of the tape on both sides.
В случае если размеры корытного профиля соответствуют условию 2b>h, то не обеспечиваются требуемые размеры ленты по ее геометрии в последней операции прокатки, так как при прокатке профиля в 3-м проходе происходит переполнение калибра металлом.If the dimensions of the trough profile correspond to the condition 2b>h, then the required dimensions of the strip in terms of its geometry in the last rolling operation are not provided, since during the rolling of the profile in the 3rd pass, the caliber is overfilled with metal.
При формировании изогнутого профиля, представляющего собой три горизонтальных участка, причем центральный участок расположен выше крайних и соединен с ними наклонными участками, выполненными под углом менее 40° не обеспечивается требуемое качество готового профиля при окончательной прокатке ленты. В частности, не обеспечиваются требуемые геометрические параметры ленты в связи с тем, что в этом случае из-за большего сдвига крайних участков навстречу друг-другу происходит выгибание центрального участка профиля наружу. Кроме этого, может происходить прорезание металла инструментом на стыках наклонных участков с крайними 3 (фиг. 2).When forming a curved profile, which is three horizontal sections, with the central section located above the outer ones and connected to them by inclined sections made at an angle of less than 40°, the required quality of the finished profile is not ensured during the final rolling of the strip. In particular, the required geometric parameters of the tape are not provided due to the fact that in this case, due to a greater shift of the extreme sections towards each other, the central section of the profile bends outward. In addition, the metal can be cut by the tool at the junctions of the inclined sections with the extreme 3 (Fig. 2).
При формировании изогнутого профиля, представляющего собой три горизонтальных участка, причем центральный участок расположен выше крайних и соединен с ними наклонными участками, выполненными под углом более 46° возникают сложности получения такой формы поперечного сечения профиля из-за невозможности использования соответствующей этой форме калибровки валков.When forming a curved profile, which is three horizontal sections, with the central section located above the outer ones and connected to them by inclined sections made at an angle of more than 46°, it becomes difficult to obtain such a cross-sectional shape of the profile due to the impossibility of using the rolls sizing corresponding to this form.
При проведении окончательной прокатки в третьем проходе изогнутого профиля медной ленты со степенью обжатия менее 50% не обеспечивается требуемое качество сварки участков профиля, вследствие чего наблюдается расслоение ленты.When carrying out the final rolling in the third pass of the bent profile of the copper tape with a reduction ratio of less than 50%, the required quality of welding of the sections of the profile is not ensured, as a result of which delamination of the tape is observed.
При прокатке изогнутого профиля медной ленты в третьем проходе со степенью обжатия более 60% металл значительно разогревается, вследствие чего наблюдается налипание его на валки. Как следствие, получаем отсутствие требуемой геометрии ленты и качества ее поверхности.When rolling a bent profile of a copper strip in the third pass with a reduction ratio of more than 60%, the metal is significantly heated, as a result of which sticking to the rolls is observed. As a consequence, we obtain the absence of the required geometry of the tape and the quality of its surface.
Совокупность признаков заявляемого способа позволяет обеспечить уменьшение количества технологических операций при производстве медной ленты переменной толщины за счет рационального распределения вытяжек металла при окончательной прокатке в калибре, а также исключении дальнейшей операции резки медной ленты в продольном направлении.The set of features of the proposed method makes it possible to reduce the number of technological operations in the production of copper tape of variable thickness due to the rational distribution of metal extracts during final rolling in the caliber, as well as the exclusion of further cutting of the copper tape in the longitudinal direction.
Способ изготовления тонкой медной ленты заключается в следующем.The method of manufacturing a thin copper tape is as follows.
Медную ленту с заданной шириной и толщиной деформируют в прокатных валках с корытообразным калибром. Полученный корытный профиль ленты (фиг. 1) подают в следующую клеть, где из нее формируется изогнутый профиль, представляющий собой три горизонтальных прямолинейных участка, причем центральный участок расположен выше крайних и соединен с ними наклонными участками, выполненными под углом 40-46° (фиг. 2), после чего проводят окончательную прокатку ленты в калибре со степенью обжатия 50-60%. При этом во второй клети боковые стенки корытообразного профиля путем сдвига их внутрь профиля трансформируются в наклонные участки 2, которые осаживаясь, сдвигают крайние участки 3 профиля навстречу друг другу (фиг. 2).A copper strip with a given width and thickness is deformed in rolling rolls with a trough-shaped caliber. The resulting trough profile of the tape (Fig. 1) is fed into the next stand, where a curved profile is formed from it, which consists of three horizontal straight sections, the central section being located above the extreme ones and connected to them by inclined sections made at an angle of 40-46 ° (Fig. . 2), after which the final rolling of the tape is carried out in a caliber with a reduction ratio of 50-60%. At the same time, in the second stand, the side walls of the trough-shaped profile are transformed into
Перед прокаткой в третьей клети конец ленты с полученным изогнутым профилем (фиг. 2) сплющивают и подают в калиброванные валки, где происходит его прокатка. То есть под действием усилия верхнего валка центральный участок полученного изогнутого профиля укладывается на наклонные участки, которые смыкаются друг с другом. В виду того, что медь - материал, имеющий невысокую температуру плавления, а лента имеет небольшую толщину, происходит сваривание центрального горизонтального участка, наклонных и крайних участков профиля между собой, при этом образуется окончательный профиль ленты с переменной толщиной (фиг. 3).Before rolling in the third stand, the end of the tape with the obtained curved profile (Fig. 2) is flattened and fed into the calibrated rolls, where it is rolled. That is, under the action of the force of the upper roll, the central section of the obtained curved profile is placed on the inclined sections, which are closed to each other. In view of the fact that copper is a material with a low melting point, and the tape has a small thickness, the central horizontal section, inclined and extreme sections of the profile are welded together, and the final profile of the tape with a variable thickness is formed (Fig. 3).
Пример получения ленты переменной толщины.An example of obtaining a tape of variable thickness.
Из медной ленты исходной ширины - 118 мм и толщины - I мм в калиброванных валках формируют корытообразный профиль с заданными размерами последнего (см. таблицу 1).From a copper tape of the original width - 118 mm and thickness - I mm in calibrated rolls form a trough-shaped profile with the specified dimensions of the latter (see table 1).
Полученную ленту с корытообразным профилем (фиг. 1) подают во вторую клеть, где происходит формирование изогнутого профиля ленты (фиг. 2) путем сдвига боковых стенок внутрь профиля. При этом полученный профиль ленты представляет собой три горизонтальных прямолинейных участка, причем центральный участок расположен выше крайних и соединен с ними наклонными участками, выполненными под углом 39-47° (фиг. 2).The resulting tape with a trough-shaped profile (Fig. 1) is fed into the second stand, where the curved profile of the tape is formed (Fig. 2) by shifting the side walls into the profile. In this case, the resulting belt profile consists of three horizontal straight sections, with the central section located above the extreme ones and connected to them by inclined sections made at an angle of 39-47° (Fig. 2).
Перед прокаткой в третьей клети конец заготовки сплющивают и проводят осаживание изогнутого профиля ленты с целью облегчения его подачи в третью клеть, в которой получают окончательный профиль ленты путем прокатки в калибре с соответствующими размерами: h=28 мм, m=66 мм, S1=0,5 мм, S2=1,5 мм (фиг. 3).Before rolling in the third stand, the end of the billet is flattened and the bent profile of the strip is upset in order to facilitate its feeding into the third stand, in which the final profile of the strip is obtained by rolling in a caliber with the appropriate dimensions: h=28 mm, m=66 mm, S 1 = 0.5 mm, S 2 =1.5 mm (Fig. 3).
При получении профиля ленты в виде трех горизонтальных прямолинейных участков, причем центральный участок расположен выше крайних и соединен с ними наклонными участками, выполненными под углом 45° с различными заданными размерами на образце 1 (см таблицу 1) наблюдается нарушение геометрических параметров ленты - образуется утонение ленты по всей длине в осевой ее части в виде канавки. Причем, чем больше разница в размерах профиля, тем больше ширина канавки.When obtaining a tape profile in the form of three horizontal straight sections, with the central section located above the extreme ones and connected to them by inclined sections made at an angle of 45 ° with different specified sizes on sample 1 (see table 1), a violation of the geometric parameters of the tape is observed - tape thinning is formed along the entire length in its axial part in the form of a groove. Moreover, the greater the difference in profile dimensions, the greater the width of the groove.
При получении изогнутого профиля ленты (фиг. 2) на образце 3 также наблюдается несоблюдение геометрических параметров.Upon receipt of the curved profile of the tape (Fig. 2) on the
Затем образцы в количестве 8 штук №2 корытного профиля 28×14×33×1 мм дополнительно пластически деформировали путем формовки и получали изогнутый профиль ленты, представляющий собой три горизонтальных участка, причем центральный участок расположен выше крайних и соединен с ними наклонными участками, выполненными под углом 39-47°. Затем осуществляли прокатку в третьей клети с разными степенями обжатия. Результаты прокатки приведены в таблице 2.Then samples in the amount of 8 pieces No. 2 of the trough profile 28 × 14 × 33 × 1 mm were additionally plastically deformed by molding and a curved tape profile was obtained, which consists of three horizontal sections, with the central section located above the extreme ones and connected to them by inclined sections made under angle 39-47°. Then, rolling was carried out in the third stand with different degrees of reduction. The rolling results are shown in Table 2.
Таким образом, усовершенствованная предложенная технология, где за две операции формирования профиля и одну операцию прокатки получают тонкую медную ленту переменной толщины по ее ширине с обеспечением требуемых характеристик по геометрии. Кроме того, усовершенствованная технология исключает операцию резки, а, следовательно, у полученной продукции не только сохраняются геометрические параметры, но и снижаются материальные затраты на ее производство.Thus, the improved proposed technology, where in two operations of forming a profile and one operation of rolling, a thin copper tape of variable thickness along its width is obtained with the provision of the required characteristics in terms of geometry. In addition, the improved technology eliminates the cutting operation, and, consequently, the resulting product not only retains its geometric parameters, but also reduces the material costs for its production.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2798654C1 true RU2798654C1 (en) | 2023-06-23 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2119401C1 (en) * | 1993-02-11 | 1998-09-27 | Англо Америкэн Индустриал Корпорэйшн Лимитед | Method and apparatus for making metallic strip |
| RU2661313C2 (en) * | 2014-01-17 | 2018-07-16 | Аперам | Method of manufacturing belt of variable thickness and belt produced by this method |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2119401C1 (en) * | 1993-02-11 | 1998-09-27 | Англо Америкэн Индустриал Корпорэйшн Лимитед | Method and apparatus for making metallic strip |
| RU2661313C2 (en) * | 2014-01-17 | 2018-07-16 | Аперам | Method of manufacturing belt of variable thickness and belt produced by this method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SAI WANG и др. Design and experiment of V-shaped variable thickness rolling for rolled profiled strips. Journal of materials research and technology, 2021, N 15, с.4381-4396. ПЕСИН А.М. и др. Плющение ленты: теория, технология, новые решения. Магнитогорск, МиниТип, 2002. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2961762A (en) | Solid phase strip inlay bonding | |
| US3466907A (en) | Metal ribbon,welding electrodes and method and apparatus for forming same | |
| US4260095A (en) | Method of manufacturing a clad product | |
| RU2798654C1 (en) | Method for manufacturing a thin copper tape of variable thickness | |
| US3347079A (en) | Two-hole extrusion | |
| US4578979A (en) | Method of producing a strip having a non-uniform cross section by a rolling process | |
| EP1101546A2 (en) | Method of processing bent and deformed portion of metal material and metal material for plastic processing used in the method | |
| US4187710A (en) | Method and apparatus for simultaneously rolling and slitting metal strip | |
| US6591653B2 (en) | Production method of multi-gauge strips | |
| US10040109B2 (en) | Method and apparatus for producing metal sheets from strand-shaped profiles | |
| DE3109101A1 (en) | "METHOD FOR THE PRODUCTION OF SHEATHED CABLES AND / OR MEASURING VALUE TRANSDUCERS AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD" | |
| JP3968165B2 (en) | Modified cross-section strip and its manufacturing method and manufacturing method | |
| US3850019A (en) | Method of producing a metal strip including a longitudinal channel by roll-form reduction of a multi-gage strip | |
| RU2352417C2 (en) | Pressing method of profiles and matrix for implementation of current method | |
| US2748460A (en) | Method of manufacturing sliders for slide fasteners | |
| US3474522A (en) | Method for changing the width of a strip metal and for forming tubes therefrom | |
| US3869899A (en) | Method of forming a strip having substantially differing thicknesses | |
| JPH11226635A (en) | Method and device for producing tube of polygonal cross section and closed state | |
| DE10020590C2 (en) | Multi-dimension strips and method to compensate for them | |
| RU2677808C1 (en) | Shaped blank of the “dog bone” form from continuously cast slab manufacturing method | |
| RU2650464C1 (en) | Method of rolling the trapezoidal profiles | |
| JP7236742B2 (en) | Method for manufacturing single-sided deformed wire | |
| JPH06262253A (en) | Production of square tube with excellent shape characteristic | |
| DE3150382C2 (en) | Process for the continuous molding of flat material into a slotted tube | |
| RU2147259C1 (en) | Method for making wire |