[发明专利]电解用连续挤压异型空心导电板的制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铜电解工艺所用的异型空心导电板领域，具体为一种电解用连续挤压异型空心导电板的制备工艺。

背景技术

近年来，部分铜加工企业因连续挤压技术的优越性，将其引入到铜加工领域里，主要用于铜扁线和形状不复杂的铜材产品的生产。而对于相对复杂的电解用异型空心导电板，没有适合的连续挤压设备，而不能生产。

现在，国内绝大多数企业生产电解用异形空心导电板，主要应用轧制法和传统挤压法两种传统方法。然而，这个两种传统生产方法主要缺点有：①需要根据不同的产品需配备不同规格直径的铜杆坯，原材料库存大，占用资金多；②生产工艺流程复杂，必须有退火工序，耗电量大；③产品质量很难控制，铜资源浪费大，且成品率较低，一般在80%左右，很难以保证电解用异型导电板的质量和性能，无法满足我国工业发展的需求。但是，生产高质量的产品和降低生产成本是所有生产企业孜孜以求的目标，如何解决采用连续挤压技术生产电解用异型空心导电板这个难题，在国内尚属于空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电解用连续挤压异型空心导电板的制备工艺，解决现有技术中存在的原材料库存大、生产工艺流程复杂、产品质量很难控制等问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电解用连续挤压异型空心导电板的制备工艺，包括坯料→连续挤压成型→精拉→定尺、锯切得到成品，具体步骤如下：

一、坯料

根据连续挤压机的型号选取圆铜杆，牌号为T1或T2，坯料表面光滑、整洁，坯料温度为室温。

将坯料安装在进料辊上，原材料通过驱动辊和压紧辊之间。当驱动辊旋转时，通过气缸压下压紧辊，以提供足够的夹紧力给原材料，将原材料送入连续挤压设备的主机。

进料辊和压紧辊安装在连续挤压机架上，保证坯料的中心线与连续挤压机的进料中心线保持一致，这样就可省略校直工序。

二、连续挤压成型

在连续挤压成型过程中，随着挤压轮的转动，坯料在轮槽摩擦力的作用下继续向前运动，直至到达挡料块，产生镦粗变形；随着镦粗段的不断增加，坯料与挤压轮轮槽的摩擦力也增加，于是坯料发生侧向弯曲变形，进入腔体模具入口；进入腔体模具后，坯料在腔体模具内横向流动，产生连续扩展变形；这是产品能否成型的关键阶段，坯料按模具结构向不同的部位流动，充满整个腔体模具；坯料经腔体模具和产品模具挤出产品，完成连续挤压过程。

1、连续挤压模具优化

在连续挤压过程中，铜的热挤压温度较高（600~800℃），一般的工模具材料不允许在550℃以上的高温下长时间连续工作，否则易导致其变形抗力大，影响其（尤其是挤压模）强度和寿命。为此利用实验方法对连续挤压过程进行分析，研究其模具结构的设计，充分发挥连续挤压设备的潜力，使其生产出更多品种的产品，带来显著的经济效益。从以下几个方面对模具进行优化：

1）工模具应力分布不均

工模具在连续挤压过程中，应力分布不均。应力主要集中在堵头、靴座扩展入口以及上模入口附近。整个机构中堵头前段靠近挤压轮轮槽底部的区域所受应力最大，堵头会因屈服而损坏；上模入口处所受应力较大，也会因屈服而损坏。解决本问题的方法如下：

a)由于上模和堵头处所受应力较高，用高温高强度钨钢合金Y3制作腔体模具的靴座和上模，可以解决在高温、高压下受力屈服的问题。

b)为了解决上模受力屈服的问题，挤压过程中可以采用对腔体模具的下模加热的方式来提高金属在焊合室中的温度变形，使金属的变形抗力降低，从而降低上模的应力。在生产中将挤压过程中的下模温度保持在580-600℃进行生产。

2）模具结构对变形的影响

腔体模具结构决定了金属流动状况，是异型空心导电板连续挤压成型的关键。为了改善金属流动的不均匀性，在腔体模具里增加阻流环，具体在分流孔处添加阻流环，以减少中间部位金属流动速度。通过反复比较不同阻流环形状的实验结果，可以得到最优化的腔体模具结构。采用优化后的腔体模具结构试验时，挤出的产品成型良好，没有任何缺陷，尺寸精度达到要求。

3）在连续挤压变形过程中，几个加工工艺参数的确定