[发明专利]一种连续挤压大直径高强度铜镁合金棒材的设备及方法

说明书

本发明涉及一种连续挤压大直径高强度铜镁合金棒材的设备，它包括挤压轮、压实轮、扩展成型装置、水槽和收线装置，进料杆进入挤压轮和压实轮之间，由挤压轮送入扩展成型装置进行连续挤压得到大直径的挤压杆，挤压杆经水槽冷却后卷绕在收线装置上。本发明通过加长腔体本身的扩展区长度，优化直角通道结构，增加二次扩展角度，实现大直径高强度铜镁合金挤压杆的连续挤压，解决了挤压大直径铜镁合金挤压杆时出现的不填充，挤压杆裂口、缺料，挤压机负荷大，脱模难等问题，实现了镁含量为0.3‑0.7%，规格为直径30‑45mm的高强度铜镁合金接触线用挤压杆的连续生产。

技术领域

本发明涉及金属挤压成型技术领域，具体涉及一种连续挤压大直径高强度铜镁合金棒材的设备及方法。

背景技术

现用的铜及铜合金接触线按照材质可分为纯铜、铜银合金、铜锡合金、铜镁合金四种，适用于运行最高时速为350Km/h及以下的电力机车，其加工工艺一般为上引连铸+连续挤压+拉拔成型。随着科技的进步，国内外对高速铁路的研究逐渐深化，高速列车的运行时速将越来越高。为使高速列车在更高时速下平稳运行，必须采用高强度的接触线。近年来各界学者对高强度接触线的研究主要集中在铜铬锆接触线上，但其在大长度上引、性能稳定等方面仍存在诸多问题，现用的铜镁合金接触线抗拉强度较低，无法满足电力机车的更高速度运行，而业界没有关于研制高强度铜镁合金接触线方面的研究，因此本发明专利将研制一种连续挤压大直径高强铜镁合金棒材的扩展成型工艺及工装模具，用于高强度铜镁合金接触线的生产。

中国专利CN208680200U公开了一种用于连续挤压成型大直径棒材的组合式模腔，包括腔体和腔体盖，所述腔体和腔体盖上分别开设有进料口和出料口；所述腔体与腔体盖之间围成有型腔，所述型腔中固定嵌设有挤压模，所述挤压模内成型有定径带，所述挤压模一侧设置有喇叭腔；所述喇叭腔中抵紧设置有塑性堵块；所述型腔内嵌设有成型垫，所述成型垫内成型有导流槽；所述成型垫包括第一成型垫和第二成型垫，所述导流槽包括第一导流槽和第二导流槽。

中国专利CN203253761U公开了一种连续挤压大截面铜棒的扩展成型装置，包括腔体，所述的腔体包括腔体面板和盖板，且所述的腔体面板与盖板固连，并在其连接处内形成一扩展腔；所述的扩展腔内依次安装有垫片和模具。

上述技术方案是针对塑性好、易扩展的铝及铝合金、铜及铜合金材质研制的扩展成型装置，不适用于强度高、塑性差、难填充的高强度铜镁合金材质，因此本发明针对高强度铜镁合金塑性差、难扩展，在连续挤压时常出现不填充，挤压杆裂口、缺料，挤压机负荷大等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种连续挤压大直径高强度铜镁合金棒材的设备及方法，通过加长腔体本身的扩展区长度，优化直角通道结构，增加二次扩展角度，实现大直径高强度铜镁合金挤压杆的连续挤压，解决了挤压大直径铜镁合金挤压杆时出现的不填充，挤压杆裂口、缺料，挤压机负荷大，脱模难等问题，实现了镁含量为0.3-0.7%，规格为直径30-45mm的高强度铜镁合金接触线用挤压杆的连续生产。

本发明的目的是这样实现的：

一种连续挤压大直径高强度铜镁合金棒材的设备，它包括挤压轮、压实轮、扩展成型装置、水槽和收线装置，进料杆进入挤压轮和压实轮之间，由挤压轮送入扩展成型装置进行连续挤压得到大直径的挤压杆，挤压杆经水槽冷却后卷绕在收线装置上。

优选的，所述扩展成型装置包括腔体和腔体盖，所述腔体和腔体盖之间形成型腔，型腔内嵌有垫片和模具，垫片左侧连接腔体扩展区，所述腔体扩展区与型腔最左侧的进料口相连，所述垫片内部为锥形，其大直径侧与腔体扩展区相接，且直径尺寸与扩展区相连处直径相同，小直径侧与模具相连，且直径尺寸大于模孔尺寸，所述模具右侧为出料口。

优选的，所述腔体左侧设有挡料块，所述挡料块工作平面高于进料口的下平面。

优选的，所述腔体扩展区从左往右依次为直角通道区A、锥形扩展区B和平行扩展区C。