[实用新型]一种连续挤压用生产大宽厚比型材模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可利用小能力连续挤压机生产大规格尺寸、大宽厚比型材的模具设计及提供相应模具设备，属于有色金属连续挤压技术领域。 

背景技术

铜是一种高电导率、高散热率的有色金属，因此其被广泛的运用于各种用电行业，铜及铜合金的导电排、导电母线、导电扁线更是输变电用于电力传导的必备材料。随着电子工业的不断发展，其对铜导电产品的导电率要求更加严格、产品尺寸要求更加精密。对于铜排等导电产品，国家标准要求其电阻率在≤0.017772Ωmm²/m，硬度≥HB65，密度≥8.9g/cm3 、直度≤2mm/m、光洁度3.2、弯曲90°无裂纹。在满足这些国家标准下，相关行业还对铜排提出更宽更薄的尺寸要求，即不但要求铜排横断面积大，而且要具有更大的宽厚比。 

铜排等型材产品的生产方式主要有：传统挤压、轧制、挤压轧制相结合及连续挤压四种方式： 

传统挤压：铜锭—坯料预热—挤压—酸洗—矫直—多道次拉拔—退火—精整拉拔—定尺锯切—包装、入库

轧制：铜锭—坯料预热—多道次粗轧—多道次中轧—酸洗—精整拉拔—定尺锯切—包装、入库

挤压轧制结合：铜锭—坯料预热—挤压—酸洗—矫直—退火—多道次中轧—精整拉拔—定尺锯切—包装、入库

连续挤压：上引铜杆—连续挤压机—精整拉拔—定尺锯切—检验—包装、入库

其中连续挤压技术生产铜排等导电型材具有独特的优势：高生产率、低投入、低污染、低能耗，同时因其产品的物理性能满足或优于国家标准而受到相关行业的肯定。   

目前连续挤压生产铜排等导电产品的模具，在模具结构上主要是依靠设置阻流角或阻流面来控制金属成型过程。在生产一些较宽产品的时候通过加大阻流角或阻流面的阻流作用来调节金属流动，但该方法效果不明显，导致金属在模具内部流动不均匀而出现产品裂边、扭拧、弯曲等缺陷，严重影响成材率。并且受连续挤压原理、设备能力以及现有模具设计的限制，该技术无法生产一些更大尺寸、更大宽厚比的铜型材产品。对于一些超出现有设备能力不多、市场需求不大的产品，研发及购买更大型连续挤压机会造成浪费，只能从模具设计上想办法。另外由于挤压过程中，产品的成形是在高温高压下完成的，因此易造成模具的磨损，严重影响该类产品的模具寿命，间接提高了生产成本。到目前为止，现有的模具设计，针对550型连续挤压机，其能生产的最宽最薄产品为204.5mm×15mm，宽厚比为13.63。本模具设计不仅可用于铜及其合金连续挤压简单型材产品的生产，同时也可用于铝及其合金的型材的生产。

发明内容                                              

本实用新型的目在于通过模具结构与尺寸的设计，为小生产能力的连续挤压机生产出原本无法生产的大尺寸、大宽厚比的型材产品提供模具。本实用新型是一种适用于小能力连续挤压机对较大规格尺寸、大宽厚比的铜排、铜扁线、铜母线等实心铜型材产品的生产，通过对模具结构及尺寸的控制，减小产品成形对设备能力的要求，同时提高铜型材的成材率。

设计一种即满足生产大宽厚比铜型材又能够满足现有550型连续挤压机生产能力的专有模具设备，本实用新型的技术方案是：模具结构具有两个导流槽及一个带有阻流角α、促流角β的不等高阻流面。扩展模腔出料口与模具入口相连接，模具1的开口入口处设有形状和尺寸与扩展模腔出口完全相同的导流槽A2，导流槽A2后设有导流槽B3，将导流槽B3利用圆弧弧度过渡到带有阻流角的不等高阻流面4上，阻流面后设有等定径带5，模具出口处开有退刀槽6与等定径带相连接；导流槽B的形状为两端宽中间窄，宽处和窄处采用圆弧过渡连接。 

所述导流槽B3外形尺寸是在产品横截面尺寸宽度和长度上外加5mm~15mm，然后根据金属流动规律，在导流槽B3横截面两端（即产品难成形部位远离中心部位）宽度和长度上加大3mm~5mm，利用圆弧过渡，制成类似“哑铃状”。（如图1所示）。 

所述不等高阻流面的高度范围为3～18mm，沿产品宽度方向上中间宽、两端窄，中间最宽处为10～18mm，两端最窄处为3～8mm，由弧度过渡连接。成形容易时阻流面较窄，成形难时阻流面较宽。（如图2所示） 

所述根据铜排成形的难易程度，不等高阻流面上的中间阻流角α为8°~13°，两端角促流角β为50°~90°。（如图2和图3所示）铜排较易成形时中间角度α较大，两端角度β较小，较难成型时中间角度α较小，两端角度β较大。