[发明专利]一种加工调温器薄壁铜本体的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及调温器薄壁铜本体的加工，尤其涉及热挤压加工调温器薄壁铜本体的装置及方法。

背景技术

目前生产调温器薄壁铜本体的方法有两种，一种是采用棒料冷挤压方法生产，另一种方法是采用板料冷冲压的方法生产。

对冷挤压而言，由于现有采用的是多工位挤压，其加工工位有7个，成型的零件精度高，生产效率高，但其一个主要的问题就是加工所需的设备吨位大，从而导致了投资金大，国内该类型机床的格接近200万元。并且加工过程中的连续挤压，使材料的加工硬化现象严重，造成零件开裂，且冷挤压模具寿命较低，加工修护成本高。同时，冷挤压模具设计、制造和装配都要求很高，实际生产中用两年时间才完成一个型号的模具调试，加工维护成本非常高。虽然冷挤压零件可以提高本体自身对膨胀力的抵抗，但其内部的残余应力和表面裂纹均会大量产生。然而对调温器薄壁铜本体的装配而言，零件的精度要求不太高，这样就使得冷挤压精度高的优点就显得不是那么重要了。

对于冷冲压而言，其优点是可以在通用小型压力机上生产，其模具和设备简单、投资小，其存在问题是多道次拉深，使得产品的加工硬化严重，在加工过程中不得不采用去应力退火的方法来解决硬化以利于下一道拉深工序的进行，冷冲压的另一个缺点就是设备投资大、占地面积广、生产效率低。

虽然热挤压工艺在尺寸精度上与冷挤压的精度无法比较，但就尺寸精度要求不高的薄壁铜本体而言，其与冷挤压和冷冲压相比的优点就凸现出来了。由于铜在加热到始锻温度的状态下进行热挤压，变形抗力很小，塑性达到压力加工的极至，其流动性也最好，因此，可在较小压力下顺利充满复杂形状的模腔。对于黄铜只需加热到200~400℃，几乎没有火耗与氧化损失，而其热态塑性及流动性又比钢好得多，故铜及铜合金、尤其各种牌号黄铜热挤压加工性能更好。

发明内容

本发明的目的就是针对上述缺陷，提供一种生产效率高、生产成本低及操作简便的热挤压加工调温器薄壁铜本体的装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种加工调温器薄壁铜本体的方法，所述加工方法包括以下步骤：

S1、将铜线材由送料器输送到加热装置中加热至200℃~400℃；

S2、将加热后的铜线材经过校直滚轮校直后送入多工位挤压模具中的剪切模处，剪切成所需长度的毛坯；

S3、剪切后的毛坯由夹持器放入整形凹模中，挤压冲头对其前端面整形，通过夹持器将前端面整形后的毛坯反转后再放入整形凹模中，挤压冲头对其后端面整形，并挤出定位倒角；

S4、在多工位挤压模具中，将已整形后的毛坯预先挤出所需零件的外形，并在预成形零件的前端面预挤出一凹槽；

S5、在满足铜线材挤压变形程度要求下，将预成形零件挤出零件的端面大孔和筒部小孔，形成所需的整体零件。

所述加工方法还包括：

S6、对热挤压后的整体零件进行精整形。

所述铜线材直径为铜本体筒部小孔外径的0.8~0.97倍。

所述步骤S4中的预挤出的凹槽的深度为1.0~2.5mm。

一种如上述所述的加工调温器薄壁铜本体的装置，包括多工位挤压机及将铜线材输送到多工位挤压机中的送料器，所述多工位挤压机和送料器之间还设置有加热装置，所述加热装置包括高频加热电源、安装高频加热电源的支架及与高频加热电源电连接的高频加热线圈。

所述加热装置还包括控制铜线材的加热温度的温控器。

所述高频加热线圈的长度由多工位挤压机的工作节拍和加热速度决定，且高频加热线圈的内径为铜线材外径的1.2~1.6倍。

所述多工位挤压机包括将铜线材校直的校直滚轮。

本发明与现有技术相比，有益效果为：采用热挤压工艺制备调温器薄壁铜本体，不仅在毛坯准备阶段下料时可以节省一部分材料，而且只需一至两次热挤压工位，其挤压力小，因此加工调温器薄壁铜本体的装置吨位小，从而可以大幅降低设备的成本；同时可使零件形成连续的金属纤维组织，铜本体的机械物理性能得到大幅度提高，从而提高了产品质量；而且由于是热成形，零件没有冷作硬化，减少了零件的残余应力和降低了使用过程中的开裂倾向；挤压之前对其毛坯端面进行整形，克服了由于剪切后的毛坯的变形、偏心、断面的倾斜、粗糙对多工位挤压模具造成的损伤，延长了多工位挤压模具的使用寿命；采用多工位挤压模具，使铜本体的生产效率相比传统工艺得到了大幅度提高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为热挤压加工调温器薄壁铜本体的装置示意图；