專利名稱：銅鋁復(fù)合滑觸線的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銅鋁復(fù)合滑觸線的生產(chǎn)方法，屬于材料加工技術(shù) 領(lǐng)域。
目前，銅鋁滑觸線主要應(yīng)用在高速有軌及磁懸浮列車等技術(shù)領(lǐng) 域，用于給列車提供電力?，F(xiàn)有的銅鋁復(fù)合滑觸線加工工藝如圖1所
示，主要采用多道拉拔及復(fù)合拉拔工藝,這種工藝主要存在以下缺點(diǎn)
1、 流程長(zhǎng)銅合金桿要經(jīng)過5 7道次的拉撥才能制得復(fù)雜截面 的預(yù)制銅坯料；鋁合金桿要經(jīng)過4 7道次的拉撥才能制得復(fù)雜截面 的預(yù)制鋁坯料。
2、 工序復(fù)雜、生產(chǎn)效率低銅鋁桿拉撥過程中每道次均需要配 制不同尺寸的拉撥模具，且每次道都城需要更換拉撥工具。
3、 銅鋁結(jié)合力差復(fù)合拉撥過程變性量不易太大，造成銅鋁結(jié) 合力不強(qiáng)。結(jié)合力大概在60N/mm。
4、 銅鋁結(jié)合處有縫隙、有無機(jī)物由于預(yù)制銅、鋁坯料及復(fù)合拉 撥過程中均需要有潤(rùn)滑油，因此在銅鋁復(fù)合線銅鋁結(jié)合面處容易殘留 有潤(rùn)滑油等有機(jī)物及非有機(jī)物污染物。
5、 電氣性能不佳銅鋁滑觸線主要用在有軌及磁浮列車等領(lǐng)域， 有大電流通過，此產(chǎn)品在銅鋁結(jié)合面處有不導(dǎo)電的污染物會(huì)影響導(dǎo)電 性能。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種運(yùn)用 連續(xù)擠壓技術(shù)和創(chuàng)新工藝，工藝流程短、生產(chǎn)效率高的銅鋁復(fù)合滑觸 線的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明為實(shí)i5U:述目的采取的技術(shù)方案如下, 一種銅鋁復(fù)合滑觸線
的生產(chǎn)方法，，征在于，包括以下步驟將銅合金桿^ffl連續(xù)擠SX
藝制成預(yù)制銅坯料，然后將制得的預(yù)制銅坯料與鋁合金fi^起送A^續(xù) 擠壓機(jī)中進(jìn)行連續(xù)擠壓使銅鋁雙金屬復(fù)合，并經(jīng)拉拔、腿，制得銅 鋁復(fù)合滑觸線。
本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置如下-
1、 連續(xù)擠壓預(yù)制銅坯料-以小12鵬-小30鵬銅合金桿為原料， 采用連續(xù)擠壓法，銅合金桿經(jīng)擠壓機(jī)擠壓輪帶壓力轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦產(chǎn)生熱 量，利用摩擦力為變形力使銅桿在真空腔體內(nèi)實(shí)現(xiàn)變形與加熱并擠入 模具，實(shí)現(xiàn)加工變形，再經(jīng)防氧化和冷卻系統(tǒng)，然后將擠出的具有復(fù) 雜截面的預(yù)制銅合金坯料IBCA收線盤內(nèi)，擠壓主機(jī)轉(zhuǎn)速4-12轉(zhuǎn)/分， 腔體溫度400~600度，主軸轉(zhuǎn)速2-12轉(zhuǎn)/分，壓緊壓力35-45MPa。 此工序中，銅合金桿經(jīng)連續(xù)擠壓后一次成型，流程短、效率高、成品 尺寸精確、表面光潔無污染。
2、 連續(xù)擠壓銅鋁雙金屬進(jìn)行復(fù)合將預(yù)制銅坯料及軟態(tài)鋁合金 桿一塊送入連續(xù)擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓復(fù)合,此工序?qū)崿F(xiàn)銅坯料基本不變形 而鋁合金則經(jīng)過擠壓實(shí)現(xiàn)大變形復(fù)合在銅坯料上面，在擠壓復(fù)合過程 中，鋁合金桿送入擠壓機(jī)后經(jīng)過壓實(shí)、墩粗、咬合、變形過程實(shí)現(xiàn)在真空腔體內(nèi)實(shí)現(xiàn)變形的同時(shí)與預(yù)制銅坯料進(jìn)行復(fù)合，復(fù)合后經(jīng)擠出模 具順利出模，再經(jīng)在線防氧化、冷卻系統(tǒng)，牽引線材進(jìn)行收巻。擠壓
主機(jī)轉(zhuǎn)速2-12轉(zhuǎn)/分，腔#^度400~600度，壓緊壓力35-45MPa。
3、 拉撥將銅鋁復(fù)合線擠壓制品送入拉撥設(shè)備，按設(shè)計(jì)好的尺 寸進(jìn)行配模，潤(rùn)滑油采用銅鋁復(fù)合金屬專用潤(rùn)滑油。由于銅、鋁兩種 金屬的硬度、強(qiáng)度等力學(xué)性能不同，因此本工藝的目的在于通過優(yōu)化 設(shè)計(jì)銅、鋁兩側(cè)的變形尺寸，使銅鋁達(dá)到同步變形，相等的變形量。 進(jìn)一步的精整產(chǎn)品尺寸并對(duì)銅鋁復(fù)合線力學(xué)性能進(jìn)行優(yōu)化。拉撥力-3 50噸，拉撥速度速度不限。
4、 校直采用張力校直設(shè)備對(duì)銅鋁復(fù)合滑觸線制品進(jìn)行校直， 校直力- 3 10KN。
5、 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)按照國家標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)產(chǎn)品的機(jī)械性能測(cè)試、電氣
性能測(cè)試、尺寸公差、表面質(zhì)量。
6、 包裝入庫。 上述工藝中
所述的連續(xù)擠壓機(jī)組可選自現(xiàn)有的連續(xù)擠壓設(shè)備的任意一種。 所述的拉撥設(shè)備可選自現(xiàn)有拉撥設(shè)備如盤拉機(jī)、直拉機(jī)、聯(lián)合拉 撥機(jī)等可實(shí)現(xiàn)塑性變形設(shè)備的任意一種。
潤(rùn)滑油可選自有利于雙金屬拉撥變形的任意一種。 本發(fā)明的有益效果如下
①、由于擠壓型腔與坯料間的機(jī)械磨擦大部分得到有效利用，因 些僅本工藝是一種節(jié)能的生產(chǎn)方法；②、采用連續(xù)擠壓新技術(shù)，只要連續(xù)喂料便可連續(xù)擠壓出長(zhǎng)達(dá)數(shù)
千米甚至更長(zhǎng)的成巻產(chǎn)品，而且材料利用率也很高， 一般可達(dá)95% 98%。
(D、銅鋁雙金屬在擠壓真空模腔體實(shí)現(xiàn)復(fù)合,結(jié)合力得到了提高， 可達(dá)80N/M,高于別拉撥復(fù)合產(chǎn)品的60N/mra。結(jié)合面干凈無縫隙， 較拉撥復(fù)合產(chǎn)品結(jié)合性更好。生產(chǎn)效率也更高，工藝流程短，操作方 便。
④、銅鋁雙金屬連續(xù)擠壓復(fù)合工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品電氣性能更好。拉 撥復(fù)合產(chǎn)品因中間有縫隙，易夾雜拉撥油等有機(jī)污染物使電氣性能下 降，我單位采用的生產(chǎn)方法完全采用真空環(huán)境下對(duì)雙金屬進(jìn)行復(fù)合， 復(fù)合面干凈、整潔完全無異物，結(jié)合率優(yōu)良，電氣性能更好。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的工藝流程圖2為本發(fā)明的工藝流程圖3為本發(fā)明所述的預(yù)制銅坯料連續(xù)擠壓機(jī)模腔的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明所述的銅鋁雙金屬復(fù)合擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明預(yù)制銅坯料的截面示意圖； 圖5為本發(fā)明銅鋁復(fù)合滑觸線成品的截面示意圖。 具體實(shí)旌方式
如圖2所示，本發(fā)明的銅鋁復(fù)合滑觸線的生產(chǎn)方法，包括以下步
驟1、 g擠壓預(yù)制銅坯料
以4> 12 m~ 4> 30鵬銅合金桿為原料，采用T幾300連續(xù)擠壓機(jī)， 通過擠壓機(jī)喂料口將銅合金桿連續(xù)強(qiáng)制輸入擠壓機(jī)模腔內(nèi)，經(jīng)擠壓輪 重力轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦產(chǎn)生熱量，使銅合金桿在特殊設(shè)計(jì)的真空腔體內(nèi)，擠入 擠壓模具，實(shí)現(xiàn)熱加工變形，結(jié)合圖3所示，本發(fā)明的擠壓機(jī)模腔主 要由引膠頭l、腔體2和擠出模具3三部分組成，引膠頭1在8001C 的高溫狀態(tài)下，承受大壓力，將膠狀銅4從擠壓輪5凹槽8中引入， lt料的耐熱性和強(qiáng)度、韌性要求很高，因此本實(shí)施例優(yōu)選采用嵌入式 引膠頭，達(dá)到理想效果，膠狀銅4在腔體2內(nèi)充盈后，由于腔體2的 特殊角度與擴(kuò)展進(jìn)入擠出模具3，克服了成形不良，腔體2體壽命短 等問題，擠出模具3的設(shè)計(jì)解決縮口變形和密封問題，擠出的預(yù)制銅 坯料7具有如圖5所示的復(fù)雜截面結(jié)構(gòu)，擠出的預(yù)制銅坯料7再經(jīng)防 氧和冷卻系統(tǒng)6，然后收入收線盤內(nèi)。
主要工藝參數(shù)擠壓主機(jī)轉(zhuǎn)速2-12轉(zhuǎn)/分
腔體溫度 400~600度
擠出速度 3-15米/分
壓緊壓力 35-45即a
2、 連續(xù)擠壓銅鋁雙金屬進(jìn)行復(fù)合
將預(yù)制銅坯料及軟態(tài)鋁合金桿一塊送入連續(xù)擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓復(fù) 合，此工序?qū)崿F(xiàn)銅還料基本不變形而鋁合金則經(jīng)過擠壓實(shí)現(xiàn)大變形復(fù) 合在銅坯料上面，在擠壓復(fù)合過程中，鋁合金桿送入擠壓機(jī)后經(jīng)過壓 實(shí)、墩粗、咬合、變形過程實(shí)現(xiàn)在真空腔體內(nèi)實(shí)現(xiàn)變形的同時(shí)與預(yù)制銅坯料進(jìn)行復(fù)合，具體如圖4所示，首先，將連續(xù)擠壓成巻式預(yù)制銅 合金坯料7與鋁合金桿12 —齊放入TLJ350擠壓機(jī)中，其中鋁合金桿 12采用兩根同時(shí)進(jìn)料，鋁合金桿12經(jīng)過擠壓輪9擠壓變形后在模腔 10內(nèi)與預(yù)制銅坯料7進(jìn)行復(fù)合，經(jīng)過擠壓進(jìn)入擠壓模13內(nèi)，進(jìn)行成 品定型，復(fù)合后經(jīng)擠出模具順利出模，再經(jīng)過冷卻、防氧化系統(tǒng)進(jìn)行 收線。擠壓后的銅鋁復(fù)合滑觸線11結(jié)構(gòu)如圖6所示。 主要工藝參數(shù)擠壓主機(jī)轉(zhuǎn)速2-12轉(zhuǎn)/分
腔體溫度400-600度
擠出速度 3-15米/分
壓緊壓力 35-45即a
3、 拉撥
將銅鋁復(fù)合線擠壓制品送入拉撥設(shè)備，按設(shè)計(jì)好的尺寸進(jìn)行配 模，潤(rùn)滑油采用銅鋁復(fù)合金屬專用潤(rùn)滑油。由于銅、鋁兩種金屬的硬 度、強(qiáng)度等力學(xué)性能不同，因此本工藝優(yōu)化拉撥模具結(jié)構(gòu)，通過優(yōu)化 設(shè)計(jì)銅、鋁兩側(cè)的變形尺寸，使銅鋁達(dá)到同步變形，相等的變形量。 此工藝一方面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品外觀尺寸的確定，另一方面又可優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 與性能。
工藝數(shù)據(jù)拉撥力3 50噸/臺(tái)； 拉撥速度不限
4、 體
采用張力校直設(shè)備對(duì)銅鋁復(fù)合滑觸線制品進(jìn)行校直。以消除拉撥 殘余應(yīng)力，校正產(chǎn)品平直度。工藝參數(shù)校直力3 10kN。
5、 成品檢驗(yàn)
按國家標(biāo)準(zhǔn)和用戶要求，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)械性能測(cè)試、電氣性能測(cè) 試、尺寸公差、表面質(zhì)量的檢測(cè)。
6、 包裝入庫。
權(quán)利要求
1、一種銅鋁復(fù)合滑觸線的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟將銅合金桿采用連續(xù)擠壓成預(yù)制銅坯料，然后將制得的預(yù)制銅坯料與鋁合金桿一起送入連續(xù)擠壓機(jī)中進(jìn)行連續(xù)擠壓使銅鋁雙金屬進(jìn)行復(fù)合，并經(jīng)拉拔、校直，制得銅鋁復(fù)合滑觸線。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種銅鋁復(fù)合滑觸線的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的連續(xù)擠壓預(yù)制銅坯料以4> 12咖_ 4> 30咖銅合金桿為原料，采用連續(xù)擠壓法，銅合金桿經(jīng)擠壓機(jī)擠壓輪帶壓力轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦產(chǎn) 生熱量，利用摩擦力為變形力使銅桿在真空腔體內(nèi)實(shí)現(xiàn)變形與加熱并 擠入模具，實(shí)現(xiàn)加工變形，再經(jīng)防氧化和冷卻系統(tǒng)，然后將預(yù)制銅坯料收入收線盤內(nèi)，擠壓主機(jī)轉(zhuǎn)速4-12轉(zhuǎn)/分，腔體溫度400~600度， 主軸轉(zhuǎn)速2-12轉(zhuǎn)/分，壓緊壓力35-45MPa。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種銅鋁復(fù)合滑觸線的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的連續(xù)擠壓銅鋁雙金屬進(jìn)行復(fù)合將預(yù)制銅坯料及鋁合金桿一塊送入連續(xù)擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓復(fù)合，使銅坯料保持不變形而鋁合 金經(jīng)過擠壓實(shí)現(xiàn)變形并復(fù)合在銅坯料上面，其中，鋁合金桿送入擠壓 機(jī)后經(jīng)過壓實(shí)、墩粗、咬合、變形過程，實(shí)現(xiàn)在真空腔體內(nèi)實(shí)現(xiàn)變形 的同時(shí)與預(yù)制銅坯料進(jìn)行復(fù)合，復(fù)合后經(jīng)擠出模具順利出模，再經(jīng)在線防氧化、冷卻系統(tǒng)，牽引線材進(jìn)行收巻，擠壓主機(jī)轉(zhuǎn)速2-12轉(zhuǎn)/ 分，腔，度400"600度，壓緊壓力35-45MPa。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種銅鋁復(fù)合滑觸線的生產(chǎn)方法，其特 征在于所述的拉撥工序?qū)⑦B續(xù)擠壓制得的銅鋁復(fù)合線送入拉撥設(shè)備，按設(shè)計(jì)好的尺寸進(jìn)行配模，加入潤(rùn)滑油，拉撥力3 50噸，拉拔時(shí)調(diào)，、鋁兩倒的變形尺寸，使銅鋁達(dá)到同步變形和相等的變形
5、 如權(quán)利要求1所述的一種銅鋁復(fù)合滑觸線的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的校直工序采用張力校直設(shè)備對(duì)銅鋁復(fù)合滑觸線制品進(jìn) 行校直，校直力3 10KN。
6、 如權(quán)利要求4所述的一種銅鋁復(fù)合滑觸線的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的拉撥設(shè)備可選自盤拉機(jī)、直拉機(jī)、聯(lián)合拉撥機(jī)的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銅鋁復(fù)合滑觸線的生產(chǎn)方法，屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于，包括以下步驟將銅合金桿采用連續(xù)擠壓工藝制成預(yù)制銅坯料，然后將制得的預(yù)制銅坯料與鋁合金桿一塊送入連續(xù)擠壓機(jī)中進(jìn)行擠壓復(fù)合，并經(jīng)拉拔、校直，制得銅鋁復(fù)合滑觸線。本發(fā)明采用連續(xù)擠壓新技術(shù)，只要連續(xù)喂料便可連續(xù)擠壓出長(zhǎng)達(dá)數(shù)千米甚至更長(zhǎng)的成卷產(chǎn)品，而且材料利用率也很高，一般可達(dá)95％～98％。且銅鋁雙金屬在擠壓真空模腔體實(shí)現(xiàn)復(fù)合，結(jié)合力得到了提高，復(fù)合面干凈、整潔完全無異物，電氣性能更好。
文檔編號(hào)B21C31/00GK101531150SQ20091009766
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者姚幼甫, 毛毅中, 豐 閆, 陳建華 申請(qǐng)人:紹興市力博電纜有限公司