高速鐵路信號(hào)線用保護(hù)線卡型材的連續(xù)擠壓模具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高速鐵路信號(hào)線用保護(hù)線卡型材的連續(xù)擠壓模具，其特征是：包括依次連接的分流模、成型模和支撐模，所述成型模中央設(shè)有內(nèi)芯模腔，所述內(nèi)芯模腔由變形區(qū)和定形區(qū)構(gòu)成，所述內(nèi)芯模腔定形區(qū)內(nèi)腔橫截面形狀由多段圓弧之間通過(guò)圓弧線吻接成保護(hù)線卡型材的ω形，所述變形區(qū)由包容保護(hù)線卡型材的ω形區(qū)域及引入口區(qū)域構(gòu)成，所述支撐模中央設(shè)有與內(nèi)芯模腔相同形狀的支撐模腔。有益效果：采用分流模、成型模和支撐模整體配合擠壓過(guò)程產(chǎn)品的幾何尺寸變化較小，前后幾何尺寸的一致性較好，適合加工幾何尺寸要求較嚴(yán)的異型產(chǎn)品。該種模具加工既縮短了加工時(shí)間，又提高了產(chǎn)品質(zhì)量。該加工工藝原料損耗少，生產(chǎn)效率高。
【專利說(shuō)明】高速鐵路信號(hào)線用保護(hù)線卡型材的連續(xù)擠壓模具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于擠壓模具，尤其涉及一種高速鐵路信號(hào)線用保護(hù)線卡型材的連續(xù)擠壓模具。

【背景技術(shù)】
[0002]高速鐵路的信號(hào)傳輸需要非常準(zhǔn)確，不得有任何干擾，因此，其傳輸用信號(hào)線需要有嚴(yán)格的屏蔽保護(hù)，以保證信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。雖然信號(hào)線在加工制作過(guò)程中本身帶有屏蔽保護(hù)。為了保證信號(hào)線能夠?qū)⑿盘?hào)安全準(zhǔn)確地傳輸?shù)轿?，在信?hào)線外又增加了一層屏蔽保護(hù)作用異型保護(hù)線卡，以利確保其信號(hào)傳輸?shù)牧己眯院蜏?zhǔn)確性。保護(hù)線卡使用的材質(zhì)要求非常嚴(yán)格，其材質(zhì)要求為TU2以上，導(dǎo)電率多100%。目前使用的TU2上引無(wú)氧銅桿，其化學(xué)成分和導(dǎo)電率經(jīng)國(guó)家有色研宄總院的檢驗(yàn)均高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)TU2無(wú)氧銅的要求，基本接近TUl無(wú)氧銅的標(biāo)準(zhǔn)。目前，TU2異型信號(hào)線保護(hù)線采用銅材連續(xù)擠壓技術(shù)進(jìn)行擠制無(wú)氧銅生產(chǎn)型材。銅材連續(xù)擠壓加工工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品屬于軟態(tài)組織，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)高壓擠制晶粒密度較好(晶粒度在20?40 μm之間)。并且在連續(xù)擠壓加工時(shí)，產(chǎn)品的出口設(shè)有防氧化保護(hù)管和防氧化冷卻水(一般情況防氧化冷卻水含3?8%工業(yè)酒精等)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行直接冷卻，較好地保護(hù)了擠出產(chǎn)品的質(zhì)量。但是由于銅在半熔融狀態(tài)下的流動(dòng)性較差，尤其在擠制異型產(chǎn)品時(shí)銅材的填充效果很不好，在遠(yuǎn)離擠壓中心的部位填充不滿的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。同時(shí)異型模具在擠壓過(guò)程中受較大擠壓力和較高擠壓溫度的影響，成型模具在高溫高壓下容易變形，很難保證擠壓過(guò)程中產(chǎn)品尺寸的一致性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種高速鐵路信號(hào)線用保護(hù)線卡型材的連續(xù)擠壓模具，采用分流模、成型模和支撐模的三種形式協(xié)同作用進(jìn)行連續(xù)擠壓加工型材，解決了原料在半熔融狀態(tài)下的填充及流動(dòng)問(wèn)題。保證遠(yuǎn)離擠壓中心的部位同樣可以填滿。
[0004]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案:一種高速鐵路信號(hào)線用保護(hù)線卡型材的連續(xù)擠壓模具，其特征是:包括依次連接的分流模、成型模和支撐模，所述成型模中央設(shè)有內(nèi)芯模腔，所述內(nèi)芯模腔由變形區(qū)和定形區(qū)構(gòu)成，所述內(nèi)芯模腔定形區(qū)內(nèi)腔橫截面形狀由多段圓弧之間通過(guò)圓弧線吻接成保護(hù)線卡型材的ω形，所述變形區(qū)由包容保護(hù)線卡型材的ω形區(qū)域及引入口區(qū)域構(gòu)成，所述支撐模中央設(shè)有與內(nèi)芯模腔相同形狀的支撐模腔。
[0005]所述分流模模腔大于成型模內(nèi)芯模腔的變形區(qū)，分流模模腔與變形區(qū)的最小邊緣距離不低于10mm。
[0006]所述分流模、成型模和支撐模分別設(shè)有定位孔并通過(guò)定位銷定位，所述定位孔的直徑為 Φ 12mm- Φ 14mm。
[0007]所述成型模內(nèi)芯模腔變形區(qū)的引入口設(shè)有入口角，相對(duì)ω型材截面積較大的位置變形區(qū)引入口的入口角為5° -6°，ω型材的尖點(diǎn)部位變形區(qū)引入口的入口角為12?15。。
[0008]所述支撐模模腔尺寸大于成形模模腔尺寸，支撐模模腔尺寸與成形模模腔尺寸周邊邊緣增大1.0?1.5mm。
[0009]有益效果:分流模主要是增加連續(xù)擠壓時(shí)變形區(qū)域的寬度，即在成型模前增加分流模以擴(kuò)展擠壓腔體變形區(qū)域的容積，用以解決原料在半熔融狀態(tài)下的填充及流動(dòng)問(wèn)題。成型模具采用了不等邊定型區(qū)和便于流動(dòng)填充的原則，即根據(jù)異型材的形狀，截面積相對(duì)大的部分采用加長(zhǎng)定徑帶形式，降低擠出時(shí)的流動(dòng)速度；截面積相對(duì)小的部分采用短定徑帶形式，提高擠出時(shí)的流動(dòng)速度，以減少產(chǎn)品在擠出后的扭擰問(wèn)題。產(chǎn)品在加工制作過(guò)程中相對(duì)以前的加工方法即縮短了加工時(shí)間，又提高了生產(chǎn)效率；從而相應(yīng)地即降低了產(chǎn)品制作成本等。該加工工藝原料損耗少，生產(chǎn)效率高。由于連續(xù)擠壓時(shí)原料處在半熔融狀態(tài)，在擠壓過(guò)程中產(chǎn)品的幾何尺寸變化較小，前后幾何尺寸的一致性較好，適合加工幾何尺寸要求較嚴(yán)的異型產(chǎn)品。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型成型模的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0012]圖3是圖1的C-C剖視圖；
[0013]圖4是圖1的B-B剖視圖；
[0014]圖5是分流模的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖6是支撐模的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖7是模具的裝配形式。
[0017]圖中:1、分流模，2、成型模，3、支撐模，3-1、支撐模模腔，4、內(nèi)芯模腔，4-1、變形區(qū)，4-2、定形區(qū)，5、分流模模腔，6、定位孔，7、引入口，8、入口角。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0019]實(shí)施例
[0020]詳見(jiàn)附圖，本實(shí)施例提供一種高速鐵路信號(hào)線用保護(hù)線卡型材的連續(xù)擠壓模具，包括依次連接的分流模1、成型模2和支撐模3，所述成型模中央設(shè)有內(nèi)芯模腔4，所述內(nèi)芯模腔由變形區(qū)4-1和定形區(qū)4-2構(gòu)成，所述內(nèi)芯模腔定形區(qū)內(nèi)腔橫截面形狀由多段圓弧之間通過(guò)圓弧線吻接成保護(hù)線卡型材的ω形，所述變形區(qū)由包容保護(hù)線卡型材的ω形區(qū)域及引入口 7區(qū)域構(gòu)成，所述支撐模中央設(shè)有與內(nèi)芯模腔相同形狀的支撐模腔。所述分流模模腔5大于成型模內(nèi)芯模腔的變形區(qū)，分流模模腔與變形區(qū)的最小邊緣距離不低于10mm。所述分流模、成型模和支撐模分別設(shè)有定位孔6并通過(guò)定位銷(圖中未示)定位，所述定位孔的直徑為Φ12πιπι-Φ14πιπι。所述成型模內(nèi)芯模腔變形區(qū)的引入口設(shè)有入口角8，相對(duì)ω型材截面積較大的位置變形區(qū)引入口的入口角為5° -6°，ω型材的尖點(diǎn)部位變形區(qū)引入口的入口角為12?15°。所述支撐模模腔3-1尺寸大于成形模模腔尺寸，支撐模模腔尺寸與成形模模腔尺寸周邊邊緣增大1.0?1.5_。
[0021]詳見(jiàn)附圖1-6，本實(shí)施例包括依次連接的分流模、成形模和支撐模，三種模具之間采用Φ 12mm定位孔用定位銷連接，依靠擠壓腔體的模腔和腔體蓋進(jìn)行固定，以保證模具裝配的準(zhǔn)確性。圖7為模具的裝配形式。分流模的設(shè)計(jì)，一方面采用型材最大外接圓直徑和便于加工的原則進(jìn)行的，另一方面是擴(kuò)展擠壓腔體的容積，使金屬材料在擠壓過(guò)程中足以保證型材的成型溫度，便于型材的擠出。因此，分流模的模腔設(shè)計(jì)形狀能夠把成型模具的所有變形區(qū)域加工尺寸全部包容到分流模模腔內(nèi)。綜合考慮金屬在半熔融狀態(tài)下的流動(dòng)原因，尤其是邊緣部分的溫度相對(duì)中間位置的溫度低，流動(dòng)性能較差。所以，分流模模腔的設(shè)計(jì)與成形模變形區(qū)域的最小邊緣距離不低于10mm。
[0022]為便于材料的成形和保證材料成形后的尺寸精度，成形模具設(shè)置在分流模與支撐模中間，成形模模腔由變形區(qū)和定形區(qū)構(gòu)成，成形模的變形區(qū)由包容保護(hù)線卡型材全部加工尺寸在內(nèi)的不同入口角度的區(qū)域組成，其主要功能是便于金屬的流動(dòng)與填充；定形區(qū)的橫截面形狀由多段圓弧之間通過(guò)圓弧線吻接形成保護(hù)線卡型材的ω形狀。成形模的定形區(qū)依據(jù)擠壓模具的設(shè)計(jì)理念，采用不等邊定徑帶長(zhǎng)度設(shè)計(jì)，即控制材料在不同形狀下成形時(shí)的流動(dòng)速度，以控制型材在擠出后的扭擰問(wèn)題，提高產(chǎn)品精度。為便于型材的成形及尺寸精度，成型模內(nèi)芯模腔的變形區(qū)域設(shè)有引入口。根據(jù)型材的形狀，成形模的變形區(qū)域引入口分別設(shè)計(jì)了不同的入口角度，如圖3所示，相對(duì)該型材截面積較大的位置變形區(qū)域引入口的入口角度設(shè)計(jì)為5° ;如圖，4、圖5所示，由于ω形狀型材的尖點(diǎn)部位在擠壓過(guò)程中金屬的流動(dòng)性較差且很難填充，為保證其形狀，將該位置的變形區(qū)域引入口的入口角度設(shè)計(jì)為12 ?15° 。
[0023]支撐模的設(shè)計(jì)是中央設(shè)有與成形模模腔形狀相同的支撐模模腔。由于型材在擠出時(shí)有一定的熱膨脹，支撐模模腔尺寸的設(shè)計(jì)比成形模模腔設(shè)計(jì)尺寸邊緣大1.0?1.5mm，防止型材在擠出后的表面刮蹭而影響型材表面質(zhì)量。支撐膜的主要作用是保證成形模在擠壓過(guò)程中的剛度和強(qiáng)度，減少成形模的擠壓變形，從而保證型材在擠制過(guò)程中的形狀，并能夠控制型材在擠壓過(guò)程中的扭擰現(xiàn)象。
[0024]實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程:利用銅材連續(xù)擠壓技術(shù)進(jìn)行擠制無(wú)氧銅(TUl或TU2)動(dòng)觸頭型材。銅材連續(xù)擠壓加工工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品屬于軟態(tài)組織，導(dǎo)電率較硬態(tài)產(chǎn)品高，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)高壓擠制晶粒密度(晶粒度在20?40 μ m之間)較鑄造和軋制狀態(tài)的晶粒密度要好。該擠壓形式與臥式熱擠壓形式完全不同，該擠壓方法是采用截面積較小的原料，生產(chǎn)截面積較大的異型產(chǎn)品。連續(xù)擠壓技術(shù)是通過(guò)被擠金屬與擠壓工具(擠壓輪、擋料塊等)的摩擦產(chǎn)生的熱量，通過(guò)擠壓輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，把原料帶到擠壓腔體與擋料塊之間的變形區(qū)域內(nèi)進(jìn)行堆積、填充，在此區(qū)域內(nèi)原料的變形壓力可達(dá)到100Mpa以上，變形區(qū)溫度可達(dá)到500°C以上，使銅原料達(dá)到半熔融狀態(tài)，基本達(dá)到了原料從模具中擠出的壓力和溫度。這樣就能夠?qū)⒔孛娣e較小的原料通過(guò)模具擠制出截面積較大、形狀不同的異型產(chǎn)品。
[0025]由于銅在半熔融狀態(tài)下的流動(dòng)性較差，尤其在擠制異型產(chǎn)品時(shí)銅材的填充效果很不好，在遠(yuǎn)離擠壓中心的部位填充不滿的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。為了克服其流動(dòng)性差和填充不好的問(wèn)題，分流模增加連續(xù)擠壓時(shí)變形區(qū)域的寬度，即在成型模前增加分流模以擴(kuò)展擠壓腔體變形區(qū)域的容積，用以解決原料在半熔融狀態(tài)下的填充及流動(dòng)問(wèn)題。分流模采用最大外接圓直徑和便于加工的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，即把成型模具的所有加工尺寸全部包容到變形區(qū)內(nèi)。
[0026]考慮到金屬流動(dòng)的不均勻性，成型模具的設(shè)計(jì)采用了不等邊定型區(qū)域和便于流動(dòng)填充的原則，即根據(jù)異型材的形狀，截面積相對(duì)大的部分采用加長(zhǎng)定徑帶形式，降低擠出時(shí)的流動(dòng)速度；截面積相對(duì)小的部分采用短定徑帶形式，提高擠出時(shí)的流動(dòng)速度，以減少產(chǎn)品在擠出后的扭擰問(wèn)題。
[0027]成型模具入口的設(shè)計(jì)采用了不同夾角的設(shè)計(jì)方式，一方面保證該異型的尖點(diǎn)處的填充問(wèn)題，另一方面便于促進(jìn)金屬在該處的流動(dòng)與成型問(wèn)題。
[0028]在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮到異型模具在擠壓過(guò)程中受較大擠壓力和較高擠壓溫度的影響，成型模具在高溫高壓下容易變形，很難保證擠壓過(guò)程中產(chǎn)品尺寸的一致性。因此，在模具設(shè)計(jì)時(shí)增加了相同形狀的模支撐，以保證型材產(chǎn)品在連續(xù)擠壓過(guò)程中前后尺寸的一致性。
[0029]該產(chǎn)品在TLJ400銅材連續(xù)擠壓機(jī)上擠出后，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)廠家的檢測(cè)，產(chǎn)品形狀及幾何尺寸基本與試樣吻合，產(chǎn)品形狀達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的和技術(shù)要求。該產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)其導(dǎo)電率為103% IACS，氧含量為lOppm，完全低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，符合保護(hù)線卡使用的材質(zhì)要求。
[0030]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高速鐵路信號(hào)線用保護(hù)線卡型材的連續(xù)擠壓模具，其特征是:包括依次連接的分流模、成型模和支撐模，所述成型模中央設(shè)有內(nèi)芯模腔，所述內(nèi)芯模腔由變形區(qū)和定形區(qū)構(gòu)成，所述內(nèi)芯模腔定形區(qū)內(nèi)腔橫截面形狀由多段圓弧之間通過(guò)圓弧線吻接成保護(hù)線卡型材的ω形，所述變形區(qū)由包容保護(hù)線卡型材的ω形區(qū)域及引入口區(qū)域構(gòu)成，所述支撐模中央設(shè)有與內(nèi)芯模腔相同形狀的支撐模腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路信號(hào)線用保護(hù)線卡型材的連續(xù)擠壓模具，其特征是:所述分流模模腔大于成型模內(nèi)芯模腔的變形區(qū)，分流模模腔與變形區(qū)的最小邊緣距離不低于1mm0
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高速鐵路信號(hào)線用保護(hù)線卡型材的連續(xù)擠壓模具，其特征是:所述分流模、成型模和支撐模分別設(shè)有定位孔并通過(guò)定位銷定位，所述定位孔的直徑為 Φ12mm~Φ14mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速鐵路信號(hào)線用保護(hù)線卡型材的連續(xù)擠壓模具，其特征是:所述成型模內(nèi)芯模腔變形區(qū)的引入口設(shè)有入口角，相對(duì)ω型材截面積較大的位置變形區(qū)引入口的入口角為5° -6°，ω型材的尖點(diǎn)部位變形區(qū)引入口的入口角為12?15°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速鐵路信號(hào)線用保護(hù)線卡型材的連續(xù)擠壓模具，其特征是:所述支撐模模腔尺寸大于成形模模腔尺寸，支撐模模腔尺寸與成形模模腔尺寸周邊邊緣增大1.0?1.5mm。
【文檔編號(hào)】B21C25/02GK204220658SQ201420639691
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】王希臣, 王世全, 任亮, 儲(chǔ)娟, 梁洪章, 李耀程, 賈玉慶, 李華 申請(qǐng)人:中色（天津）特種材料有限公司