[发明专利]一种铜排生产装置及其使用方法

说明书

本发明公开了铜排生产领域内的一种铜排生产装置及其使用方法，针对宽厚比大于1:10的特殊铜排采用了三副模具的连续挤出装置，并在模具的出料口处设置了阻路块，通过阻力法消除铜材在模具型腔中的拉、压应力差，使得铜材在模具型腔内流动均匀，能够有效挤出成型宽厚比大于1:10的特殊铜排，并保证铜排外形完整，边缘无裂缝、缺口等缺陷。

技术领域

本发明涉及铜排生产领域，具体涉及一种铜排生产装置及其使用方法。

背景技术

铜排是铜加工材中的一个主要品种。铜排具有较高的机械性能，良好的导电性、导热性，优良的抗腐蚀性、电镀性、钎焊性，美观漂亮的金属光泽及良好的成形加工性能等，因此用它制作的各种输变电、电器装备等在电力领域得到了广泛的应用。

铜排包括常规铜排和异形铜排，常规铜排的截面形状通常为长方形，常规铜排截面的长度与厚度的比例称为宽厚比，一般宽厚比在1:10之内且没有尖角的铜排，生产通常采用连续挤压机挤出成型，连续挤压机通常包括依次设置的挤压轮、进料模、毛坯模具、成品模具、出料模，铜杆经过挤压轮轮面上设置的凹槽，挤压轮转动通过摩擦作用，使得铜杆本身温度升高、软化，并被挤压轮推送进入进料模，再依次经过毛坯模具、成品模具，挤压变成铜排，并从出料模排出。再经水槽冷却，线盘收铜排，经过检测合格后，铜排作为成品，包装入库，或者转入下一道拉拔工序。

而在生产宽厚比大于1:10的铜排时，铜杆向铜排转化的变形量大，加工余量大，这时由于挤出压力不足，铜杆的变形比较小，使得铜材在模具型腔内不能填满，生产的铜排会在边缘产生缺口、裂纹等填不满的缺陷，形成废品，影响产品的成品率和合格率。

发明内容

本发明意在提供一种铜排生产装置，以解决现有技术生产宽厚比大于1:10的铜排存在填不满缺陷的问题。

为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：一种铜排生产装置，包括挤压轮、进料模、毛坯模具、成品模具以及出料模，成品模具的出料口设有阻力块，阻力块的长度为出料口长度的70％-80％，阻力块的厚度尺寸比出料口高度尺寸大10％-25％，阻力块的宽度尺寸为10-15mm。

本方案的原理及优点是：实际应用时，在宽厚比较大的铜排生产中，模具内的流道在长度、宽度相差很大、铜杆受到的阻力也相差很大，模具型腔中加热的铜材流动性十分不均匀，由于铜材在流动时受到模具表面的摩擦力作用，铜材首先充满模具内的型腔阻力小的各地方，不能完全充满模具内的型腔的各个地方，通常铜材在模具型腔中间的流动速度大于边部的流动速度，型腔中部会最先被铜材填充，致使外层金属受到拉附应力作用，中间受到压附应力作用，在铜排表面形成向内扩展的裂纹或缺口。

本方案通过在成品模具的出料口设置阻力块，堵在成品模具的出料口，对流速较快的中间部位铜材进行阻挡，阻力块的厚度大于出料口高度，将出料口封堵部位完全遮挡，保证对出料口封堵部位的铜材进行有效阻挡。阻力块的长度为出料口长度的70％-80％，使得模具的型腔即便在中部受到阻力块封堵后仍具有排出的端口，且可将阻力块设置在出料口中部，使得型腔中的气体以及铜材是从中间向两侧流动排出，排出的端口面积远小于被阻挡的面积，在排出型腔内气体的同时，可降低中部铜材受到的压附应力和两侧铜材受到的拉附应力，进而保证铜材能够有效填满型腔。在铜材填满型腔后，型腔内的铜材通过阻力块两侧的排出端口挤出少量以少量释放压力，并可通过两侧的铜材附加给中部铜材拉附应力，以进一步促进型腔内铜材对阻力块的推挤排出。阻力块提供的阻力主要来源于其宽度方向表面与出料口内壁之间的摩擦力，通过对阻力块宽度尺寸的设置，保障提供的阻力足以使得铜材填满型腔。这样通过设置特定尺寸的阻力块，可有效对宽厚比大于1:10的特殊铜排连续挤出生产过程中模具型腔内铜材流动分布不均产生的填不满缺陷进行改善和解决。