[發明專利]一種高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法

有效

• 申請號: 201210009167.5
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102689135A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 宋克興;周延軍;趙培峰;王旭;郜建新;劉亞民;張彥敏;賈淑果;李紅霞
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B22D18/02;C22C9/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

本發明涉及高壓開關用零件加工技術領域，具體涉及一種高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法。

背景技術

紫銅具有優良的導電、導熱性和塑性及良好的耐腐蝕性，在電子工業、儀器儀表和高壓開關等工業中有廣泛的應用。高壓開關中的各主要工作零件如觸頭座等由于要求高的導電、導熱性和相應的機械性能，一般均采用純銅制造。紫銅具有較好的擠壓性能，但熔煉鑄造難度較大。紫銅在熔煉時，氧與液體下的銅具有很強的親和力，存在吸氧或氧化并形成Cu₂O等氧化物溶于銅液中，當該類鑄件在還原性氣氛或在高溫工作時，會產生“氫脆”。紫銅凝固時體收縮很大，易形成集中縮孔；容易吸氣并導致鑄造中形成氣孔和針孔缺陷。另外，紫銅高溫強度低，收縮率大，鑄造過程極易產生裂紋。

目前，高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的制備工藝是將鑄錠經加熱、擠壓獲得最終產品，鑄錠質量的好壞在很大程度上決定了最終產品的性能，并且該工藝工序較多，生產效率低，材料損失嚴重。因此，如何通過有效控制熔煉工序、改變傳統重力澆注凝固工序，從而避免由于熔煉鑄造而產生的種種缺陷影響后續產品的性能，顯得尤為重要且具有實際意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：一種高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法包括以下步驟：

(1)熔煉步驟：采用感應電爐進行熔煉，向感應電爐中加入電解銅板和舊料，然后用木炭覆蓋，之后加熱熔煉電解銅板，熔煉溫度為1150℃～1250℃，熔煉時間為40～60分鐘，熔煉過程中進行攪拌，出爐前加入磷銅進行最終脫氧；

(2)保溫步驟：將步驟(1)得到的熔液轉移至保溫爐內進行保溫儲存，并進行充分扒渣，保溫溫度為1250℃～1400℃；

(3)澆注擠壓步驟：先將擠壓模具預熱，預熱溫度為300～400℃，之后將保溫爐內的熔液澆注到擠壓模具的型腔內，澆注溫度為1200℃～1300℃，開啟壓機下行，進行液態下直接擠壓成型，單位擠壓力控制為300MPa～1000MPa，保壓時間為1～2分鐘，然后壓機回程，制得坯料；

(4)機加工步驟：將步驟(3)制得的坯料按高壓開關用紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的尺寸進行機加工，制得高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件。

優選的，步驟(3)中，單位擠壓力控制為900MPa～1000MPa，保壓時間為2分鐘。

其中的舊料是指在銅合金生產過程中產生的半成品和成品中的頭、尾、邊、角、屑等廢料。

本發明提供的高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法采用壓力下凝固結晶成型技術，即在澆注擠壓步驟中采用液態下的直接擠壓成型方法制備坯料。因此本發明提供的高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法具有以下優點：工藝流程短，材料利用率高，產品性能優異，生產成本低。本發明提供的高壓開關紫銅觸頭、觸指、觸頭座類零件的加工方法主要用于制造高壓開關自力型觸頭、觸指、觸頭座等產品，具有很好的市場前景。

具體實施方式

實施例1

本實施例高壓開關紫銅觸頭類零件的加工方法，包括以下步驟：

(1)熔煉步驟：采用感應電爐進行熔煉，先向感應電爐中加入電解銅板，然后再加入舊料，然后在上面覆蓋厚度約100mm的木炭層，以保持熔煉時爐內為微氧化氣氛，之后加熱熔煉電解銅板，熔煉溫度為1150℃，熔煉時間為40分鐘，在加熱熔煉電解銅板的過程中保證熔融液面被木炭完全覆蓋，熔煉過程中采用石墨攪拌棒進行充分攪拌，在使用木炭脫氧的同時(即指覆蓋木炭層進行脫氧)，出爐前加入磷銅進行最終脫氧；

(2)保溫步驟：將步驟(1)得到的熔液轉移至保溫爐內進行保溫儲存，并進行充分扒渣，保溫溫度為1250℃；

(3)澆注擠壓步驟：先將擠壓模具預熱，預熱溫度為300℃，之后將保溫爐內的熔液澆注到擠壓模具的型腔內，澆注溫度為1300℃，開啟壓機下行，進行液態下直接擠壓成型，單位擠壓力控制為300MPa，保壓時間為1分鐘，然后壓機回程，制得坯料；

(4)機加工步驟：將步驟(3)制得的坯料按高壓開關用紫銅觸頭類零件的尺寸進行機加工，制得高壓開關紫銅觸頭類零件。

實施例2

本實施例高壓開關紫銅觸指類零件的加工方法，包括以下步驟：