[發(fā)明專利]電解用異型空心導(dǎo)電板的連續(xù)化生產(chǎn)工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210345379.0
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN102862027A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李文君;劉剛;王瑛;王海霞
• 申請（專利權(quán)）人: 九星控股集團有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21C23/21
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明銅電解工藝所用的異型空心導(dǎo)電板領(lǐng)域，具體為一種電解用異型空心導(dǎo)電板的連續(xù)化生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

近年來，國內(nèi)絕大多數(shù)企業(yè)應(yīng)用連續(xù)擠壓技術(shù)較少，主要應(yīng)用軋制法和傳統(tǒng)擠壓法兩種傳統(tǒng)方法。然而，這個兩種傳統(tǒng)生產(chǎn)方法主要缺點有：①需要根據(jù)不同的產(chǎn)品需配備不同規(guī)格直徑的銅桿坯，原材料庫存大，占用資金多；②生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜，必須有退火工序，耗電量大；③產(chǎn)品質(zhì)量很難控制，銅資源浪費大，且成品率較低，一般在80%左右，很難以保證電解用異型導(dǎo)電板的質(zhì)量和性能，無法滿足我國工業(yè)發(fā)展的需求。但是，生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品和降低生產(chǎn)成本是所有生產(chǎn)企業(yè)孜孜以求的目標(biāo)，如何解決采用連續(xù)化生產(chǎn)工藝制造電解用異型空心導(dǎo)電板這個難題，在國內(nèi)尚屬于空白。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有流程短、投資少、高效節(jié)能的電解用異型空心導(dǎo)電板的連續(xù)化生產(chǎn)工藝，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的原材料庫存大、生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜、產(chǎn)品質(zhì)量很難控制等問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種電解用異型空心導(dǎo)電板的連續(xù)化生產(chǎn)工藝，包括上引連鑄→連續(xù)擠壓成型→精拉→定尺、鋸切得到成品，，具體步驟如下：

一、上引連鑄

在上引連鑄機組中，采用工頻感應(yīng)爐熔化成液體，通過覆蓋于表面的覆蓋劑、精煉劑與空氣隔絕（避免銅液氧化）經(jīng)保溫爐將銅液溫度控制在1135-1165℃，連鑄機銅液在結(jié)晶器（溫度控制在40-50℃）中快速結(jié)晶連續(xù)不斷地生產(chǎn)出銅桿。將銅桿直接連接到連續(xù)擠壓設(shè)備的主機上，省略了盤卷、開卷過程。

將坯料安裝在進料輥上，原材料通過驅(qū)動輥和壓緊輥之間。當(dāng)驅(qū)動輥旋轉(zhuǎn)時，通過氣缸壓下壓緊輥，以提供足夠的夾緊力給原材料，將原料送入連續(xù)擠壓設(shè)備的主機。進料輥和壓緊輥安裝在連續(xù)擠壓機架上，保證坯料的中性線與連續(xù)擠壓機的進料中心線保持一致，這樣就可省略校直工序。

二、連續(xù)擠壓成型

在連續(xù)擠壓成型過程中，隨著擠壓輪的轉(zhuǎn)動，坯料在輪槽摩擦力的作用下繼續(xù)向前運動，直至到達擋料塊，產(chǎn)生鐓粗變形；隨著鐓粗段的不斷增加，坯料與擠壓輪輪槽的摩擦力也增加，于是坯料發(fā)生側(cè)向彎曲變形，進入腔體模具入口；進入腔體模具后，坯料在腔體模具內(nèi)橫向流動，產(chǎn)生連續(xù)擴展變形；這是產(chǎn)品能否成型的關(guān)鍵階段，坯料按模具結(jié)構(gòu)向不同的部位流動，充滿整個腔體模具；坯料經(jīng)腔體模具和產(chǎn)品模具擠出產(chǎn)品，完成連續(xù)擠壓過程。

1、連續(xù)擠壓模具優(yōu)化

在連續(xù)擠壓過程中，銅的熱擠壓溫度較高（600~800℃），一般的工模具材料不允許在550℃以上的高溫下長時間連續(xù)工作，否則易導(dǎo)致其變形抗力大，影響其（尤其是擠壓模）強度和壽命。為此利用實驗方法對連續(xù)擠壓過程進行分析，研究其模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，充分發(fā)揮連續(xù)擠壓設(shè)備的潛力，使其生產(chǎn)出更多品種的產(chǎn)品，帶來顯著的經(jīng)濟效益。從以下幾個方面對模具進行優(yōu)化：

1）工模具應(yīng)力分布不均

工模具在連續(xù)擠壓過程中，應(yīng)力分布不均。應(yīng)力主要集中在堵頭、靴座擴展入口以及上模入口附近。整個機構(gòu)中堵頭前段靠近擠壓輪輪槽底部的區(qū)域所受應(yīng)力最大，堵頭會因屈服而損壞；上模入口處所受應(yīng)力較大，也會因屈服而損壞。解決本問題的方法如下：

a)由于上模和堵頭處所受應(yīng)力較高，用高溫高強度鎢鋼合金Y3制作腔體模具的靴座和上模，可以解決在高溫、高壓下受力屈服的問題。

b)為了解決上模受力屈服的問題，擠壓過程中可以采用對腔體模具的下模加熱的方式來提高金屬在焊合室中的溫度變形，使金屬的變形抗力降低，從而降低上模的應(yīng)力。在生產(chǎn)中將擠壓過程中的下模溫度保持在580-600℃進行生產(chǎn)。

2）模具結(jié)構(gòu)對變形的影響

腔體模具結(jié)構(gòu)決定了金屬流動狀況，是異型空心導(dǎo)電板連續(xù)擠壓成型的關(guān)鍵。為了改善金屬流動的不均勻性，在腔體模具里增加阻流環(huán)，其位置在分流孔處添加阻流環(huán)，以減少中間部位金屬流動速度。通過反復(fù)比較不同阻流環(huán)形狀的實驗結(jié)果，可以得到最優(yōu)化的腔體模具結(jié)構(gòu)。采用優(yōu)化后的腔體模具結(jié)構(gòu)試驗時，擠出的產(chǎn)品成型良好，沒有任何缺陷，尺寸精度達到要求。

3）在連續(xù)擠壓變形過程中，幾個加工工藝參數(shù)的確定