專利名稱：不等徑壁厚或等徑壁厚d型銅管的加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種不等徑壁 厚或等徑壁厚D型銅管的加工工藝。
背景技術(shù)：
銅材在電力、通訊行業(yè)中的用途是非常廣泛的，普通的平排型銅 母線在低端市場已經(jīng)飽和，但電力行業(yè)高端市場所需的銅材主要依賴 進(jìn)口，其中截面近似于D型管作為高壓開關(guān)柜中導(dǎo)電用的母線材料， 主要用于大型輸變電設(shè)備，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求嚴(yán)格，且由于D型管屬 于不完全對(duì)稱型異型管材，生產(chǎn)難度大，全部依賴從國外進(jìn)口。
D型銅管用于高壓輸變電，高壓電網(wǎng)具有跨區(qū)域、大容量、遠(yuǎn)距 離、低損耗輸電等優(yōu)點(diǎn)。因此D型銅管的應(yīng)用可節(jié)省線路走廊，而且 能使輸送單位容量的價(jià)格降低，同時(shí)也降低了輸送成本，這在目前中 國能源緊張的情況下是非常有意義的。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種不等徑壁厚或等徑壁厚D 型銅管的加工工藝，該加工工藝除了銅加工常見加工工藝之外，主要 對(duì)擠壓一軋制成型一拉伸整徑三個(gè)工序進(jìn)行了創(chuàng)新，所加工的不等徑壁厚或等徑壁厚D型銅管可作為高壓開關(guān)柜中導(dǎo)電用的母線，與一般
銅母線相比，除了對(duì)材料的導(dǎo)電率有著一如既往的要求之外，其形狀
的特殊性和公差有著更嚴(yán)格的要求。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 所述的不等徑壁厚或等徑壁厚D型銅管的加工工藝，除了銅加工
常見加工工藝之外，其特征在于擠壓——軋制成型——拉伸整徑三道
加工工藝，這其中 I 、擠壓
該工序?qū)?shí)心圓鑄錠加工成圓管坯，采用油壓機(jī)及配套的擠壓 模及穿孔針對(duì)加熱的錠坯進(jìn)行圓管坯擠壓，擠壓速度控制在20 45腿
/s，擠壓總加工率控制在90—97 %之間；
擠壓時(shí)先將加熱好的實(shí)心圓鑄錠放到圓形的擠壓筒內(nèi)——在實(shí) 心圓鑄錠的后面放一個(gè)圓環(huán)形的擠壓墊一填充擠壓——穿孔—— 擠壓，使擠壓軸推著擠壓墊和鑄錠向前運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)迫金屬穿過擠壓模孔
與穿孔針形成的"圓環(huán)"而成為圓管坯；
II 、軋制成型
該工序?qū)A管坯軋制成不等徑壁厚或等徑壁厚的D型管坯，軋制 總加工率控制在50—80 %;
軋制時(shí)先將D型芯棒穿入到圓管坯的內(nèi)部，使D型芯棒與D型孔 型處于設(shè)計(jì)的正確位置，再將圓管坯逐步送進(jìn)到做周期往返運(yùn)動(dòng)的D 型孔型中進(jìn)行軋制，軋制周期為送進(jìn)——正軋——回軋，軋制送進(jìn) 量為2 8mm，軋制的加工率相當(dāng)于三次以上拉伸加工率的總和；III、拉伸整徑
該工序?qū)⒉坏葟奖诤窕虻葟奖诤竦能堉频腄型管坯拉伸整徑成 符合設(shè)計(jì)要求的D型銅管，拉伸整徑時(shí)以空拉方式進(jìn)行 i 、分道次拉伸
先用組合刀具或扒皮模強(qiáng)制去除D型管坯外的"耳子"為第一 道扒皮拉伸，再進(jìn)行整徑拉伸； ii、組合式拉伸
將組合刀具、扒皮模、整徑模按次序套入D型管坯制頭中一次 拉伸完成；
無論分道次拉伸或組合式拉伸，其總拉伸率控制在10—30%;
所述的不等徑壁厚或等徑壁厚D型銅管的加工工藝，其拉伸時(shí)所 用的組合刀具是在模座左右兩側(cè)的相應(yīng)部位，安裝有沿著與拉伸軸向 垂直方向可調(diào)整的刮刀。
所述的不等徑壁厚或等徑壁厚D型銅管的加工工藝，其拉伸時(shí)所 用的扒皮模外形為圓形，拉伸工作部位形狀近似為D型，與D型管坯 "耳子"部位相對(duì)應(yīng)處設(shè)有刃口。
所述的不等徑壁厚或等徑壁厚D型銅管的加工工藝，其拉伸時(shí)所 用的整徑模外形為圓形，拉伸工作部位形狀為D型。
由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性
1、 本發(fā)明解決了我國目前D型銅管各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求嚴(yán)格，生 產(chǎn)難度大，全部依賴從國外進(jìn)口的技術(shù)問題。
2、 采用本發(fā)明的擠壓一軋制成型一拉伸整徑工藝所制作加工的D型銅管內(nèi)外表面光滑、清潔、無開裂、起皮、夾雜、嚴(yán)重變形等缺 陷。
3、采用本發(fā)明的工藝可以加工紫銅、白銅、高銅黃銅等D型銅管。


圖1是等徑壁厚D型銅管產(chǎn)品形狀示意圖。
圖2是不等徑壁厚D型銅管產(chǎn)品成形狀示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖l、 2中，當(dāng)S弧二ST時(shí)是等徑壁厚的D型銅管，當(dāng)S弧^St. 時(shí)是不等徑壁厚的D型銅管。結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的加工工藝作進(jìn)一 步闡述。 實(shí)施例1:
加工制作92. 3±0. 5X38士0. 5X8士0. 5 (平邊)X5±0. 2 (弧 邊)mm的不等徑壁厚D型紫銅管，其加工工藝如下 熔鑄采用熔煉爐進(jìn)行熔煉鑄造成紫銅圓錠坯。
加熱采用加熱爐加熱錠坯。
擠壓采用油壓機(jī)及配套的擠壓模及穿孔針對(duì)加熱的錠坯進(jìn)行 擠壓，將實(shí)心的圓鑄錠擠壓成圓管坯，擠壓速度20 45mm/s，擠 壓總加工率控制在90—97 %之間，擠壓過程中同時(shí)采用潤滑和冷卻。
擠壓時(shí)先將加熱好的實(shí)心圓鑄錠放到圓形的擠壓筒內(nèi)一一在實(shí)心圓鑄錠的后面放一個(gè)圓環(huán)形的擠壓墊——填充擠壓——穿孔—— 擠壓，使擠壓軸推著擠壓墊和鑄錠向前運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)迫金屬穿過擠壓?？?與穿孔針形成的"圓環(huán)"而成為圓管坯；
精整采用鋸切設(shè)備對(duì)圓管坯進(jìn)行頭尾鋸切。
酸洗采用酸洗設(shè)備對(duì)精整后的圓管坯進(jìn)行酸洗，溶液中硫酸 濃度20-25%，酸洗時(shí)間15-30/min。
檢査此工序?yàn)橹虚g檢查，是對(duì)酸洗后的圓管坯進(jìn)行尺寸及幾 何形狀和表面質(zhì)量進(jìn)行檢查，并對(duì)檢查出的表面問題進(jìn)行修整。
軋制成型采用二輥周期式冷軋管機(jī)軋制，將圓管坯軋制成型D
型管坯，軋制總加工率為50—80 %。
軋制時(shí)先將D型芯棒穿入到圓管坯的內(nèi)部，使D型芯棒與D型孔 型處于設(shè)計(jì)的正確位置，再將圓管坯逐步送進(jìn)到做周期往返運(yùn)動(dòng)的D
型孔型中進(jìn)行軋制，軋制周期為送進(jìn)——正軋——回軋，軋制送進(jìn)
量為2 8腿。
檢査此工序?yàn)橹虚g檢査，是對(duì)軋制后的D型管坯進(jìn)行尺寸及 幾何形狀和表面質(zhì)量進(jìn)行檢査，并對(duì)檢查出的表面問題進(jìn)行修整。
制頭采用制頭機(jī)對(duì)D型管坯進(jìn)行制頭，制頭長度130—150mm。
拉伸采用拉伸機(jī)以拉伸時(shí)以空拉方式進(jìn)行，先用組合刀具或扒
皮模強(qiáng)制去除D型管坯外的"耳子"為第一道扒皮拉伸，再進(jìn)行整 徑拉伸，總拉伸率控制在10—30%。
矯直采用張力矯直方式在矯直機(jī)上對(duì)拉伸制品進(jìn)行張力矯直。 切頭采用鋸床對(duì)矯直后的制品進(jìn)行切頭。清洗采用清洗設(shè)備對(duì)切過頭的制品進(jìn)行高壓水沖洗。 精整對(duì)清洗后的制品再次進(jìn)行精整，按合同要求切定尺、清理 內(nèi)外表面。
檢査此工序?yàn)槌善窓z査，對(duì)精整后的制品按合同要求進(jìn)行檢查。 入庫對(duì)經(jīng)過成品檢查合格的D型管，按合同要求進(jìn)行包裝入庫。 實(shí)施例2:
加工制作92. 3±0. 5X38士0. 5X12士0. 5mm (平邊及弧邊)的等 徑壁厚D型紫銅管，其工藝如下
熔鑄采用熔煉爐進(jìn)行熔煉鑄造成紫銅圓錠坯。 加熱采用加熱爐加熱錠坯。
擠壓采用油壓機(jī)及配套的擠壓模及穿孔針對(duì)加熱的錠坯進(jìn)行 擠壓，將實(shí)心的圓鑄錠擠壓成圓管坯。擠壓速度30 45mm/s，擠 壓總加工率控制在90—97 %之間，擠壓過程中同時(shí)采用潤滑和冷卻。
擠壓時(shí)先將加熱好的實(shí)心圓鑄錠放到圓形的擠壓筒內(nèi)——在實(shí) 心圓鑄錠的后面放一個(gè)圓環(huán)形的擠壓墊——填充擠壓——穿孔—— 擠壓，使擠壓軸推著擠壓墊和鑄錠向前運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)迫金屬穿過擠壓模孔 與穿孔針形成的"圓環(huán)"而成為圓管坯；
精整采用鋸切設(shè)備對(duì)圓管坯進(jìn)行頭尾鋸切。
酸洗采用酸洗設(shè)備對(duì)精整后的圓管坯進(jìn)行酸洗，溶液中硫酸 濃度20-25%，酸洗時(shí)間15-30/min。
檢查此工序?yàn)橹虚g檢査，是對(duì)酸洗后的圓管坯進(jìn)行尺寸及幾
何形狀和表面質(zhì)量進(jìn)行檢査，并對(duì)檢査出的表面問題進(jìn)行修整。軋制成型采用二輥周期式冷軋管機(jī)軋制，將圓管坯軋制成型D 型管坯，軋制總加工率為50—90 o/o。
軋制時(shí)先將D型芯棒穿入到圓管坯的內(nèi)部，使D型芯棒與D型
孔型處于設(shè)計(jì)的正確位置，再將圓管坯逐步送進(jìn)到做周期往返運(yùn)動(dòng)的
D型孔型中進(jìn)行軋制，軋制周期為送進(jìn)——正軋——回軋，軋制送 進(jìn)量為2 8mm。
檢查此工序?yàn)橹虚g檢査，是對(duì)軋制后的D型管坯進(jìn)行尺寸及
幾何形狀和表面質(zhì)量進(jìn)行檢查，并對(duì)檢査出的表面問題進(jìn)行修整。
制頭采用制頭機(jī)對(duì)D型管坯進(jìn)行制頭，制頭長度130mm -200mm。
拉伸整徑采用拉伸機(jī)以拉伸時(shí)以空拉方式進(jìn)行，將組合刀具、
扒皮模、整徑模按次序套入D型管坯制頭中一次拉伸完成，拉伸率控
制在10—30%;
矯直采用張力矯直方式在矯直機(jī)上對(duì)拉伸制品進(jìn)行張力矯直。 切頭采用鋸床對(duì)矯直后的制品進(jìn)行切頭。 清洗采用清洗設(shè)備對(duì)切過頭的制品進(jìn)行高壓水沖洗。 精整對(duì)清洗后的制品再次進(jìn)行精整，按合同要求切定尺、清理 內(nèi)外表面。
檢査此工序?yàn)槌善窓z査，對(duì)精整后的制品按合同要求進(jìn)行檢查。 入庫對(duì)經(jīng)過成品檢査合格的D型管，按合同要求進(jìn)行包裝入庫。
在上述兩個(gè)實(shí)施例中
所述的組合刀具是在模座左右兩側(cè)的相應(yīng)部位，安裝有沿著與拉 伸軸向垂直方向可調(diào)整的刮刀。所述的扒皮模外形為圓形，拉伸工作部位形狀近似為D型，與D
型管坯"耳子"部位相對(duì)應(yīng)處設(shè)有刃口。
所述的整徑模外形為圓形，拉伸工作部位形狀為D型。 對(duì)于兩個(gè)角部、平邊與弧邊不等壁厚的D型銅管，由壁厚基本對(duì) 稱的圓管軋制成型，金屬上下的流動(dòng)是非常的不平衡，所以在軋制時(shí) 上下兩部分的延伸系數(shù)要基本相同。而左右的金屬平衡只要以對(duì)稱軸 作為孔型的中心線即可。
作為高壓開關(guān)柜中導(dǎo)電用的母線材料，D型銅管就是截面積為近 似"D"型的銅管材。用于高壓開關(guān)設(shè)備的D型銅母線的要求與一般 銅母線相比，除了對(duì)材料的導(dǎo)電率有著一如既往的要求之外，其特點(diǎn) 在于形狀的特殊性和公差的嚴(yán)格要求
1、 物理要求材質(zhì)純度Cu+Ag>99.95%、電導(dǎo)率>56MS / m (20°C)。
2、 機(jī)械性能抗拉強(qiáng)度300 340N/腿2、布氏強(qiáng)度HB (10) 81.6 107. 1。
3、 尺寸
3. 1.弧邊壁厚(S J與平邊壁厚(S平)
3.1.1. S弧士A、 S弧為3—IO腿、A為士O, 1—士1.0腿；
3.1.2. ST±E， ST:為5—15腿，E為士O. 2—土1.0腿；
3.1.3. AS = ST —S弧、AS為0—5mm; 3.2. R及r角和弧度l要求
3.2.1.弧度(1)二100 30鵬；3.2.2. 外圓角(R)=12 4mm;
3.2.3. 內(nèi)圓角(r)=10 2mm; 3.3.外形要求B±bXH±h
3.3.1. B二130 50mm， b=±0. 3 ±0. 8腿；
3.3.2. H二60 20腿，h二士O. 3 ±0. 8腿。
4、 直線度》3mm/m，同時(shí)滿足直線度才O. 15腿/ 50mm。
5、 表面質(zhì)量內(nèi)外表面應(yīng)光滑、清潔，不能有開裂、起皮、夾 雜、嚴(yán)重變形等。
權(quán)利要求
1、一種不等徑壁厚或等徑壁厚D型銅管的加工工藝，除了銅加工常見加工工藝之外，其特征在于擠壓——軋制成型——拉伸整徑三道加工工藝，這其中I、擠壓該工序?qū)?shí)心圓鑄錠加工成圓管坯，采用油壓機(jī)及配套的擠壓模及穿孔針對(duì)加熱的錠坯進(jìn)行圓管坯擠壓，擠壓速度控制在20～45mm/s，擠壓總加工率控制在90-97％之間；擠壓時(shí)先將加熱好的實(shí)心圓鑄錠放到圓形的擠壓筒內(nèi)——在實(shí)心圓鑄錠的后面放一個(gè)圓環(huán)形的擠壓墊——填充擠壓——穿孔——擠壓，使擠壓軸推著擠壓墊和鑄錠向前運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)迫金屬穿過擠壓?？着c穿孔針形成的“圓環(huán)”而成為圓管坯；II、軋制成型該工序?qū)A管坯軋制成不等徑壁厚或等徑壁厚的D型管坯，軋制總加工率控制在50-80％；軋制時(shí)先將D型芯棒穿入到圓管坯的內(nèi)部，使D型芯棒與D型孔型處于設(shè)計(jì)的正確位置，再將圓管坯逐步送進(jìn)到做周期往返運(yùn)動(dòng)的D型孔型中進(jìn)行軋制，軋制周期為送進(jìn)——正軋——回軋，軋制送進(jìn)量為2～8mm，軋制的加工率相當(dāng)于三次以上拉伸加工率的總和；III、拉伸整徑該工序?qū)⒉坏葟奖诤窕虻葟奖诤竦能堉频腄型管坯拉伸整徑成符合設(shè)計(jì)要求的D型銅管，拉伸整徑時(shí)以空拉方式進(jìn)行i、分道次拉伸先用組合刀具或扒皮模強(qiáng)制去除D型管坯外的“耳子”為第一道扒皮拉伸，再進(jìn)行整徑拉伸；ii、組合式拉伸將組合刀具、扒皮模、整徑模按次序套入D型管坯制頭中一次拉伸完成；無論分道次拉伸或組合式拉伸，其總拉伸率控制在10-30％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不等徑壁厚或等徑壁厚D型銅管的加 工工藝，其特征在于其拉伸時(shí)所用的組合刀具是在模座左右兩側(cè)的 相應(yīng)部位，安裝有沿著與拉伸軸向垂直方向可調(diào)整的刮刀。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不等徑壁厚或等徑壁厚D型銅管的加工工藝，其特征在于其拉伸時(shí)所用的扒皮模外形為圓形，拉伸工作部位形狀近似為D型，與D型管坯"耳子"部位相對(duì)應(yīng)處設(shè)有刃口 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不等徑壁厚或等徑壁厚D型銅管的加 工工藝，其特征在于其拉伸時(shí)所用的整徑模外形為圓形，拉伸工作 部位形狀為D型。
全文摘要
本發(fā)明公開一種不等徑壁厚或等徑壁厚D型銅管的加工工藝，屬于有色金屬加工技術(shù)領(lǐng)域；除了銅加工常見加工工藝之外，還在于擠壓-軋制成型-拉伸整徑三道加工工藝。其中擠壓速度控制在20～45mm/s，擠壓總加工率控制在90-97％之間；軋制總加工率控制在50-80％；拉伸率控制在10-30％。本發(fā)明所加工的不等徑壁厚或等徑壁厚D型銅管可作為高壓開關(guān)柜中導(dǎo)電用的母線，與一般銅母線相比，除了對(duì)材料的導(dǎo)電率有著一如既往的要求之外，其形狀的特殊性和公差有著更嚴(yán)格的要求。
文檔編號(hào)B21B17/00GK101298084SQ200810132960
公開日2008年11月5日 申請日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者健 喬, 佟德深, 劉雅蘭, 彬 巴, 彭紅才, 施積海, 剛 曲, 利 曹, 李宏磊, 楊海麗, 王華星, 王慶彥, 閆信衛(wèi), 浩 陳 申請人:中鋁洛陽銅業(yè)有限公司