CN102862027B - 电解用异型空心导电板的连续化生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明铜电解工艺所用的异型空心导电板领域，具体为一种电解用异型空心导电板的连续化生产工艺，包括上引连铸→连续挤压成型→精拉→定尺、锯切得到成品。通过对现有的连续挤压主机设备进行改造，并提供一种具有流程短、投资少、高效节能的电解用异型空心导电板的连续化生产工艺。采用该工艺生产电解用异型空心导电板具有成品率高、产品组织致密、晶粒细小，金相组织优良、机械性能和导电性能优越的优点，满足了铜电解工艺要求的成型精度；保证了阴极、阳极板良好的悬垂性和可靠的导电接触性。本发明可以解决现有技术中存在的原材料库存大、生产工艺流程复杂、产品质量很难控制等问题。

Description

电解用异型空心导电板的连续化生产工艺

技术领域

本发明铜电解工艺所用的异型空心导电板领域，具体为一种电解用异型空心导电板的连续化生产工艺。

背景技术

近年来，国内绝大多数企业应用连续挤压技术较少，主要应用轧制法和传统挤压法两种传统方法。然而，这个两种传统生产方法主要缺点有：①需要根据不同的产品需配备不同规格直径的铜杆坯，原材料库存大，占用资金多；②生产工艺流程复杂，必须有退火工序，耗电量大；③产品质量很难控制，铜资源浪费大，且成品率较低，一般在80%左右，很难以保证电解用异型导电板的质量和性能，无法满足我国工业发展的需求。但是，生产高质量的产品和降低生产成本是所有生产企业孜孜以求的目标，如何解决采用连续化生产工艺制造电解用异型空心导电板这个难题，在国内尚属于空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有流程短、投资少、高效节能的电解用异型空心导电板的连续化生产工艺，解决现有技术中存在的原材料库存大、生产工艺流程复杂、产品质量很难控制等问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电解用异型空心导电板的连续化生产工艺，包括上引连铸→连续挤压成型→精拉→定尺、锯切得到成品，，具体步骤如下：

一、上引连铸

在上引连铸机组中，采用工频感应炉熔化成液体，通过覆盖于表面的覆盖剂、精炼剂与空气隔绝（避免铜液氧化）经保温炉将铜液温度控制在1135-1165℃，连铸机铜液在结晶器（温度控制在40-50℃）中快速结晶连续不断地生产出铜杆。将铜杆直接连接到连续挤压设备的主机上，省略了盘卷、开卷过程。

将坯料安装在进料辊上，原材料通过驱动辊和压紧辊之间。当驱动辊旋转时，通过气缸压下压紧辊，以提供足够的夹紧力给原材料，将原料送入连续挤压设备的主机。进料辊和压紧辊安装在连续挤压机架上，保证坯料的中性线与连续挤压机的进料中心线保持一致，这样就可省略校直工序。

二、连续挤压成型

在连续挤压成型过程中，随着挤压轮的转动，坯料在轮槽摩擦力的作用下继续向前运动，直至到达挡料块，产生镦粗变形；随着镦粗段的不断增加，坯料与挤压轮轮槽的摩擦力也增加，于是坯料发生侧向弯曲变形，进入腔体模具入口；进入腔体模具后，坯料在腔体模具内横向流动，产生连续扩展变形；这是产品能否成型的关键阶段，坯料按模具结构向不同的部位流动，充满整个腔体模具；坯料经腔体模具和产品模具挤出产品，完成连续挤压过程。

1、连续挤压模具优化

在连续挤压过程中，铜的热挤压温度较高（600~800℃），一般的工模具材料不允许在550℃以上的高温下长时间连续工作，否则易导致其变形抗力大，影响其（尤其是挤压模）强度和寿命。为此利用实验方法对连续挤压过程进行分析，研究其模具结构的设计，充分发挥连续挤压设备的潜力，使其生产出更多品种的产品，带来显著的经济效益。从以下几个方面对模具进行优化：

1）工模具应力分布不均

工模具在连续挤压过程中，应力分布不均。应力主要集中在堵头、靴座扩展入口以及上模入口附近。整个机构中堵头前段靠近挤压轮轮槽底部的区域所受应力最大，堵头会因屈服而损坏；上模入口处所受应力较大，也会因屈服而损坏。解决本问题的方法如下：

a)由于上模和堵头处所受应力较高，用高温高强度钨钢合金Y3制作腔体模具的靴座和上模，可以解决在高温、高压下受力屈服的问题。

b)为了解决上模受力屈服的问题，挤压过程中可以采用对腔体模具的下模加热的方式来提高金属在焊合室中的温度变形，使金属的变形抗力降低，从而降低上模的应力。在生产中将挤压过程中的下模温度保持在580-600℃进行生产。

2）模具结构对变形的影响

腔体模具结构决定了金属流动状况，是异型空心导电板连续挤压成型的关键。为了改善金属流动的不均匀性，在腔体模具里增加阻流环，其位置在分流孔处添加阻流环，以减少中间部位金属流动速度。通过反复比较不同阻流环形状的实验结果，可以得到最优化的腔体模具结构。采用优化后的腔体模具结构试验时，挤出的产品成型良好，没有任何缺陷，尺寸精度达到要求。

3）在连续挤压变形过程中，几个加工工艺参数的确定

挤压铜型材时，挤压机采用单槽挤压轮。挤压轮装在驱动主轴上，该主轴由两对大的滚柱轴承支撑，这样轴承可以在连续生产过程中承受高负载。该轴承为了防止赃物的污染而被密封，另外还采用独立的润滑系统润滑，该系统的润滑过程采用强制，过滤和冷却等技术措施，以保证轴承的工作温度及润滑条件的稳定不变。其中，轴承润滑采用中级齿轮油；润滑油的工作压力不能小于0.07MPa；润滑油工作温度不大于60℃。在保证此方面后，确定参数如下：

A)挤压速度和温度

在连续挤压加工母材的生产过程中，挤压速度和温度是影响金属加工质量和使用寿命的重要因素。一般而言，挤压速度越大，被周围介质吸收的热量就越少，则金属塑性变形的温度就越高，反之亦然。在挤压过程中，挤压速度与温度密切相关。提高挤压速度，则挤压温度也随着升高，反之亦然。为了保持挤出产品的形状整体性，塑性变形区的温度必须与金属塑性最好时的温度相适应。变形温度对金属的塑性有着重大影响，就大多数金属而言，总的趋势是：随着温度的升高，塑性增加。

挤压速度：在这里通过压下量来控制，在连续挤压过程中，压实轮的压下过程既不是简单的轧制过程也不是辊锻过程，是介于两者之间的一种变形过程，是压实轮旋转将坯料压入挤压轮轮槽内，从而使坯料充分与挤压轮轮槽接触来产生足够的摩擦力，然后挤压轮旋转把坯料拽入腔体模具经模具挤出产品的变形过程。压下过程的金属流动虽然不是很复杂，但是压实轮压下量的多少对连续挤压过程的影响却很大。

对电解用异型空心导电板的连续扩展成型过程进行试验，确定了压下量为圆铜杆坯料直径的23-28%为压实轮对铜杆压下量的最佳值。

挤压温度：在连续挤压过程中，坯料在挤压轮沟槽内温度变化如下：坯料在轮槽内温度上升很少，从压实轮入口到坯料镦粗段之前坯料温度仅仅上升到100-110℃；从坯料镦粗段到腔体模具进料口，坯料的温度上升到180-200℃，坯料的温度上升主要是由于腔体模具内塑性变形引起的。一般情况下，挤压轮的轮温控制在25-30℃；模具初始温度为190-210℃；铜挤压产品在模具出口处的温度为470-535℃之间（优化温度490-530℃）。温度控制在600℃以下，有效低降低了模具的损耗。

B)冷却条件

金属在冷却过程中，由于各部分收缩的非均匀性，容易造成材料表面受拉、内层受压，从而产生热应力，影响其表面质量。此外，金属在冷却过程中可能发生相变，相变过程导致的体积变化可能使材料晶粒内部产生组织应力，当叠加的应力超过金属强度时，就会破坏产品的完整性，在材料的内部或表面产生微观和宏观裂纹，导致产品形状变形。为了避免金属在冷却过程中产生尺寸变形，必须选择适当的冷却条件，并按一定的冷却规范进行冷却。所以本发明的冷却条件控制在冷却液温度45-50℃，水压3-4MPa，产品的前进速度8-10m/min之间。

C)电机驱动电流控制

从实验中观察到的现象得出，提高电机转速不能软化产品，对于大断面产品，提高转速，产品在模具出口处的温度几何不发生任何变化，但是提高主电机电枢电流对提升温度有明显的影响，所以本发明主机电枢电流控制在230-260A之间。

例如：对于连续挤压机TLJ300，主电机电枢电流上升10A，产品温度上升45~53℃，腔体鼻子的温度可上升15~21℃；对于连续挤压机TLJ400，主电机电枢电流上升35A，产品温度上升45~53℃，腔体鼻子的温度可上升15~21℃；对于连续挤压机TLJ550，主电机电枢电流上升45A，产品温度上升45~53℃，腔体鼻子的温度可上升15~21℃；主机电枢电流上升10％，产品温度将上升50℃左右，对应腔体模具鼻子的温度将上升13~20℃；

三、精拉

采用在线直接精拉拉拔机，只进行一回制头工序，不用重复制头。

四、定尺、锯切得到成品

按照图纸对产品长度进行锯切，得到成品。

经过多年的努力，针对铜材变形温度和变形抗力很高的特点，先后在工具、设备和工艺的研究并使用电解用异型空心导电板的连续化生产工艺，生产出电解用异型空性导电板，此工艺填补了国内空白。采用连续挤压方法生产异型空心导电板，是对传统生产工艺的一次变革，只经过连续挤压一道工序即可生产异型空心导电板的坯料，而且达到产品尺寸和性能的最终要求。其主要表现如下：

采用本发明工艺将坯料直接挤压异型空心导电板，在挤压机上更换不同的模具，采用同一规格的原材料就可一次挤压成形状各异、长度不限的产品。不但改善了铜材的组织和性能，而且取消了轧杆、辊轧、打头、退火和部分拉拔工序，从而生产周期缩短，可实现“当天交货”，而不需要库存和准备各种规格的坯料，大大缩短了生产周期，减少资金的占用，提高了材料利用率，大大提高了生产率和企业的经济效益；

1）采用本发明工艺生产电解用异型空心导电板仅需一道工序，使得电解用异型空心导电板表面不会产生毛刺等表面缺陷，表面质量良好，生产成本降低，铜材的成材率和产品质量大大提高；

2）采用本发明工艺生产电解用异型空心导电板，铜坯料在挤压模口前的温度可达550-595℃，压力高达950-1100MPa以上，在这种高温、高压条件下，铜坯料的原始内部缺陷（如气孔等）可以在连续挤压过程中缓解或消除，同时也可消除原材料部分表面缺陷及机械损伤对产品质量的影响；

3）整条生产线采用的先进计算机控制系统，生产过程可自动检测和运行，实现了自动化生产，降低了操作工人的劳动强度，同时大幅度地减少了传统挤压压余、切头尾等几何废料，材料利用率可高达97.5%以上。而且设备紧凑，占地面积小，设备造价及基建费用较低；

4）连续挤压生产线上有计米装置，可准确转换成所需要的生产重量，不会造成投料多少的麻烦；只要卷取设备允许，理论上可生产出无限长的产品。

采用本发明工艺生产的产品具有如下优点：

1）变形过程为连续热挤压塑性成型，可消除原材料表面的缺陷及机械损伤对产品表面质量的影响，产品表面不会产生传统工艺极易出现的翘皮、毛刺等现象；

2）产品状态为热挤压态，使所生产的铜排具有细而均匀的晶粒，一般铜排晶粒尺寸可达到24-26μm左右。同时使产品的内部组织致密，导电率有所提高；

3）省去了退火工序，避免了退火过程中温度的不均匀性，保证产品的性能沿整个长度均匀一致；

4）经优化的模具可保证产品具有较高的尺寸精度、光洁度和较长的使用寿命，不仅可以达到国家标准的要求，而且保证了同批产品具有相同的尺寸。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2为实施例1的电解用连续挤压异型空心导电板-槽间导电板示意图。

图3为实施例2的电解用连续挤压异型空心导电板-槽间导电板示意图。

图4为实施例3的电解用连续挤压异型空心导电板-槽边导电板示意图。

图5（a）-（c）为图1产品的模具示意图。其中，图5（a）为主视图；图5（b）为后视图；图5（c）为侧面剖视图。

图6（a）-（b）为图2产品的模具示意图。其中，图6（a）为主视图；图6（b）为后视图；图6（c）为侧面剖视图。

图7（a）-（b）为图3产品的模具示意图。其中，图7（a）为主视图；图7（b）为后视图；图7（c）为侧面剖视图。

图8为本发明生产设备布置图。

图9（a）-（b）为本发明连续挤压设备的腔体模具示意图。其中，图9（a）为腔体模具示意图；图9（b）为分流孔的主视图。

图10为图2产品的金相组织图。

图11为图3产品的金相组织图。

图12为图4产品的金相组织图。

图13为本发明连续挤压原理图。

图中，1腔体；2模具前置导流器；3上模；4下模；5分流孔；6腔体定位孔；7模具定位销螺钉；8锁紧螺母；9进料口；10产品模具出口；11产品模具；12产品模具进口；13模具导电筋；14产品；15产品导电筋；16过渡段腔体；17成形段腔体；18挤压轮；19压实轮；20导板；21靴座；22腔体模具；23挡料块；24堵头；25焊合室；26靴座扩展入口。

具体实施方式

如图8所示，本发明生产设备布置按顺序为：工频感应炉、连铸机、结晶器、水冷系统、导轮架、限位装置、连续挤压设备、冷却装置、计米装置、精拉拉拔机和定长锯切装置，采用工频感应炉熔化成液体，通过覆盖于表面的覆盖剂、精炼剂与空气隔绝，经保温炉将铜液温度控制在1135-1165℃，连铸机铜液在结晶器中快速结晶连续不断地生产出铜杆，结晶器温度控制在40-50℃，铜杆经水冷系统冷却，再经导轮架由限位装置控制将铜杆导入连续挤压设备挤压后，经过：冷却装置冷却，计米装置计长，精拉拉拔机精加工，定长锯切装置切割得到产品，形成连续化生产线。

如图9（a）-（b）所示，本发明连续挤压设备的腔体模具主要包括：腔体1、模具前置导流器2、上模3、下模4、分流孔5、腔体定位孔6、模具定位销螺钉7、锁紧螺母8、进料口9和焊合室25等，具体结构如下：

腔体1的一端开有进料口9，腔体1的另一端开口，所述开口处安装锁紧螺母8，锁紧螺母8与腔体1通过螺纹连接，腔体1中设置模具前置导流器2、上模3和下模4，模具前置导流器2和下模4分别位于上模3的两侧，模具前置导流器2上开有分别与腔体1两端相通的分流孔5，分流孔5与下模4之间设置焊合室25，分流孔5通过焊合室25与腔体1中一端开口相通，上模3和下模4通过模具定位销螺钉7连接，在腔体1外侧设置有腔体定位孔6。本实施例中，模具定位销螺钉7为两个以上均布。分流孔5为孔形或异形孔，数量为3-10个均布。挤压过程中，采用对腔体模具下模加热的方式来提高金属在焊合室中的温度变形，使金属的变形抗力降低，从而降低上模的应力；在生产中将挤压过程中，模具的下模温度保持在580-600℃进行生产。

如图13所示，本发明连续挤压设备包括：挤压轮18、压实轮19、导板20、靴座21、腔体模具22、挡料块23、堵头24等，挤压轮18与压实轮19相对设置，在挤压轮18的一侧设置靴座21，靴座21上端设置与挤压轮18、压实轮19出料方向对应的堵头24，靴座21内侧设置与挤压轮18对应的导板20，在导板20出料方向设置挡料块23、腔体模具22，腔体模具22设置于靴座21中，导板20出料方向通过靴座21一端的靴座扩展入口26与腔体模具22相通。进料时，将铜杆挤压变形，先后经过堵头24、导板20，最后到挡料块23，通过堵头24、导板20和挡料块23这三个部分将原料挤压变形，最后变成液态。

在连续挤压成型过程中，随着挤压轮18的转动，原料在挤压轮18轮槽与压实轮19摩擦力的作用下继续向前运动，直至到达挡料块23，产生镦粗变形；随着镦粗段的不断增加，原料与挤压轮18轮槽的摩擦力也增加，于是原料发生侧向弯曲变形，沿靴座21内侧的导板20进入腔体模具22入口；进入腔体模具22后，原料在腔体模具22内横向流动，产生连续扩展变形；这是产品能否成型的关键阶段，原料按模具结构向不同的部位流动，充满整个腔体模具22；原料经腔体模具和产品模具挤出产品，完成连续挤压过程。

本发明通过对现有的连续挤压主机设备进行改造，并提供一种具有流程短、投资少、高效节能的电解用异型空心导电板的连续化生产工艺。采用该工艺生产电解用异型空心导电板具有成品率高、产品组织致密、晶粒细小，金相组织优良、机械性能和导电性能优越的优点，满足了铜电解工艺要求的成型精度；保证了阴极、阳极板良好的悬垂性和可靠的导电接触性。

下面通过以下实施例对本发明进一步详细说明。

实施例1

如图5（a）-（c）所示，本实施例的结构为图2产品的模具示意图，产品模具11中开有产品成形腔体，产品成形腔体的一端为产品模具出口10，产品成形腔体16的另一端为产品模具进口12；产品成形腔体为过渡段腔体16和成形段腔体17组合结构，产品模具进口12位于过渡段腔体16的外端，过渡段腔体16采用喇叭形过渡结构，在产品成形腔体中设置与产品导电筋对应的模具导电筋13。

本实施例采用全自动生产线，生产电解用异型空心导电板（见附图2），在产品14（导电平板）上设有两个产品导电筋15，其制备工艺是，上引连铸→连续挤压成型→精拉→定尺、锯切得到成品，具体步骤如下：

一、上引连铸

在上引连铸机组中，采用工频感应炉熔化成液体，通过覆盖于表面的覆盖剂、精炼剂与空气隔绝（避免铜液氧化）经保温炉将铜液温度控制在1153℃，连铸机铜液在结晶器（温度控制在45℃）中快速结晶连续不断地生产出铜杆。将铜杆直接连接到连续挤压设备的主机上，省略了盘卷、开卷、校直过程。

二、在连续挤压变形过程中的加工工艺参数

本实施例（见图2）结构较简单，不用在腔体模具增加阻流环，即可改善金属流动的不均匀性，挤出的产品成形良好，没有任何缺陷，尺寸精度达到要求。

A)压下量：对电解用异型空心导电板的连续扩展成形过程进行试验，确定生产图2产品的压下量为圆铜杆坯料直径的25.5%，这是压实轮对铜杆压下量的最佳值。

B)挤压温度：一般情况下，挤压轮的轮温控制在26℃；模具初始温度194℃；将挤压过程中的下模温度保持在578℃进行生产。铜挤压产品在模具出口处的温度为485℃。

C)冷却条件：本的冷却条件控制在水压3MPa，冷却液温度43℃，产品的前进速度9.2m/min。

D)电机驱动电流控制：生产本实施例产品时，连续挤压设备的主机电枢电流控制在242A。

三、精拉：采用在线直接精拉拉拔机，只进行一回制头工序，不用重复制头。

四、定尺、锯切得到成品：按照图纸对产品长度进行锯切，得到成品。

成品产品规格如下：

如图2所示，产品规格（mm）：厚度（10-12）×板材侧端面距离(160-300)×两排导电筋的中心距(190/160/120)，晶粒尺寸可达到24-26μm左右，同时使产品的内部组织致密（图10），导电率有所提高。

实施例2

与实施例1不同之处在于，如图6（a）-（c）所示，本实施例的结构为图3产品的模具示意图，产品模具11中开有产品成形腔体，产品成形腔体的一端为产品模具出口10，产品成形腔体16的另一端为产品模具进口12；产品成形腔体为过渡段腔体16和成形段腔体17组合结构，产品模具进口12位于过渡段腔体16的外端，过渡段腔体16采用喇叭形过渡结构，在产品成形腔体中设置与产品导电筋对应的模具导电筋13。

本实施例采用全自动生产线，生产电解用异型空心导电板（见图3），板材经过两次弯折，两个平行的平板之间通过立板过渡，在产品14的两个平板上分别设有产品导电筋15，其制备工艺是，上引连铸→连续挤压成型→精拉→定尺、锯切得到成品，具体步骤如下：

一、上引连铸

在上引连铸机组中，采用工频感应炉熔化成液体，通过覆盖于表面的覆盖剂、精炼剂与空气隔绝（避免铜液氧化）经保温炉将铜液温度控制在1137℃，连铸机铜液在结晶器（温度控制在40℃）中快速结晶连续不断地生产出铜杆。将铜杆直接连接到连续挤压设备的主机上，省略了盘卷、开卷、校直过程。

二、在连续挤压变形过程中的加工工艺参数

生产图3产品时，为了改善金属流动的不均匀性，在腔体模具里增加1个阻流环（根据模具实际的安装情况，阻流环的具体位置确定在分流孔5的4个孔中一处添加阻流环），以减少中间部位金属流动速度。通过反复比较不同阻流环形状的实验结果，可以得到最优化的腔体模具结构。采用优化后的腔体模具结构试验时，挤出的产品成形良好，没有任何缺陷，尺寸精度达到要求。

A)压下量：对电解用异型空心导电板的连续扩展成形过程进行试验，确定生产图3产品的压下量为圆铜杆坯料直径的28%，这是压实轮对铜杆压下量的最佳值。

B)挤压温度：一般情况下，挤压轮的轮温控制在28℃；模具初始温度196℃；将挤压过程中的下模温度保持在595℃进行生产。铜挤压产品在模具出口处的温度为520℃。

C)冷却条件:本的冷却条件控制在水压3MPa，冷却液温度40℃，产品的前进速度10m/min。

D)电机驱动电流控制：生产本实施例产品时，连续挤压设备的主机电枢电流控制在249A。

三、精拉：采用在线直接精拉拉拔机，只进行一回制头工序，不用重复制头。

四、定尺、锯切得到成品：按照图纸对产品长度进行锯切，得到成品。

成品产品规格如下：

如图3所示，产品规格（mm）：厚度（10-12）×两个平台台面间距80×板材侧端面距离(200-300)×两排导电筋的中心距190，晶粒尺寸可达到24-26μm左右，同时使产品的内部组织致密（图11），导电率有所提高。

实施例3

与实施例1不同之处在于，如图7（a）-（c）所示，本实施例的结构为图4产品的模具示意图,产品模具11中开有产品成形腔体，产品成形腔体的一端为产品模具出口10，产品成形腔体16的另一端为产品模具进口12；产品成形腔体为过渡段腔体16和成形段腔体17组合结构，产品模具进口12位于过渡段腔体16的外端，过渡段腔体16采用喇叭形过渡结构，在产品成形腔体中设置与产品导电筋对应的模具导电筋13。

本实施例采用全自动生产线，生产电解用异型空心导电板（见图4），板材经过弯折，截面呈直角形，在产品14的平板上设有产品导电筋，其制备工艺是，上引连铸→连续挤压成型→精拉→定尺、锯切得到成品，具体步骤如下：

一、上引连铸

在上引连铸机组中，采用工频感应炉熔化成液体，通过覆盖于表面的覆盖剂、精炼剂与空气隔绝（避免铜液氧化）经保温炉将铜液温度控制在1161℃，连铸机铜液在结晶器（温度控制在49℃）中快速结晶连续不断地生产出铜杆。将铜杆直接连接到连续挤压设备的主机上，省略了盘卷、开卷、校直过程。

二、在连续挤压变形过程中的加工工艺参数

生产图4产品时，为了改善金属流动的不均匀性，在腔体模具里增加2个阻流环根据模具实际的安装情况，阻流环的具体位置确定在分流孔5的4个孔中两处添加阻流环），以减少中间部位金属流动速度。通过反复比较不同阻流环形状的实验结果，可以得到最优化的腔体模具结构。采用优化后的腔体模具结构试验时，挤出的产品成形良好，没有任何缺陷，尺寸精度达到要求。

A)压下量：对电解用异型空心导电板的连续扩展成形过程进行试验，确定生产图4产品的压下量为圆铜杆坯料直径的25%，这是压实轮对铜杆压下量的最佳值。

B)挤压温度：一般情况下，挤压轮的轮温控制在25℃；模具初始温度200℃；将挤压过程中的下模温度保持在587℃进行生产。铜挤压产品在模具出口处的温度为510℃。

C)冷却条件:本的冷却条件控制在水压3MPa，冷却液温度45℃，产品的前进速度9.8m/min。

D)电机驱动电流控制：生产本实施例产品时，连续挤压设备的主机电枢电流控制在250A。

三、精拉：采用在线直接精拉拉拔机，只进行一回制头工序，不用重复制头。

四、定尺、锯切得到成品：按照图纸对产品长度进行锯切，得到成品。

成品产品规格如下：

如图4所示，产品规格（mm）：厚度（10-12）×板材中心线距板材侧端面的距离(20-50)×板材折弯后平面宽度(150-300)×板材折弯后立面高度(200-600)，晶粒尺寸可达到24-26μm左右，同时使产品的内部组织致密（图12），导电率有所提高。成品产品性能指标如下：

产品性能表

电解用空心异型导电板的导电率为20℃时不小于98%；断后伸长率不小于12%；产品状态为半硬Y₂；产品表面光滑、整洁，产品的导电筋上无“竹节”现象发生。

三种类型的电解用空心异型导电板产品的导电筋厚度11-12mm，折弯处的厚度为11-12mm。

本发明填补了国内空白，其产品性能优异，完全满足电解工程使用。

Claims (7)

1.一种电解用异型空心导电板的连续化生产工艺，其特征在于，包括上引连铸→连续挤压成型→精拉→定尺、锯切得到成品，具体步骤如下：

（1）在上引连铸机组中，采用工频感应炉熔化成液体，通过覆盖于表面的覆盖剂、精炼剂与空气隔绝，经保温炉将铜液温度控制在1135-1165℃，连铸机铜液在结晶器中快速结晶连续不断地生产出铜杆，结晶器温度控制在40-50℃，将铜杆直接连接到连续挤压设备的主机上；

（2）将坯料安装在进料辊上，坯料通过驱动辊和压紧辊之间；当驱动辊旋转时，通过气缸压下压紧辊，以提供足够的夹紧力给坯料，将坯料送入连续挤压设备的主机；进料辊和压紧辊安装在连续挤压机架上，保证坯料的中心线与连续挤压机的进料中心线保持一致；

（3）在连续挤压成型过程中，随着挤压轮的转动，坯料在挤压轮轮槽摩擦力的作用下继续向前运动，直至到达挡料块，产生镦粗变形；随着镦粗段的不断增加，坯料与挤压轮轮槽的摩擦力也增加，于是坯料发生侧向弯曲变形，进入腔体模具入口；进入腔体模具后，坯料在腔体模具内横向流动，产生连续扩展变形；坯料按模具结构向不同的部位流动，充满整个腔体模具；坯料经腔体模具和产品模具挤出产品，完成连续挤压过程；

（4）精拉

采用在线直接精拉拉拔机，只进行一回制头工序；

（5）定尺、锯切得到成品

按照图纸对产品长度进行锯切，得到成品；

连续挤压设备包括：挤压轮、压实轮、导板、靴座、腔体模具、挡料块、堵头，挤压轮与压实轮相对设置，在挤压轮的一侧设置靴座，靴座上端设置与挤压轮、压实轮出料方向对应的堵头，靴座内侧设置与挤压轮对应的导板，在导板出料方向设置挡料块、腔体模具，腔体模具设置于靴座中，导板出料方向通过靴座一端的靴座扩展入口与腔体模具相通；进料时，将铜杆挤压变形，先后经过堵头、导板，最后到挡料块，通过堵头、导板和挡料块这三个部分将坯料挤压变形，最后变成液态；连续挤压设备的靴座和腔体模具的上模采用高温高强度合金：钨钢合金Y3制作；

腔体模具包括：腔体、模具前置导流器、上模、下模、分流孔、腔体定位孔、模具定位销螺钉、锁紧螺母、进料口和焊合室，具体结构如下：

腔体的一端开有进料口，腔体的另一端开口，所述开口处安装锁紧螺母，锁紧螺母与腔体通过螺纹连接，腔体中设置模具前置导流器、上模和下模，模具前置导流器和下模分别位于上模的两侧，模具前置导流器上开有分别与腔体两端相通的分流孔，分流孔与下模之间设置焊合室，分流孔通过焊合室与腔体中一端开口相通，上模和下模通过模具定位销螺钉连接，在腔体外侧设置有腔体定位孔；在腔体模具里增加阻流环，其位置在分流孔处添加；挤压过程中，采用对腔体模具下模加热的方式来提高金属在焊合室中的温度变形，使金属的变形抗力降低，从而降低上模的应力；在生产中将挤压过程中，腔体模具的下模温度保持在580-600℃进行生产。

2.按照权利要求1所述的电解用异型空心导电板的连续化生产工艺，其特征在于，在连续挤压过程中，对电解用异型空心导电板的连续扩展成形，压下量为圆铜杆坯料直径的23-28%。

3.按照权利要求1所述的电解用异型空心导电板的连续化生产工艺，其特征在于，在连续挤压过程中，挤压轮的轮温控制在25-30℃；腔体模具初始温度190-210℃；铜挤压产品在产品模具出口处的温度为470-535℃之间。

4.按照权利要求3所述的电解用异型空心导电板的连续化生产工艺，其特征在于，铜挤压产品在产品模具出口处的优化温度为490-530℃。

5.按照权利要求1所述的电解用异型空心导电板的连续化生产工艺，其特征在于，连续挤压设备的主机电枢电流控制在230-260A之间。

6.按照权利要求1所述的电解用异型空心导电板的连续化生产工艺，其特征在于，在连续挤压过程后，对电解用连续挤压异型空心导电板进行冷却，冷却条件控制在冷却液温度45-50℃，水压3-4 MPa，产品的前进速度8-10m/min之间。

7.按照权利要求1所述的电解用异型空心导电板的连续化生产工艺，其特征在于，连续挤压机为连续挤压机TLJ300、连续挤压机TLJ400或连续挤压机TJL550；对于连续挤压机TLJ300，主电机电枢电流上升10A，产品温度上升45~53℃，腔体鼻子的温度可上升15~21℃；对于连续挤压机TLJ400，主电机电枢电流上升35A，产品温度上升45~53℃，腔体鼻子的温度可上升15~21℃；对于连续挤压机TLJ550，主电机电枢电流上升45A，产品温度上升45~53℃，腔体鼻子的温度可上升15~21℃。