本发明专利技术公开了一种高强高韧铜及铜合金线材的拉拔弯曲成形装置及方法，所述铜及铜合金线材拉拔弯曲成形是通过由凸形模与凹形模两个模块所组成的拉拔弯曲模具实现，通过该模具可发生铜线材线径减小的拉拔变形过程和弯曲变形过程。本发明专利技术的装置和方法可以大幅度提高铜及铜合金线材的延伸率，改善铜及铜合金线材的可拉性，使铜及铜合金线材具有高强度、高电导率和较好的柔韧性等优良的综合性能。导率和较好的柔韧性等优良的综合性能。导率和较好的柔韧性等优良的综合性能。
【技术实现步骤摘要】
一种高强高韧铜及铜合金线材的拉拔弯曲成形装置及方法
[0001]本专利技术涉及高性能铜及铜合金材料加工
，具体的涉及一种高强高韧铜及铜合金线材的拉拔弯曲成形装置及方法。
技术介绍
[0002]铜及铜合金线材是一种与人们日常生活密切相关的导体材料。特别是近年来，随着我国新能源汽车、高速铁路、电子通讯产品等高新
的快速发展，对铜及铜合金线材的需求量也在不断的增加。与此同时，随着设备轻量化、小型化的发展趋势，以及节约铜资源的需要，要求铜及铜合金线材的线径变得越来越小，且对线材的综合性能提出了更高的要求。然而，在铜线拉拔成形过程中面临的一个问题是：随着铜线材直径的不断减小，铜线材的延伸率会急剧恶化，容易使铜线材在加工和使用过程中发生断裂。
[0003]针对这个问题，研发人员常采用以下两种方法以改善铜线材的延伸率：一是在铜及铜合金中添加微合金化元素的方法，以改善铜线材的延伸率。然而，这些微合金化元素会固溶于铜基体中，导致基体晶格发生畸变，增加电子的散射几率，降低铜线材的电导率；二是在铜线拉拔成形过程中增加中间退火热处理工序，以改善线材的延伸率。然而，中间退火热处理会显著降低铜线材的强度，且会增加铜线材的加工工序，降低生产效率。因此，如何在保证铜线材具有较高强度和电导率性能的前提下改善铜及铜合金线材的延伸率，成为当前的一个研究热点。
技术实现思路
[0004]针对现有铜线材加工技术所存在的问题，本专利技术提供一种高强高韧铜及铜合金线材的拉拔弯曲成形装置及其使用方法，目的是通过拉拔弯曲成形方法制备综合性能优异的铜线材，改善铜线材的加工性能，进一步促进铜线材的应用。为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]本专利技术一方面涉及一种制备铜合金线材的拉拔弯曲成形装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)上固定安装有外壳(2)，所述外壳(2)下侧安装有凹模(3)，所述外壳(2)上侧安装有凸模(4)，所述凸模(4)左侧滑动连接有第一滑动板(5)，所述第一滑动板(5)上转动连接有第一螺纹杆(6)，所述底座(1)左侧上表面固定安装有第一支架(7)，所述第一螺纹杆(6)转动连接在第一支架(7)上，所述第一支架(7)上侧固定安装有第一电机(8)，所述第一电机(8)的输出轴上安装有第一电机齿轮(9)，所述第一螺纹杆(6)上螺纹连接有第一滑块(10)，所述第一滑块(10)上固定安装有第一齿轮(11)，所述第一电机齿轮(9)和第一齿轮(11)互相啮合，所述凸模(4)上侧安装有竖直挤压机构(12)，所述竖直挤压机构(12)包括：第二电机(1201)、第二电机齿轮(1202)、第二齿轮(1203)、第二螺纹杆(1204)、第二滑块(1205)、第二支架(1206)和第二滑动板(1207)，所述第二支架(1206)固定安装在底座(1)上，所述第二电机(1201)固定安装在第二支架(1206)上，所述第二电机齿轮(1202)固定安装在第二电机(1201)上，所述第二滑动板(1207)滑动连接在凸模(4)上，所述第二螺纹杆
(1204)转动连接在第二支架(1206)上，所述第二螺纹杆(1204)下侧转动连接在第二滑动板(1207)上，所述第二滑块(1205)螺纹连接在第二螺纹杆(1204)上，所述第二齿轮(1203)固定安装在第二滑块(1205)上，所述第二电机齿轮(1202)和第二齿轮(1203)互相啮合。
[0006]本专利技术拉拔弯曲成形装置工作原理是：
[0007]一种制备铜合金线材的拉拔弯曲成形装置，使用时，将胚料通过凸模4和凹模3之间，固定在绕线装置16上，控制器17控制第三电机15转动，第三电机15转动带动绕线装置16转动，将胚料缠绕在绕线装置16上，同时控制器17控制第一电机8和第二电机1201转动，第一电机8转动带动第一电机齿轮9转动，第一电机齿轮9转动带动第一齿轮11转动，第一齿轮11转动带动第一滑块10转动，第一滑块10转动带动第一螺纹杆6向凸模4方向移动，将胚料在横向方向上产生形变，第二电机1201转动带动第二电机齿轮1202转动，第二电机齿轮1202转动带动第二齿轮1203转动，第二齿轮1203转动带动第二滑块1205转动，第二滑块1205转动带动第二螺纹杆1204向凸模4方向移动，将胚料在纵向方向上产生形变，胚料经过横向和纵向的形变后，通过凸模4和凹模3之间的弧形通道后，再一次拉拔，成型后的铜丝缠绕在绕线装置16上，本专利技术加工效率高，加工过程中铜丝不易断裂。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：所述凸模上安装有固定块，防止第一滑动板和第二滑动板滑出凸模。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：所述底座上固定安装有第三支架，所述第三支架上安装有第三电机，所述第三电机的输出轴上安装有绕线装置，用于铜丝的拉拔和收料。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：所述第二支架侧面安装有控制器，用于控制在安装不同规格模具时设备的不同运转状态。
[0011]本专利技术另一方面还涉及一种制备铜合金线材的拉拔弯曲成形方法，所述方法包括以下步骤：
[0012](1)以常规拉拔方法所制得的硬态铜或铜合金线材作为初始样品，根据相关拉拔工艺流程，制作合适的拉拔弯曲成形模具；
[0013](2)根据拉拔弯曲成形模具型腔尺寸，将部分铜线材进行预先减径，并在其表面、凸形模块和凹形模块的拉拔与弯曲变形通道的表面均匀涂抹润滑剂；
[0014](3)使用螺栓将凸形模块和凹形模块组装起来，并利用夹具将拉拔弯曲成形模具放置在拉拔机上，再将预先减径的铜线材放置于拉拔弯曲成形模具的通道内，在拉拔弯曲成形通道出口处对铜线材施加一定的拉力，并将铜线材拉拔速度控制在500～1400mm/min左右，使铜线材顺利完成拉拔弯曲成形。
[0015]进一步地，所述凸形模块和所述凹形模块上还可设置调整螺栓，用于微调和固定变形模具，以保证拉拔弯曲成形过程的连续性。
[0016]进一步地，所述步骤(1)的铜及铜合金线材成分为常用的商用无氧纯铜、Cu
‑
0.4Mg(wt.％)、Cu
‑
2.0Ag(wt.％)及Cu
‑
0.3Sn(wt.％)合金。
[0017]进一步地，所述步骤(1)的作为初始样品的硬态铜及铜合金线材直径为：0.2～2.6mm。
[0018]进一步地，所述润滑剂为工业润滑油。
[0019]进一步地，所述经拉拔弯曲成形方法制备的高强高韧铜及铜合金线材，与普通拉拔方法制备的铜及铜合金线材相比，抗拉强度降低幅度在3～10％范围内，电导率几乎不
变，而延伸率的提升幅度则高达10～30％。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0021]将胚料通过凸模和凹模之间，固定在绕线装置上，控制器控制第三电机转动，第三电机转动带动绕线装置转动，将胚料缠绕在绕线装置上，同时控制器控制第一电机和第二电机转动，通过第一电机转动带动第一电机齿轮转动，第一电机齿轮转动带动第一齿轮转动，第一齿轮转动带动第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制备铜合金线材的拉拔弯曲成形装置，包括底座，其特征在于，所述底座上固定安装有外壳，所述外壳下侧安装有凹模，所述外壳上侧安装有凸模，所述凸模左侧滑动连接有第一滑动板，所述第一滑动板上转动连接有第一螺纹杆，所述底座左侧上表面固定安装有第一支架，所述第一螺纹杆转动连接在第一支架上，所述第一支架上侧固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴上安装有第一电机齿轮，所述第一螺纹杆上螺纹连接有第一滑块，所述第一滑块上固定安装有第一齿轮，所述第一电机齿轮和第一齿轮互相啮合，所述凸模上侧安装有竖直挤压机构，所述竖直挤压机构包括：第二电机、第二电机齿轮、第二齿轮、第二螺纹杆、第二滑块、第二支架和第二滑动板，所述第二支架固定安装在底座上，所述第二电机固定安装在第二支架上，所述第二电机齿轮固定安装在第二电机上，所述第二滑动板滑动连接在凸模上，所述第二螺纹杆转动连接在第二支架上，所述第二螺纹杆下侧转动连接在第二滑动板上，所述第二滑块螺纹连接在第二螺纹杆上，所述第二齿轮固定安装在第二滑块上，所述第二电机齿轮和第二齿轮互相啮合。2.根据权利要求1所述的装置，所述凸模上安装有固定块，防止第一滑动板和第二滑动板滑出凸模。3.根据权利要求1所述的装置，所述底座上固定安装有第三支架，所述第三支架上安装有第三电机，所述第三电机的输出轴上安装有绕线装置，用于铜丝的拉拔和收料。4.根据权利要求1所述的装置，所述第二支架侧面安装有控制器，用于控制在安装不同规格模具时设备的不同运转状态。5.一种铜或铜合金线材的拉拔弯曲成形方法，其特征在于，所述方法是采用权利要求1
‑
4任意一项所述的装置进行；所述拉拔弯曲成形方法包括以下步骤：(1)以经过常规拉拔方法拉制所得的硬态铜及铜合金线材作为初始样品，根据相应的拉拔工艺流程，制作合适的拉拔弯曲...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄浩，吴建师，黄维嘉，袁大伟，杨斌，郭诚君，
申请(专利权)人：江西先进铜产业研究院，
类型：发明
国别省市：
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