連續(xù)擠壓技術(shù).

1、連續(xù)擠壓技術(shù)專業(yè)：材料加工學(xué)號(hào):姓名:2014624-13-一、連續(xù)擠壓技術(shù)的原理擠壓是有色金屬、鋼鐵材料生產(chǎn)與零件生產(chǎn)、零件成型加工的主要生產(chǎn)方法之一，也是各種復(fù)合材料、粉末材料等先進(jìn)材料制備與加工的重要方法。有色金屬擠壓制品在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。連續(xù)擠壓技術(shù)是擠壓成型技術(shù)的一項(xiàng)較新的技術(shù)，以連續(xù)擠壓技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的連續(xù)擠壓復(fù)合、連續(xù)鑄擠技術(shù)為有色金屬管、棒、型、線及其復(fù)合材料的生產(chǎn)提供了新的技術(shù)手段和發(fā)展空間。傳統(tǒng)的擠壓方法主要有正向擠壓、反向擠壓、靜液擠壓等。以正擠壓為例，如圖1所示：擠壓模圖1.正向擠壓正向擠壓時(shí)，擠壓桿運(yùn)動(dòng)方向與擠壓產(chǎn)品的出料方向一致，坯料與擠壓筒

2、之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，存在很大的摩擦，這種摩擦阻力使金屬流動(dòng)不均勻，從而給擠壓制品的質(zhì)量帶來了不利影響，導(dǎo)致擠壓制品組織性能不均勻，擠壓能耗增加，由于強(qiáng)烈的摩擦發(fā)熱作用，限制了擠壓速度且加快了模具的磨損。反向擠壓和靜液擠壓等方法雖然從不同的角度對(duì)正向擠壓進(jìn)行了改進(jìn)，但是這些傳統(tǒng)的擠壓方法都存在一個(gè)共同的缺點(diǎn)，即生產(chǎn)的不連續(xù)性，制品長度受到限制，前后坯料的擠壓之間需要進(jìn)行分離壓余、填充坯料等一系列輔助操作，影響了擠壓生產(chǎn)的效率。為了解決傳統(tǒng)擠壓中的問題，20世紀(jì)70年代人們開始致力于擠壓生產(chǎn)的連續(xù)性研究。1971年，英國原子能局的D.Green發(fā)明了CONFORM連續(xù)擠壓方法。此方法以顆粒料或桿料為

3、坯料，巧妙地利用了變形金屬與工具之間的摩擦力。如圖2所示，由旋轉(zhuǎn)的擠壓輪上的矩形斷面槽和固定模座所組成的環(huán)形通道起到普通擠壓法中擠壓筒的作用，當(dāng)擠壓輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，借助于槽壁上的摩擦力不斷地將桿狀坯料送入而實(shí)現(xiàn)連續(xù)擠壓。連續(xù)擠壓時(shí)坯料與工具表面的摩擦發(fā)熱較為顯著，因此，對(duì)于低熔點(diǎn)金屬，如鋁及鋁合金，不需進(jìn)行外部加熱即可使變形區(qū)的溫度上升400500°C而實(shí)現(xiàn)熱擠壓。壓實(shí)輪導(dǎo)板圖2.連續(xù)擠壓原理在常規(guī)的正擠壓中，變形是通過擠壓軸將所需的擠壓力直接施加于坯料上來實(shí)現(xiàn)的，由于擠壓筒的長度有限，要實(shí)現(xiàn)無間斷的連續(xù)擠壓是不可能的。一般來講，要實(shí)現(xiàn)連續(xù)擠壓需滿足以下兩個(gè)條件：（1）不需借助擠壓軸的直接

4、作用，即可對(duì)坯料施加足夠的力實(shí)現(xiàn)擠壓變形；（2）擠壓筒應(yīng)具有無限的連續(xù)工作長度，以便實(shí)現(xiàn)無限長度的坯料供給。為了滿足第一個(gè)條件，其方法之一是采用圖3所示的方法，用帶矩形斷面的運(yùn)動(dòng)槽塊和將擠壓模固定在其上的固定矩形塊構(gòu)成一個(gè)方形擠壓筒，以代替常規(guī)的圓形擠壓筒。當(dāng)運(yùn)動(dòng)槽塊沿圖中箭頭所示方向連續(xù)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，上下兩面上方向相反的摩擦力相互抵消，坯料在兩側(cè)面的摩擦力作用下向前運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)擠壓。圖3.利用摩擦力擠壓為了滿足上述第二個(gè)條件，其方法之一是采用擠壓輪來代替槽塊，如圖2所示。隨著擠壓輪的不斷旋轉(zhuǎn)，即可獲得無限長度的擠壓筒。擠壓時(shí)，借助擠壓輪表面的主動(dòng)摩擦力作用，坯料連續(xù)不斷地被送入，通過安裝在擠壓靴

5、上的模子擠出所需斷面形狀的制品。綜合以上兩方面考慮，CONFORM連續(xù)擠壓機(jī)做了如下設(shè)計(jì)，它主要由四大部分組成：輪緣車制有凹形溝槽的擠壓輪，它由驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；擠壓靴，它是固定的，與擠壓輪相接觸的部分為一個(gè)弓形的槽封塊，該槽封塊與擠壓輪的包角一般為90度，起到封閉擠壓輪凹形溝槽的作用，構(gòu)成一個(gè)方形的擠壓型腔，相當(dāng)于常規(guī)的擠壓筒，不過這一方形擠壓筒的三面為旋轉(zhuǎn)擠壓輪槽的槽壁，第四面才是固定的槽封塊；固定在擠壓腔出口端的堵頭，其作用是把擠壓型腔出口端封住，迫使金屬只能從擠壓模流出；擠壓模，它或安裝在堵頭上，實(shí)行切向擠壓，或安裝在靴塊上實(shí)行徑向擠壓。這樣，當(dāng)從擠壓型腔的人口端連續(xù)喂入擠壓坯料時(shí)，由于

6、它的三面時(shí)向前運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)邊，在摩擦力的作用下，輪槽咬著坯料，并牽引著金屬向?？滓苿?dòng)，當(dāng)夾持長度足夠時(shí)，摩擦力的作用足以在模孔附近產(chǎn)生高達(dá)1000MPa的擠壓應(yīng)力，迫使金屬從模孔流出?？梢奀ONFORM連續(xù)擠壓原理是巧妙的利用了擠壓輪凹槽槽壁與坯料之間的機(jī)械摩擦作用作為擠壓力。而且只要擠壓型腔的入口端能連續(xù)地喂入坯料，便可達(dá)到連續(xù)擠壓出無限長制品的目的。二、連續(xù)擠壓技術(shù)的塑性變形特點(diǎn)及金屬流動(dòng)規(guī)律連續(xù)擠壓時(shí)塑性變形過程包括擠壓型腔變形區(qū)和擠壓模腔變形區(qū)兩個(gè)過程，其中擠壓型腔變形區(qū)是指輪槽和擋料塊組成的變形區(qū)域，包括孔型軋制區(qū)、摩擦剪切變形區(qū)、鐓粗區(qū)、粘著區(qū)、直角彎曲擠壓區(qū)等五個(gè)變形分區(qū)。擠壓模腔

7、包括擴(kuò)展成型區(qū)和擠壓成型區(qū)兩個(gè)變形分區(qū)。研究金屬在擠壓變形過程中的流動(dòng)行為在實(shí)際生產(chǎn)中具有十分重要的意義。擠壓制品的組織性能、表面質(zhì)量、外形尺寸和形狀精度、成材率、擠壓模具的正確設(shè)計(jì)、擠壓生產(chǎn)效率等，均與金屬流動(dòng)有著十分密切的關(guān)系。（1）連續(xù)擠壓中，摩擦力變?yōu)轵?qū)動(dòng)力。徑向流出這一結(jié)構(gòu)約束的特點(diǎn)使得激烈的剪切變形并不是沿傳統(tǒng)正擠壓那樣出現(xiàn)在邊部，而是出現(xiàn)在中部區(qū)域。該劇烈剪切變形帶的存在使金屬流動(dòng)更加均勻，而且使得金屬產(chǎn)生更為優(yōu)越的塑性成形條件。（2）變形區(qū)內(nèi)大部分金屬處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，其應(yīng)力從中心向邊部基本上呈減小的趨勢。在中心，其靜水壓力比其他區(qū)域高得多。和傳統(tǒng)擠壓相比，應(yīng)力峰值不是出現(xiàn)在

8、邊部，因而可以避免傳統(tǒng)擠壓中心層金屬和邊部金屬變形不均勻的缺點(diǎn)。（3）在連續(xù)擠壓過程中，擋料塊與擠壓輪槽底的間隙是必然存在的。此時(shí)金屬的塑性流動(dòng)模式是由徑向擠壓的流動(dòng)模式與泄漏處的類似于正擠壓的流動(dòng)模式組合而成的。由于摩擦驅(qū)動(dòng)邊界和泄漏間隙的存在，使得塑性變形區(qū)增大，而死區(qū)減小。兩個(gè)不同方向的金屬變形的存在，使得金屬同時(shí)發(fā)生兩個(gè)相差近90度方向的塑性流動(dòng)，因而在側(cè)向擠壓?？赘浇淖冃螀^(qū)內(nèi)有十分劇烈的剪切變形。這種剪切變形帶的存在對(duì)連續(xù)擠壓是特別有利的。劇烈剪切變形產(chǎn)生較大的變形熱，而且可以使材料變形在整個(gè)區(qū)域較為均勻，從而提高金屬的塑性變形能力。在泄漏口附近出現(xiàn)了拉應(yīng)力。這一拉應(yīng)力的出現(xiàn)有助于

9、坯料內(nèi)部及擠壓死區(qū)內(nèi)夾雜物通過泄漏口排出，因而有利于制品內(nèi)部質(zhì)量的改善與提高。三、影響金屬擠壓加工的工藝因素1擠壓速度和溫度。在連續(xù)擠壓加工母材的生產(chǎn)過程中，擠壓速度和溫度是影響金屬加工質(zhì)量和使用壽命的重要因素。一般而言，擠壓速度越大，被周圍介質(zhì)吸收的熱量就越少,則金屬塑性變形的溫度就越高，反之亦然。在擠壓過程中，擠壓速度與溫度密切相關(guān)。提高擠壓速度，則擠壓溫度也隨著升高，反之亦然。為了保持?jǐn)D出產(chǎn)品的形狀整體性，塑性變形區(qū)的溫度必須與金屬塑性最好時(shí)的溫度相適應(yīng)。變形溫度對(duì)金屬的塑性有著重大影響，就大多數(shù)金屬而言，總的趨勢是：隨著溫度的升高，塑性增加。2. 材料的冷卻收縮性。金屬在冷卻過程中，由

10、于各部分收縮的非均勻性，容易造成材料表面受拉、內(nèi)層受壓，從而產(chǎn)生熱應(yīng)力，影響其表面質(zhì)量。此外，金屬在冷卻過程中可能發(fā)生相變，相變過程導(dǎo)致的體積變化可能使材料晶粒內(nèi)部產(chǎn)生組織應(yīng)力，當(dāng)疊加的應(yīng)力超過金屬強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)破壞產(chǎn)品的完整性，在材料的內(nèi)部或表面產(chǎn)生微觀和宏觀裂紋，導(dǎo)致產(chǎn)品形狀變形。為了避免金屬在冷卻過程中產(chǎn)生尺寸變形，必須選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s速度，并按一定的冷卻規(guī)范進(jìn)行冷卻。3. 材料的流動(dòng)性。所謂流動(dòng)性是指金屬充滿腔體及模具型腔的能力。若合金的流動(dòng)性不佳，金屬則無法完全充滿模腔。擠壓制品的組織性能、表面質(zhì)量、外形尺寸和形狀精度、成材率、擠壓模具的正確設(shè)計(jì)、擠壓生產(chǎn)效率等，均與金屬流動(dòng)有著十分密切

11、的關(guān)系。四、連續(xù)擠壓的工藝流程連續(xù)擠壓的工藝流程如圖4所示：圖4連續(xù)擠壓工藝流程由連續(xù)擠壓變形原理和工藝可以看出，同傳統(tǒng)的擠壓工藝相比，連續(xù)擠壓具有一系列優(yōu)點(diǎn):1采用連鑄連軋的盤條作為原材料，供應(yīng)方便，沒有擠壓壓余，材料利用率高，一般可達(dá)95%，組織性能均勻性好。2連續(xù)擠壓利用摩擦所產(chǎn)生的熱量升溫，無需加熱，從而節(jié)省了能源。3. 工序少，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品成品率高。以管材加工為例，此加工工藝比一般管材加工方法省略15道以上工序，且成品率可達(dá)90%以上，而一般方法生產(chǎn)同類管材成品率只有50%左右。因此連續(xù)擠壓加工工藝可縮短工藝流程和生產(chǎn)周期，從而降低了成本，提高產(chǎn)品的競爭能力。4. 坯料既可用線材

12、也可用顆粒狀原料，甚至可以直接用液體原料。也能利用廢屑不經(jīng)重熔而直接再生成材。5可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的連續(xù)生產(chǎn)，無間隔時(shí)間。6可生產(chǎn)超長制品傳統(tǒng)加工方法一般不超過30-50m，而利用連續(xù)擠壓法長度一般可在數(shù)千米直到數(shù)萬米之間，呈卷狀交貨，運(yùn)輸方便。7既適合大批量生產(chǎn)，也適于小批量多品種生產(chǎn)。&產(chǎn)品性能好，尺寸精度高，光潔度好。五、連續(xù)擠壓設(shè)備大連交通大學(xué)自從成立了連續(xù)擠壓工程研究中心以來，在設(shè)備能力方面，從250單槽擠壓發(fā)展到350雙槽擠壓和包覆；在所生產(chǎn)產(chǎn)品的品種方面，從單一材料發(fā)展到多種材料的復(fù)合，實(shí)現(xiàn)了直接包覆和間接包覆；在成形的金屬材料方面，從鋁、銅擴(kuò)展到鋁合金及銅合金，先后研制成功了K

13、LJ250、TLJ250、TLJ300、LIA300、TIA350、SLJB350生產(chǎn)線，分別用于加工鋁及合金的管材與型材、鋁包鋼絲、光纖護(hù)套、有線電視同軸電纜CATV)、鐵路通信信號(hào)電纜、電力機(jī)車銅合金接觸導(dǎo)線、光纖復(fù)合架空地線(OPGW)、優(yōu)質(zhì)銅扁線、銅母線等產(chǎn)品，形成了完全國產(chǎn)化的連續(xù)擠壓和連續(xù)包覆系列成套設(shè)備和具有自主產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)。特別是新研制開發(fā)的銅扁線短流程連續(xù)擠壓技術(shù)和成套設(shè)備，具有產(chǎn)品質(zhì)量高、工藝簡單、高效節(jié)能、符合環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，倍受銅扁線制造廠家的青睞，已經(jīng)成為銅扁線生產(chǎn)的更新?lián)Q代產(chǎn)品，該套設(shè)備在國內(nèi)市場的占有量已達(dá)90%以上，完全取代了進(jìn)口。六、連續(xù)擠壓技術(shù)的應(yīng)用連續(xù)擠壓和

14、連續(xù)包覆技術(shù)的應(yīng)用如今已經(jīng)相當(dāng)?shù)膹V泛，主要分為以下幾個(gè)方面：1制冷用管制造技術(shù)制造小直徑薄壁制冷用管的傳統(tǒng)工藝方法是：熱擠壓+冷軋+減徑拉伸，但該方法設(shè)備投資大，工序多，材料利用率低，制造異形空心管的工藝就更為復(fù)雜，由于連續(xù)擠壓技術(shù)的應(yīng)用使得這一難題得以解決。該方法與傳統(tǒng)工藝相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：一次成形為產(chǎn)品，大大簡化了生產(chǎn)工序、縮短了生產(chǎn)周期；無壓余及工序間廢料，材料利用率可達(dá)到95%以上；不需要加熱設(shè)備，節(jié)約能源；連續(xù)生產(chǎn)，無間隔時(shí)間，生產(chǎn)率高，自動(dòng)化程度高；可生產(chǎn)超大長度的產(chǎn)品，為制冷管的應(yīng)用廠家自動(dòng)化生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)；投資省，占地面積小。2有線電視同軸電纜外導(dǎo)體、通信信號(hào)電纜護(hù)套制造技術(shù)有

15、線電視同軸電纜外導(dǎo)體和通信信號(hào)電纜護(hù)套的傳統(tǒng)制造方法為鋁帶縱向彎曲后焊接，一般采用氬弧焊或高頻焊。但由于焊接方法的限制總存在焊縫，使得電纜的氣密性、電氣特性及生產(chǎn)效率難以得到根本的改善和提高。3. 鋁包鋼絲制造技術(shù)鋼絲連續(xù)擠壓包覆的工作原理是鋼芯線直接穿過模腔，擠壓輪沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，兩根鋁桿坯料進(jìn)入擠壓輪輪槽時(shí)，在槽壁摩擦力的作用下被曳引到模腔內(nèi)，在摩擦力產(chǎn)生的高壓和高溫作用下，鋁在模腔內(nèi)與鋼芯線形成良好結(jié)合后通過?？跀D出形成鋁包鋼絲。采用“連續(xù)擠壓包覆+拉拔”技術(shù)生產(chǎn)鋁包鋼絲，是對(duì)傳統(tǒng)制造工藝的一次重大變革，具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：生產(chǎn)線自動(dòng)化程度高，工藝簡單，各工藝參數(shù)容易控制，生產(chǎn)成本

16、低；通過改變鋼芯線性能、尺寸和包覆層厚度，就可調(diào)節(jié)產(chǎn)品的力學(xué)性能和電性能；原材料鋁為統(tǒng)一規(guī)格的盤條桿，備料方便；變換產(chǎn)品僅需更換一只模具，快捷方便，準(zhǔn)備周期短，特別適于多品種生產(chǎn)；連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高。工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，工作環(huán)境得到改善。4. 高速鐵路銅合金接觸線制造技術(shù)目前，國內(nèi)生產(chǎn)的純銅接觸線、銅銀合金接觸線還不能適應(yīng)高速鐵路建設(shè)的需要，銅鎂合金接觸線還正在試驗(yàn)，現(xiàn)在運(yùn)營和正在建設(shè)的準(zhǔn)高速、高速鐵路線路的接觸線基本都采用進(jìn)口產(chǎn)品。在生產(chǎn)銅合金接觸線時(shí)，連續(xù)擠壓技術(shù)與其他工藝相比，有以下特點(diǎn)：工藝簡單，可連續(xù)生產(chǎn)。連續(xù)擠壓變形是靠旋轉(zhuǎn)的擠壓輪對(duì)坯料的摩擦來驅(qū)動(dòng)的，其操作不受最大行程的限制，可以

17、不間斷地連續(xù)生產(chǎn)；坯料無須加熱。連續(xù)擠壓是通過坯料與進(jìn)料導(dǎo)板的摩擦生熱來控制金屬的變形溫度，銅合金在變形時(shí)的溫度最高可達(dá)800°C850°C，因此無須加熱，降低了60%的能耗；變形金屬受力狀態(tài)好，組織致密。坯料在連續(xù)擠壓過程中處于強(qiáng)烈的三向壓應(yīng)力狀態(tài)，有利于提高金屬的塑性，消除鑄造缺陷，同時(shí)發(fā)生再結(jié)晶，改善組織結(jié)構(gòu)，細(xì)化晶粒，從而提高了金屬的機(jī)械性能和電性能。由該方法獲得的銅合金線晶粒度通常僅為0.010.02mm；同一種直徑的桿坯既可以生產(chǎn)更小截面的產(chǎn)品，也可以通過擴(kuò)張模生產(chǎn)比桿坯截面還大的產(chǎn)品，從而滿足不同線徑產(chǎn)品的需要。5. 銅扁線制造技術(shù)隨著鋁的連續(xù)擠壓技術(shù)的趨于成

18、熟化、系統(tǒng)化，現(xiàn)在主要的精力放在了銅扁線的連續(xù)擠壓上面，而目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在實(shí)際中獲得了廣泛的應(yīng)用。七、連續(xù)擠壓技術(shù)的工藝1鋁及鋁合金的擠壓鋁具有一系列比其它有色金屬、鋼鐵、塑料和木材等更優(yōu)良的特性，如密度小，約為鋼的1/3；良好的耐蝕性和耐候性；良好的塑性和加工性能；良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性；良好的耐低溫性能；彈性系數(shù)??；良好的力學(xué)性能。此外，鋁材的高溫性能、成形性能、鉚接性、膠合性以及表面處理性能等也比較好。因此，鋁材在航天、航海、航空、汽車、交通運(yùn)輸、橋梁、建筑等各個(gè)領(lǐng)域都獲得了十分廣泛的應(yīng)用。在20世紀(jì)80年代，連續(xù)擠壓機(jī)主要用于擠壓鋁質(zhì)電冰箱冷凝管用光面小管材。我國早期引進(jìn)的CH300型

19、連續(xù)擠壓機(jī)，如廣州鋁材廠、長沙有色金屬加工廠、南寧鋁材廠、東北輕合金加工廠、石家莊鋁廠等的連續(xù)擠壓機(jī)都是為了生產(chǎn)這類材料。隨著連續(xù)擠壓技術(shù)的不斷發(fā)展，連續(xù)擠壓機(jī)可生產(chǎn)的品種已由最初的鋁光面管擴(kuò)展到D形管、汽車空調(diào)用口琴管等諸多產(chǎn)品領(lǐng)域。生產(chǎn)平行流多孔鋁管采用連續(xù)擠壓法，即用連續(xù)擠壓機(jī)(Conform)直接擠壓成品管，工藝流程短，生產(chǎn)成本低，而且盤管質(zhì)量大，精整后尺寸較精確，管材內(nèi)表面清潔，沒有任何潤滑劑殘留物，生產(chǎn)效率高。鋁制品連續(xù)擠壓的生產(chǎn)流程如圖5所示。圖5鋁制品連續(xù)擠壓生產(chǎn)工藝流程連續(xù)擠壓生產(chǎn)鋁制品的原材料一般采用的是鋁線（桿）坯料，是用經(jīng)精煉再過濾的鋁水連鑄連軋得到的，在生產(chǎn)時(shí)，開卷進(jìn)

20、行擠壓之前，要先清洗出去表面的油污和氧化物等，然后才可沿?cái)D壓輪的溝槽送入壓實(shí)輪，后者緊緊地將坯料壓在溝槽內(nèi)，靠溝槽兩側(cè)的摩擦力將鋁線坯料帶入，在此過程中會(huì)產(chǎn)生很大的摩擦，依靠摩擦發(fā)熱以及變形熱，可使變形鋁金屬的溫度有室溫快速上升到250450°C,在進(jìn)料孔附近甚至可達(dá)到500以上的高溫，而后鋁線坯料在溝槽內(nèi)產(chǎn)生塑性流動(dòng)，在模腔堵頭處改變流動(dòng)方向，直接進(jìn)入模具分流孔，充滿焊合室，最后流出?？仔纬伤璧漠a(chǎn)品。鋁管連續(xù)擠壓的技術(shù)參數(shù)如表1所示。表1技術(shù)參數(shù)型號(hào)LJ300LLJ300ALLJ350桿壞直徑（mm）09.5012.52*09.5/012.5擠壓輪公稱直徑（mm）29031034

21、0主電機(jī)功率（kw）90132160平均生產(chǎn)率（kg/h）100180230/200溢料率（%）555主要產(chǎn)品圓管扁管寬圓管扁管寬圓管扁管寬產(chǎn)品范圍（mm）06-00W2006-030W3006-050W502. 銅扁線連續(xù)擠壓銅扁線是制造變壓器所用電磁線的主要材料，其導(dǎo)電性能、抗拉強(qiáng)度、延展性、表面質(zhì)量直接影響到變壓器繞組的性能和制造質(zhì)量。目前，生產(chǎn)銅扁線的工藝方法主要有：拉拔法和連續(xù)擠壓法（即上引連鑄一一連續(xù)擠壓法）兩種。其中拉拔法的工藝為上引連鑄一一軋制（壓扁）一一拉拔一一退火法，是傳統(tǒng)的銅扁線生產(chǎn)方法。該方法的最后一道工序是“退火”由于是冷加工，難以保證扁線的質(zhì)量和性能，又由于其生產(chǎn)工

22、序多、周期長，原料尺寸又與產(chǎn)品規(guī)格有關(guān)，因此給多品種、小批量模式的生產(chǎn)準(zhǔn)備帶來困難。銅扁線連續(xù)擠壓是在鋁連續(xù)擠壓技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)。由于該技術(shù)所具有的顯著優(yōu)點(diǎn)，發(fā)達(dá)國家一直在潛心研究，并積極開拓市場，尤其應(yīng)用在對(duì)銅扁線質(zhì)量要求高的場合。據(jù)資料介紹，世界著名的ABB電氣公司已擁有14條生產(chǎn)線用以進(jìn)行銅扁線生產(chǎn)，以確保其電氣產(chǎn)品的質(zhì)量。我國正在進(jìn)行農(nóng)村電網(wǎng)和城市電網(wǎng)的改造，急需大量優(yōu)質(zhì)的輸變電設(shè)施，從而對(duì)銅扁線的生產(chǎn)制造提出了更高要求。尤其是我國加入世貿(mào)組織之后，大批外國企業(yè)要求我國提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。針對(duì)這一情況，大連交通大學(xué)與有關(guān)工廠合作，成功的開發(fā)了銅扁線連續(xù)擠壓技術(shù)及成套設(shè)備，由于

23、立足國內(nèi)，價(jià)格相當(dāng)?shù)土?。目前，該技術(shù)已應(yīng)用于生產(chǎn)并取得了良好的效果，與傳統(tǒng)工藝相比，顯示出了其卓越的優(yōu)點(diǎn)和生命力。采用該技術(shù)不僅可生產(chǎn)各種規(guī)格的銅扁線，在擠壓機(jī)上更換不同的模具后，還可生產(chǎn)異型截面的銅型材產(chǎn)品。此外，該技術(shù)若進(jìn)一步開發(fā)還可應(yīng)用于管材和銅包鋼復(fù)合線的生產(chǎn)領(lǐng)域，從而使銅加工的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)由于新技術(shù)的引進(jìn)而發(fā)生重大變革，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。收掛線機(jī)銅扁線連續(xù)擠壓生產(chǎn)線由連續(xù)擠壓機(jī)和輔助設(shè)備組成，如圖6所示。坯料采用上引法生產(chǎn)的無氧銅桿，由坯料放線盤放出，經(jīng)過矯直后送入連續(xù)擠壓機(jī)。通過擠壓機(jī)后擠壓成銅扁線產(chǎn)品，但此時(shí)溫度較高，所以在擠壓機(jī)的出口處有防氧化裝置和冷卻系統(tǒng)。最后經(jīng)由擺臂、計(jì)米

24、和涂油等裝置由收排線機(jī)收卷成盤。同傳統(tǒng)的銅扁線生產(chǎn)工藝(拉拔法)相比，采用連續(xù)擠壓方法生產(chǎn)銅扁線具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 采用連續(xù)擠壓生產(chǎn)銅扁線，銅坯料在擠壓模口前的溫度可達(dá)600r以上，壓力高達(dá)lOOOMPa以上，而且為三向壓應(yīng)力。在這種高溫、高壓條件下，銅坯料的原始內(nèi)部缺陷，如氣孔等可以在連續(xù)擠壓過程中消除。而拉拔工藝則由于其軸向拉應(yīng)力的作用，會(huì)使橫向缺陷發(fā)生并擴(kuò)展。(2) 由于連續(xù)擠壓銅扁線僅需一道工序即可將銅盤條直接擠壓成銅扁線產(chǎn)品，使得銅扁線表面不會(huì)產(chǎn)生毛刺等表面缺陷，銅扁線具有良好的表面質(zhì)量。而傳統(tǒng)的拉拔工藝中，銅桿表面的原始缺陷一般會(huì)“遺傳”到銅扁線最終成品，易使扁線表面產(chǎn)生毛刺等缺

25、陷。(3) 由于采用單一的坯料，僅需要簡單更換模具就可以產(chǎn)生各種規(guī)格的銅扁線產(chǎn)品，且不需要退火，因此生產(chǎn)周期非常短，可實(shí)現(xiàn)“當(dāng)天交貨”而不需要庫存和準(zhǔn)備各種規(guī)格的坯料，大大縮短了生產(chǎn)周期，減少資金的占用，提高了材料利用率和成品率，特別適合于多品種、小批量的銅扁線的生產(chǎn)特點(diǎn)。(4) 經(jīng)優(yōu)化的模具材料和結(jié)構(gòu)可保證產(chǎn)品具有較高的尺寸精度，不僅可以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且保證了同批產(chǎn)品具有相同的尺寸。(5) 整條生產(chǎn)線采用的先進(jìn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，生產(chǎn)過程可自動(dòng)檢測和運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。3. 連續(xù)擠壓包覆工藝CONFORM切向包覆的工作原理如圖7所示。將靴座的位置從擠壓輪的側(cè)

26、面改換到頂部，鋁桿從擠壓輪下方輸人輪槽，與徑向擠壓的原理完全相同。在擋塊前鋁料達(dá)到高溫和高壓狀態(tài)，并向上流人靴座中的模腔，由于芯線從模腔中穿過，鋁科便圍繞在芯線周圍，從?？字袛D出，形成包覆產(chǎn)品。根據(jù)芯線材料和模具結(jié)構(gòu)不同，可以分為直接包覆和問接包覆，直接包覆的芯線是金屬線材。鋁料直接包覆在芯線上，并形成冶金結(jié)合，典型產(chǎn)品如鋁包鋼線等。間接包覆的芯線是軟絕緣材料。為避免灼傷芯線，將鋁料先擠壓一個(gè)套管，同芯線不直接接觸，待離開模具后，加以迅速冷卻，然后通過在線的拉拔工序制成護(hù)套，同芯線貼合。確切地說，間接包覆應(yīng)稱為包套，包套工藝可用于制造有線電視同軸電纜(CATV),光纖復(fù)合架空地(OPGW)，電氣鐵路通信信號(hào)電纜等。CONFORM切向包覆的這種功能在電纜制造行業(yè)中表現(xiàn)了突出的優(yōu)勢，同傳統(tǒng)的用鋁帶為原料的軋制包覆工藝或冷彎焊接包套工藝相比，它具有一系列優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)不同規(guī)格的產(chǎn)品只需同一種規(guī)格的鋁桿(常用中9.5mm)，而不同各種規(guī)格的鋁帶，原材料供應(yīng)方便，而且價(jià)格也相對(duì)便