不等径壁厚或等径壁厚D型铜管的加工工艺
专利汇可以提供不等径壁厚或等径壁厚D型铜管的加工工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开一种不等径壁厚或等径壁厚D型 铜 管的加工工艺，属于有色 金属加工 技术领域；除了铜加工常见加工工艺之外，还在于 挤压 － 轧制 成型－拉伸整径三道加工工艺。其中挤压速度控制在20～45mm/s，挤压总加工率控制在90－97％之间；轧制总加工率控制在50－80％；拉伸率控制在10－30％。本发明所加工的不等径壁厚或等径壁厚D型铜管可作为高压 开关 柜中导电用的 母线 ，与一般铜母线相比，除了对材料的导电率有着一如既往的要求之外，其形状的特殊性和公差有着更严格的要求。，下面是不等径壁厚或等径壁厚D型铜管的加工工艺专利的具体信息内容。
1、一种不等径壁厚或等径壁厚D型铜管的加工工艺，除了铜加 工常见加工工艺之外，其特征在于：挤压——轧制成型——拉伸整径 三道加工工艺，这其中：
I、挤压
该工序将实心圆铸锭加工成圆管坯，采用油压机及配套的挤压 模及穿孔针对加热的锭坯进行圆管坯挤压，挤压速度控制在20～45mm /s，挤压总加工率控制在90-97％之间；
挤压时先将加热好的实心圆铸锭放到圆形的挤压筒内——在实 心圆铸锭的后面放一个圆环形的挤压垫——填充挤压——穿孔—— 挤压，使挤压轴推着挤压垫和铸锭向前运动，强迫金属穿过挤压模孔 与穿孔针形成的“圆环”而成为圆管坯；
II、轧制成型
该工序将圆管坯轧制成不等径壁厚或等径壁厚的D型管坯，轧制 总加工率控制在50-80％；
轧制时先将D型芯棒穿入到圆管坯的内部，使D型芯棒与D型孔 型处于设计的正确位置，再将圆管坯逐步送进到做周期往返运动的D 型孔型中进行轧制，轧制周期为：送进——正轧——回轧，轧制送进 量为2～8mm，轧制的加工率相当于三次以上拉伸加工率的总和；
III、拉伸整径
该工序将不等径壁厚或等径壁厚的轧制的D型管坯拉伸整径成 符合设计要求的D型铜管，拉伸整径时以空拉方式进行：
i、分道次拉伸
先用组合刀具或扒皮模强制去除D型管坯外的“耳子”为第一 道扒皮拉伸，再进行整径拉伸；
ii、组合式拉伸
将组合刀具、扒皮模、整径模按次序套入D型管坯制头中一次 拉伸完成；
无论分道次拉伸或组合式拉伸，其总拉伸率控制在10-30％。
2、根据权利要求1所述的不等径壁厚或等径壁厚D型铜管的加 工工艺，其特征在于：其拉伸时所用的组合刀具是在模座左右两侧的 相应部位，安装有沿着与拉伸轴向垂直方向可调整的刮刀。
3、根据权利要求1所述的不等径壁厚或等径壁厚D型铜管的加 工工艺，其特征在于：其拉伸时所用的扒皮模外形为圆形，拉伸工作 部位形状近似为D型，与D型管坯“耳子”部位相对应处设有刃口。
4、根据权利要求1所述的不等径壁厚或等径壁厚D型铜管的加 工工艺，其特征在于：其拉伸时所用的整径模外形为圆形，拉伸工作 部位形状为D型。
技术领域
本发明属于有色金属加工技术领域，尤其涉及到一种不等径壁 厚或等径壁厚D型铜管的加工工艺。
背景技术
D型铜管用于高压输变电，高压电网具有跨区域、大容量、远距 离、低损耗输电等优点。因此D型铜管的应用可节省线路走廊，而且 能使输送单位容量的价格降低，同时也降低了输送成本，这在目前中 国能源紧张的情况下是非常有意义的。
发明内容
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
所述的不等径壁厚或等径壁厚D型铜管的加工工艺，除了铜加工 常见加工工艺之外，其特征在于挤压——轧制成型——拉伸整径三道 加工工艺，这其中：
I、挤压
该工序将实心圆铸锭加工成圆管坯，采用油压机及配套的挤压 模及穿孔针对加热的锭坯进行圆管坯挤压，挤压速度控制在20～45mm /s，挤压总加工率控制在90-97％之间；
挤压时先将加热好的实心圆铸锭放到圆形的挤压筒内——在实 心圆铸锭的后面放一个圆环形的挤压垫——填充挤压——穿孔—— 挤压，使挤压轴推着挤压垫和铸锭向前运动，强迫金属穿过挤压模孔 与穿孔针形成的“圆环”而成为圆管坯；
II、轧制成型
该工序将圆管坯轧制成不等径壁厚或等径壁厚的D型管坯，轧制 总加工率控制在50-80％；
轧制时先将D型芯棒穿入到圆管坯的内部，使D型芯棒与D型孔 型处于设计的正确位置，再将圆管坯逐步送进到做周期往返运动的D 型孔型中进行轧制，轧制周期为：送进——正轧——回轧，轧制送进 量为2～8mm，轧制的加工率相当于三次以上拉伸加工率的总和；
III、拉伸整径
该工序将不等径壁厚或等径壁厚的轧制的D型管坯拉伸整径成 符合设计要求的D型铜管，拉伸整径时以空拉方式进行：
i、分道次拉伸
先用组合刀具或扒皮模强制去除D型管坯外的“耳子”为第一 道扒皮拉伸，再进行整径拉伸；
ii、组合式拉伸
将组合刀具、扒皮模、整径模按次序套入D型管坯制头中一次 拉伸完成；
无论分道次拉伸或组合式拉伸，其总拉伸率控制在10-30％；
所述的不等径壁厚或等径壁厚D型铜管的加工工艺，其拉伸时所 用的组合刀具是在模座左右两侧的相应部位，安装有沿着与拉伸轴向 垂直方向可调整的刮刀。
所述的不等径壁厚或等径壁厚D型铜管的加工工艺，其拉伸时所 用的扒皮模外形为圆形，拉伸工作部位形状近似为D型，与D型管坯 “耳子”部位相对应处设有刃口。
所述的不等径壁厚或等径壁厚D型铜管的加工工艺，其拉伸时所 用的整径模外形为圆形，拉伸工作部位形状为D型。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
1、本发明解决了我国目前D型铜管各项技术指标要求严格，生 产难度大，全部依赖从国外进口的技术问题。
2、采用本发明的挤压-轧制成型-拉伸整径工艺所制作加工的 D型铜管内外表面光滑、清洁、无开裂、起皮、夹杂、严重变形等缺 陷。
3、采用本发明的工艺可以加工紫铜、白铜、高铜黄铜等D型铜 管。
附图说明
图1是等径壁厚D型铜管产品形状示意图。
图2是不等径壁厚D型铜管产品成形状示意图。
具体实施方式
实施例1：
加工制作92.3±0.5×38±0.5×8±0.5(平边)×5±0.2(弧 边)mm的不等径壁厚D型紫铜管，其加工工艺如下：
熔铸：采用熔炼炉进行熔炼铸造成紫铜圆锭坯。
加热：采用加热炉加热锭坯。
挤压：采用油压机及配套的挤压模及穿孔针对加热的锭坯进行 挤压，将实心的圆铸锭挤压成圆管坯，挤压速度：20～45mm/s，挤 压总加工率控制在90-97％之间，挤压过程中同时采用润滑和冷却。
挤压时先将加热好的实心圆铸锭放到圆形的挤压筒内——在实 心圆铸锭的后面放一个圆环形的挤压垫——填充挤压——穿孔—— 挤压，使挤压轴推着挤压垫和铸锭向前运动，强迫金属穿过挤压模孔 与穿孔针形成的“圆环”而成为圆管坯；
精整：采用锯切设备对圆管坯进行头尾锯切。
酸洗：采用酸洗设备对精整后的圆管坯进行酸洗，溶液中硫酸 浓度：20-25％，酸洗时间：15-30/min。
检查：此工序为中间检查，是对酸洗后的圆管坯进行尺寸及几 何形状和表面质量进行检查，并对检查出的表面问题进行修整。
轧制成型：采用二辊周期式冷轧管机轧制，将圆管坯轧制成型D 型管坯，轧制总加工率为50-80％。
轧制时先将D型芯棒穿入到圆管坯的内部，使D型芯棒与D型孔 型处于设计的正确位置，再将圆管坯逐步送进到做周期往返运动的D 型孔型中进行轧制，轧制周期为：送进——正轧——回轧，轧制送进 量为2～8mm。
检查：此工序为中间检查，是对轧制后的D型管坯进行尺寸及 几何形状和表面质量进行检查，并对检查出的表面问题进行修整。
制头：采用制头机对D型管坯进行制头，制头长度：130-150mm。
拉伸：采用拉伸机以拉伸时以空拉方式进行，先用组合刀具或扒 皮模强制去除D型管坯外的“耳子”为第一道扒皮拉伸，再进行整 径拉伸，总拉伸率控制在10-30％。
矫直：采用张力矫直方式在矫直机上对拉伸制品进行张力矫直。
切头：采用锯床对矫直后的制品进行切头。
清洗：采用清洗设备对切过头的制品进行高压水冲洗。
精整：对清洗后的制品再次进行精整，按合同要求切定尺、清理 内外表面。
检查：此工序为成品检查，对精整后的制品按合同要求进行检查。
入库：对经过成品检查合格的D型管，按合同要求进行包装入库。
实施例2：
加工制作92.3±0.5×38±0.5×12±0.5mm(平边及弧边)的等 径壁厚D型紫铜管，其工艺如下：
熔铸：采用熔炼炉进行熔炼铸造成紫铜圆锭坯。
加热：采用加热炉加热锭坯。
挤压：采用油压机及配套的挤压模及穿孔针对加热的锭坯进行 挤压，将实心的圆铸锭挤压成圆管坯。挤压速度：30～45mm/s，挤 压总加工率控制在90-97％之间，挤压过程中同时采用润滑和冷却。
挤压时先将加热好的实心圆铸锭放到圆形的挤压筒内——在实 心圆铸锭的后面放一个圆环形的挤压垫——填充挤压——穿孔—— 挤压，使挤压轴推着挤压垫和铸锭向前运动，强迫金属穿过挤压模孔 与穿孔针形成的“圆环”而成为圆管坯；
精整：采用锯切设备对圆管坯进行头尾锯切。
酸洗：采用酸洗设备对精整后的圆管坯进行酸洗，溶液中硫酸 浓度：20-25％，酸洗时间：15-30/min。
检查：此工序为中间检查，是对酸洗后的圆管坯进行尺寸及几 何形状和表面质量进行检查，并对检查出的表面问题进行修整。
轧制成型：采用二辊周期式冷轧管机轧制，将圆管坯轧制成型D 型管坯，轧制总加工率为50-90％。
轧制时先将D型芯棒穿入到圆管坯的内部，使D型芯棒与D型 孔型处于设计的正确位置，再将圆管坯逐步送进到做周期往返运动的 D型孔型中进行轧制，轧制周期为：送进——正轧——回轧，轧制送 进量为2～8mm。
检查：此工序为中间检查，是对轧制后的D型管坯进行尺寸及 几何形状和表面质量进行检查，并对检查出的表面问题进行修整。
制头：采用制头机对D型管坯进行制头，制头长度：130mm-200mm。
拉伸整径：采用拉伸机以拉伸时以空拉方式进行，将组合刀具、 扒皮模、整径模按次序套入D型管坯制头中一次拉伸完成，拉伸率控 制在10-30％；
矫直：采用张力矫直方式在矫直机上对拉伸制品进行张力矫直。
切头：采用锯床对矫直后的制品进行切头。
清洗：采用清洗设备对切过头的制品进行高压水冲洗。
精整：对清洗后的制品再次进行精整，按合同要求切定尺、清理 内外表面。
检查：此工序为成品检查，对精整后的制品按合同要求进行检查。
入库：对经过成品检查合格的D型管，按合同要求进行包装入库。
在上述两个实施例中：
所述的组合刀具是在模座左右两侧的相应部位，安装有沿着与拉 伸轴向垂直方向可调整的刮刀。
所述的扒皮模外形为圆形，拉伸工作部位形状近似为D型，与D 型管坯“耳子”部位相对应处设有刃口。
所述的整径模外形为圆形，拉伸工作部位形状为D型。
对于两个角部、平边与弧边不等壁厚的D型铜管，由壁厚基本对 称的圆管轧制成型，金属上下的流动是非常的不平衡，所以在轧制时 上下两部分的延伸系数要基本相同。而左右的金属平衡只要以对称轴 作为孔型的中心线即可。
作为高压开关柜中导电用的母线材料，D型铜管就是截面积为近 似“D”型的铜管材。用于高压开关设备的D型铜母线的要求与一般 铜母线相比，除了对材料的导电率有着一如既往的要求之外，其特点 在于形状的特殊性和公差的严格要求：
1、物理要求：材质纯度：Cu+Ag≥99.95％、电导率：≥56MS/m (20℃)。
2、机械性能：抗拉强度：300～340N/mm2、布氏强度：HB(10) 81.6～107.1。
3、尺寸：
3.1.弧边壁厚(S弧)与平边壁厚(S平)：
3.1.1.S弧±A、S弧为3-10mm、A为±0.1-±1.0mm；
3.1.2.S平±E，S平为5-15mm，E为±0.2-±1.0mm；
3.1.3.ΔS＝S平-S弧、ΔS为0-5mm；
3.2.R及r角和弧度1要求：
3.2.1.弧度(1)＝100～30mm；
3.2.2.外圆角(R)＝12～4mm；
3.2.3.内圆角(r)＝10～2mm；
3.3.外形要求：B±b×H±h
3.3.1.B＝130～50mm，b＝±0.3～±0.8mm；
3.3.2.H＝60～20mm，h＝±0.3～±0.8mm。
4、直线度：≯3mm/m，同时满足直线度≯0.15mm/50mm。
5、表面质量：内外表面应光滑、清洁，不能有开裂、起皮、夹 杂、严重变形等。
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