專利名稱：用于進(jìn)行連續(xù)擠壓的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及獨(dú)立權(quán)利要求所述的用于對(duì)金屬材料(例如銅)進(jìn)行連續(xù)擠壓的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在連續(xù)擠壓中，將要擠壓的材料引導(dǎo)進(jìn)入到形成于輪狀元件外圍上的凹槽中。當(dāng)元件繞其軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，要擠壓的材料就與基本上充滿該凹槽的臺(tái)座(abutment)相接觸，從而相對(duì)于輪狀元件改變要擠壓的材料的運(yùn)動(dòng)。因此材料被布置為在臺(tái)座之前在材料的前進(jìn)方向上被擠壓，并通過布置在擠壓元件中的通道。該方法利用了加工過程中產(chǎn)生的摩擦和熱能。通過該方法，可以有益地?cái)D壓橫截面不同的基本上較長(zhǎng)的目標(biāo)物。
在處理的過程中，在銅或者銅合金制成的目標(biāo)物的表面上，可能會(huì)產(chǎn)生氧化層，這對(duì)于所述目標(biāo)物的進(jìn)一步處理是有害的。在傳統(tǒng)的擠壓中，在表面的附近會(huì)產(chǎn)生氧化層，這會(huì)在氫氣退火中造成結(jié)構(gòu)撕裂。在將薄帶材焊接在管材內(nèi)時(shí)，氧化物會(huì)在焊接區(qū)域產(chǎn)生漏失。必須對(duì)表面進(jìn)行多次清理以去除累積在其上的氧化層。在銅表面上難以對(duì)氧化層進(jìn)行探測(cè)或測(cè)量，并且沒有特別的設(shè)備必然無法將它們區(qū)分開。從銅表面上去除厚的氧化層比較簡(jiǎn)單，但是去除最后的分子層證明是很難的。
在傳統(tǒng)的連續(xù)擠壓中，氧化物被作為所謂的擠壓廢料而去除，它的處理和回收會(huì)帶來不利的額外花費(fèi)。另外，擠壓廢料的產(chǎn)生造成了擠壓工具的強(qiáng)烈磨損。即使在連續(xù)擠壓之前從進(jìn)給材料的表面去除氧化物，在材料擠壓的過程中仍然會(huì)發(fā)生氧化。在通過擠壓制造銅產(chǎn)品的時(shí)候，完全元氧的處理可以確保產(chǎn)品較好的質(zhì)量。已經(jīng)公知的是為了解決這個(gè)問題，通過用氣體氛圍包圍擠壓設(shè)備的周圍來保護(hù)擠壓設(shè)備，所述氣體氛圍防止擠壓產(chǎn)品中的氧化物和其他雜質(zhì)的通過。然而，發(fā)現(xiàn)即使在保護(hù)氣體中有輕微的含氧量，也會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成有害的氧化。凹槽襯墊也會(huì)由于氣體保護(hù)中氧含量過高而產(chǎn)生氧化，這有時(shí)會(huì)在產(chǎn)品中產(chǎn)生裂紋缺陷。
在公開號(hào)為US5,782,120的專利中，敘述了一種用于連續(xù)擠壓的設(shè)備，其中包括在擠壓設(shè)備中的進(jìn)給元件，即輪，由包含非氧化氣體的罩子保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是介紹一種用于對(duì)材料進(jìn)行連續(xù)擠壓的新穎解決方法。本發(fā)明的具體目標(biāo)是介紹一種解決方法，其可以保護(hù)連續(xù)擠壓中產(chǎn)生的產(chǎn)品不被氧化。
本發(fā)明的特征在獨(dú)立權(quán)利要求的特征部分中進(jìn)行了闡述。本發(fā)明的其它優(yōu)選實(shí)施例的特征在其它權(quán)利要求中進(jìn)行了闡述。
根據(jù)本發(fā)明的布置會(huì)獲得非凡的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明涉及一種用于對(duì)例如銅的金屬材料進(jìn)行連續(xù)擠壓的方法，以使得借助于在外圍壁上具有凹槽以及在凹槽中布置有臺(tái)座的進(jìn)給元件，將待擠壓的材料送進(jìn)擠壓元件；通過在進(jìn)給元件的至少部分外圍壁上設(shè)置氣體保護(hù)元件來保護(hù)凹槽不受氧化。本發(fā)明的氣體保護(hù)元件可以有益地在凹槽區(qū)域中送給非氧化氣體，這樣就可防止氧氣和擠壓產(chǎn)品中的氧化物的通過。根據(jù)本發(fā)明的氣體保護(hù)元件至少布置在不包含待擠壓材料的部分外圍壁上，并且氣體保護(hù)元件在進(jìn)給元件的寬度方向上覆蓋進(jìn)給元件外圍壁的至少部分表面。因此在臺(tái)座后面的進(jìn)給元件的外圍壁上，就是將待擠壓材料從凹槽中移出的地方，特別是在進(jìn)給元件的最熱點(diǎn)防止了凹槽的氧化。凹槽襯墊的熱表面是氧化的特別源頭，因此加重了產(chǎn)品的氧化。根據(jù)本發(fā)明，氣體保護(hù)元件布置在進(jìn)給元件的外圍壁上，以使得其至少覆蓋了凹槽，這種情況下將氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的空間布置為不含氧氣。在氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的空間中，借助于氣體保護(hù)元件送進(jìn)了非氧化氣體，例如氫氣或者氫氣和氮?dú)狻怏w可以預(yù)熱至例如400-800度。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在將其送進(jìn)到氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的空間中之前，在要送進(jìn)的氣體中移除了氧氣。氧氣可以通過現(xiàn)有技術(shù)的方法移除，例如通過過濾。因此可以消除甚至極低的氧含量。有益地可以使用氫氣從惰性氣體中除去氧氣。由于循環(huán)技術(shù)的原因，送進(jìn)氮?dú)?。根?jù)本發(fā)明，擠壓加工被惰性保護(hù)氣體所包圍，而所述保護(hù)氣體中包含的剩余氧氣的影響可以通過使用本發(fā)明的解決方法來消除。在氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的空間中，即在凹槽的周圍，其壓力高于惰性保護(hù)氣體，因此引導(dǎo)氣體循環(huán)離開凹槽。
本發(fā)明還涉及一種用于對(duì)例如銅的金屬材料進(jìn)行連續(xù)擠壓的設(shè)備，借助于在其外圍壁上具有凹槽的進(jìn)給元件以及在凹槽中布置的臺(tái)座，將待擠壓的材料送進(jìn)擠壓元件，在進(jìn)給元件的至少部分外圍壁上設(shè)置氣體保護(hù)元件從而保護(hù)凹槽不受氧化。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，氣體保護(hù)元件包括至少一個(gè)保護(hù)元件，所述保護(hù)元件具有至少一個(gè)用于將氣體送進(jìn)到氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的空間中的氣體通道。因此可以在凹槽中的希望的位置處通過氣體保護(hù)元件來引導(dǎo)氣體。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，氣體保護(hù)元件包括內(nèi)部保護(hù)元件和至少一個(gè)外部保護(hù)元件。根據(jù)本發(fā)明，從內(nèi)部保護(hù)元件送進(jìn)的氣體的壓力高于從外部保護(hù)元件送進(jìn)的氣體的壓力。因此產(chǎn)生了通過保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的間隙而離開凹槽的循環(huán)。在凹槽的兩側(cè)，在進(jìn)給元件的外圍壁上，設(shè)置有至少一個(gè)襯里部件用于密封氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間的間隙。制成襯里部件的材料與待擠壓的材料相同。因此有益地防止了圍繞整個(gè)擠壓設(shè)備的保護(hù)氣體中剩余的氧氣接近凹槽的周圍。
根據(jù)本發(fā)明的解決方法可以在凹槽周圍產(chǎn)生不含氧氣的空間，這提高了無缺陷擠壓產(chǎn)品的制造。因此，由于防止了擠壓廢料的產(chǎn)生，所以避免了由于處理和回收擠壓廢料而造成的缺陷。


下面參考附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
圖1表示本發(fā)明的設(shè)備圖2表示本發(fā)明的設(shè)備圖3表示本發(fā)明的設(shè)備具體實(shí)施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明，如何通過壓力輥18將待擠壓的材料1，例如銅線，送進(jìn)位于進(jìn)給元件3的外圍壁2上的凹槽8中的情況。進(jìn)給元件3繞其軸旋轉(zhuǎn)，要擠壓的材料沿著凹槽移動(dòng)至擠壓元件4進(jìn)行擠壓。與擠壓相關(guān)聯(lián)地，待擠壓材料的溫度由于摩擦力而上升至550-750度的溫度范圍。為了將待擠壓的材料引導(dǎo)到擠壓元件4，進(jìn)給元件的凹槽具有延伸越過輪槽的部分長(zhǎng)度的臺(tái)座5。在擠壓元件4中制造了希望形狀的通道，而擠壓產(chǎn)品通過所述通道被引導(dǎo)離開進(jìn)給元件3。整個(gè)擠壓過程都由保護(hù)氣體6保護(hù)隔開外部的室內(nèi)空氣。在附圖中，很顯然氣體保護(hù)元件7布置在部分外圍壁上。
圖2和3示出了根據(jù)本發(fā)明，如何將氣體保護(hù)元件7布置在凹槽8附近的情況。圖2和3為沿著A-A線看到的圖1的截面圖。根據(jù)本發(fā)明，至少為進(jìn)給元件的部分外圍壁2布置了氣體保護(hù)元件7，從而防止凹槽被氧化。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，氣體保護(hù)元件被布置在沒有包含待擠壓材料的那部分外圍壁2上。借助于氣體保護(hù)元件7，進(jìn)給元件3的凹槽8附近被設(shè)在無氧氣氛中，這有助于產(chǎn)生無瑕疵且高質(zhì)量的擠壓產(chǎn)品。氣體保護(hù)元件7由某種耐磨材料制成，例如鋼，而其形狀例如與進(jìn)給元件3的外圍壁2相符。氣體保護(hù)元件在寬度方向覆蓋了外圍壁2的至少部分表面，并且至少覆蓋了凹槽8。根據(jù)本發(fā)明，通過送進(jìn)希望量的非氧化氣體，將氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的空間9布置為不含氧氣。根據(jù)本發(fā)明，在空間9中送進(jìn)了加熱至600度并且包含氫和氮的混合氣體。非氧化氣體可以通過特別布置的去除路線而去除。
本實(shí)施例的氣體保護(hù)元件7，如圖2中所示，包括具有至少一個(gè)氣體通道11的保護(hù)元件10，通過所述氣體通道可以將氣體送進(jìn)到氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件3之間留出的空間9。必要的時(shí)候，氣體通道可以沿著氣體保護(hù)元件7的整個(gè)長(zhǎng)度延伸，或者只沿著其部分長(zhǎng)度延伸。氣體可以在凹槽9中理想的位置被送進(jìn)。凹槽具有保護(hù)凹槽不被磨損的襯墊12。有益的是，制成襯墊的材料與待擠壓的材料相同，例如銅。在氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間，在凹槽的兩側(cè)上，布置有襯里部件13，從而密封氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間的間隙17。
圖3示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，它的氣體保護(hù)元件7包括內(nèi)部保護(hù)元件10和至少一個(gè)外部保護(hù)元件14。外部保護(hù)元件包括至少一個(gè)氣體通道15，非氧化氣體可以通過它被送進(jìn)。通過內(nèi)部保護(hù)元件10送進(jìn)的氣體的壓力高于通過外部保護(hù)元件14送進(jìn)的氣體。因此外部保護(hù)元件14和內(nèi)部保護(hù)元件10之間留出的氣體空間16的壓力低于內(nèi)部保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的空間9的壓力。因此，氣體在希望的方向上流動(dòng)，遠(yuǎn)離凹槽。另外，在凹槽的兩側(cè)上，在進(jìn)給元件3的外圍壁2上，布置有襯里部件13，從而基本上密封了氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的間隙17，然而這種氣體可以流出凹槽8。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，很明顯本發(fā)明的各種優(yōu)選實(shí)施例并不僅限于上述實(shí)施例，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)例如銅的金屬材料進(jìn)行連續(xù)擠壓的方法，以使得借助于在其外圍壁(2)上具有凹槽的進(jìn)給元件(3)以及設(shè)置在所述凹槽中的臺(tái)座(5)，將待擠壓的材料(1)送進(jìn)擠壓元件(4)中，并且通過在進(jìn)給元件(3)的至少部分外圍壁(2)上設(shè)置氣體保護(hù)元件(7)來保護(hù)凹槽(8)不受氧化，其特征在于，氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的空間(9)中的壓力高于周圍大氣的壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，氣體保護(hù)元件(7)至少布置在不包含待擠壓材料的部分外圍壁(2)中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，氣體保護(hù)元件(7)在進(jìn)給元件的寬度方向上覆蓋了進(jìn)給元件的外圍壁(2)的至少部分表面。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，氣體保護(hù)元件覆蓋至少凹槽(8)。
5.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的空間(9)中，借助于氣體保護(hù)元件(7)供給非氧化氣體。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的空間(9)中，供給氫氣。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的空間(9)中，供給氫氣和氮?dú)狻?br> 8.如權(quán)利要求5、6或7所述的方法，其特征在于，將氣體有益地預(yù)熱至400-800度。
9.如權(quán)利要求5、6、7或8所述的方法，其特征在于，在將氣體供給到氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的空間(9)中之前，通過過濾從氣體中去除氧。
10.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，整個(gè)擠壓加工都被惰性保護(hù)氣體(6)所包圍。
11.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的空間(9)中的壓力高于惰性保護(hù)氣體(6)的壓力。
12.用于對(duì)例如銅的金屬材料進(jìn)行連續(xù)擠壓的設(shè)備，其中，借助于在其外圍壁(2)上具有凹槽的進(jìn)給元件(3)以及布置在所述凹槽中的臺(tái)座(5)，將待擠壓的材料(1)送進(jìn)擠壓元件(4)中，并通過在進(jìn)給元件(3)的至少部分外圍壁(2)上布置氣體保護(hù)元件(7)來保護(hù)凹槽不受氧化，其特征在于，氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的空間(9)中的壓力設(shè)置為高于周圍大氣的壓力。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，氣體保護(hù)元件(7)包括至少一個(gè)保護(hù)元件(10)，所述保護(hù)元件(10)具有至少一個(gè)用于將氣體供給到氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間留出的空間(9)中的氣體通道(11)。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，氣體保護(hù)元件(7)包括內(nèi)部保護(hù)元件(10)和至少一個(gè)外部保護(hù)元件(14)。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，通過內(nèi)部保護(hù)元件(10)供給的氣體的壓力高于通過外部保護(hù)元件(14)供給的氣體的壓力。
16.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，在凹槽的兩側(cè)，在進(jìn)給元件的外圍壁上，布置有至少一個(gè)襯里部件(13)，以密封氣體保護(hù)元件和進(jìn)給元件之間的間隙(17)。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，襯里部件由與待擠壓的材料相同的材料制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)金屬材料(例如銅)進(jìn)行連續(xù)擠壓的方法，以使得借助于在其外圍壁(2)上具有凹槽的進(jìn)給元件(3)以及布置在所述凹槽中的臺(tái)座(5)，將待擠壓的材料(1)送進(jìn)擠壓元件(4)中，以使得通過在進(jìn)給元件(3)的至少部分外圍壁(2)上設(shè)置氣體保護(hù)元件(7)來保護(hù)凹槽(8)不受氧化。本發(fā)明還涉及所述的設(shè)備。
文檔編號(hào)B21C23/00GK1832818SQ200480018107
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2004年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者M·雷珀嫩 申請(qǐng)人:奧托庫姆普銅產(chǎn)品公司