发明内容

本发明意在提供一种超大截面积铜型材连续挤压方法，以解决现有技术中在利用连续挤压技术成型超大截面积铜型材时产品容易出现质量缺陷的问题。

申请人通过深入研究发现，在利用连续挤压技术成型超大截面积铜型材的产品时，造成产品出现质量缺陷的主要原因在于：由于挤压模具的出口较大(挤压模具的出口形状与产品的截面相同，对于超大截面积的铜型材，挤压模具的出口也对应设置的较大)，进入到成型腔中的金属坯料没有受到来自挤压模具档料足够的阻力，造成金属坯料在扩展阶段未完全填充扩展腔的情况下直接被挤出制品，造成金属坯料在可能未充满成型腔的情况下完成成型步骤，从而使产品的边缘出现填充不足等质量缺陷。针对此问题，申请人设计了多种解决方案，例如在成型腔的入口处设置阻流环，利用阻流环对扩展腔进入成型腔的金属坯料进行阻流，但是如果阻流环的阻流面积过小，成型腔能够完全填充，但入口小于产品的截面，挤出产品无法填充成型腔的边缘，所挤压出的产品质量依旧存在缺陷；如果阻流环的阻流面积过大，不但无法达到阻流效果，而且会造成成型腔无法填充金属坯料。经过无数的尝试，最后申请人想到一种可以完美解决上述问题的方案，即在金属坯料填充扩展腔阶段，利用阻流件对成型腔的入口进行阻流，而在扩展腔中填充满金属坯料后，再将阻流件取走，使得扩展腔中的金属坯料能够足量填充成型腔而获得质量较好的产品。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种超大截面积铜型材连续挤压方法，包括如下步骤：

步骤A、形变阶段，用于将杆坯料挤压形变为金属坯料，并将金属坯料挤压至堵头与挤压模具所形成的扩展腔中；

步骤B、挤出阶段，步骤A中位于扩展腔中的金属坯料被挤压至挤压模具的成型腔中进行成型；

在成型腔的入口处设有用于暂时阻止扩展腔中的金属坯料流向成型腔的形变阻流件，当金属坯料开始进入到扩展腔中时，所述形变阻流件阻止进入到扩展腔后的金属坯料进入到成型腔；当扩展腔内填充满金属坯料，且形变阻流件在扩展腔内的金属坯料作用下被挤出挤压模具时，扩展腔中的金属坯料进入到成型腔中成型为制品。

本方案的原理是：由于挤压轮的挤压摩擦作用，使得杆坯料受到摩擦而形变，且金属坯料的温度升高，当金属坯料进入到扩展腔中时，由于形变阻流件的阻挡作用，使得初始阶段进入到扩展腔中的金属坯料无法进入到成型腔中，随着扩展腔中不断进入金属坯料，金属坯料将热量不断传递至形变阻流件，从而使得形变阻流件逐渐变形软化，而且扩展腔中的金属坯料对形变阻流件的挤压力越来越大，当金属坯料填充满扩展腔之后，在扩展腔中金属坯料的挤压力作用下，使得形变阻流件变形而经成型腔的入口被挤出到挤压模具之外，由于形变阻流件不再对成型腔的入口进行阻挡，此时扩展腔中的金属坯料经过成型腔的入口而逐渐进入到成型腔中成型，后续的金属在通过已经完全填充的扩展腔时，会受到模具及成型腔内金属坯料变形的阻力，使得成型腔中能够稳定地挤出制品。

本方案的有益效果在于：

1.适合超大截面积铜型材的高质量连续挤压：本申请中通过设置形变阻流件，在金属坯料开始进入到扩展腔中时对金属坯料起到阻挡作用，而在金属坯料填充满扩展腔之后，形变阻流件自动被挤出挤压模具之外，从而使得扩展腔中的金属坯料能够稳定地被挤压至成型腔进行成型，成型的制品质量高、缺陷少。

2.结构简单且操作方便：本申请中巧妙地利用扩展腔中金属坯料的压力以及金属坯料的高温状态，使得金属坯料在填充满扩展腔之后，利用金属坯料的高温使得形变阻流件逐渐软化，而在金属坯料的压力作用下，使得形变阻流件受到向挤压模具的压力作用，从而在金属坯料填充满扩展腔之后自动被挤压出挤压模具之外，结构简单且效果明显。

3.有利于成型腔内初期成型：本申请中，当形变阻流件被挤出挤压模具的过程中，形变阻流件对初始进入成型腔内的金属坯料具有阻力作用，在此阻力作用下，可以使得进入到成型腔中的金属坯料良好地填充成型腔，从而获得高质量的成型制品。

优选的，作为一种改进，步骤A中的形变阶段包括：

A1、咬入、用于将杆坯料放置在挤压轮和压下轮之间，驱动挤压轮转动，使杆压下轮配合挤压轮带动杆坯料顺利咬入；

A2、镦粗，用于在挤压轮转动摩擦力作用下，使杆坯料在挤压轮和槽封块所形成的挤压通道内发生挤压形变，并得到金属坯料；

A3、扩展，用于将镦粗工序所得到的金属坯料挤压进入到堵头与挤压模具所形成的扩展腔中而进行扩展填充。

本方案中，杆坯料经过咬入工序而逐渐进入到挤压通道内，在挤压轮的摩擦力作用下，杆坯料在挤压通道内被挤压变形而形成金属坯料。

优选的，作为一种改进，所述挤压模具的成型腔入口处开有入口锥度面，所述形变阻流件包括可拆卸连接于入口锥度面内的金属阻流块。

本方案中，利用入口锥度面，即可以方便地安装金属阻流块，还能对扩展腔内金属坯料进入成型腔提供引流，结构简单且安装方便。

优选的，作为一种改进，所述金属阻流块靠近挤压模具的端面与金属阻流块侧壁的棱边处设有与入口锥度面配合的配合斜面。

本方案中，利用入口锥度面和配合斜面的配合，当铜质阻流块软化变形后，有利于铜质阻流块顺利地进入到成型腔而被挤压出挤压模具之外。

优选的，作为一种改进，所述金属阻流块包括铜质阻流块。

本方案中，优选铜质材料的铜质阻流块，铜质阻流块具有良好的导热效果和形变能力，当铜质阻流块扩展腔中的金属坯料接触后，能够快速地接收金属坯料的热量而快速软化，从而实现本申请中自动被挤出挤压模具之外的效果。

优选的，作为一种改进，所述铜质阻流块的横截面积为产品横截面积的1.05～1.15倍，且铜质阻流块的宽厚比与产品的宽厚比相等。

本方案中，将铜质阻流块设置成与产品的宽厚比相等的状态，使得铜质阻流块与产品的外形相似，从而在将铜质阻流块放置在固定槽中时，能够使铜质阻流块能更加轻松地挤出挤压模具；同时，本方案中，经过申请人的不断试验，得出铜质阻流块的横截面积为产品横截面积的1.05～1.15倍时，既能使铜质阻流块在初期起到良好的阻流效果，又能在后续挤压中被方便地挤出挤压模具之外。

优选的，作为一种改进，在步骤A形变阶段之前，在挤压轮与压下轮之间放置预热的杆坯料，杆坯料的预热温度为500℃。

本方案中，通过在挤压轮与压下轮之间放置预热的杆坯料，不仅能够使杆坯料在挤压通道内产生变形的挤压力降低，方便金属变形，还有助于挤压开始阶段帮助挤压通道和扩展腔升温，有利于金属坯料快速填满扩展腔以及成型腔，从而快速获得高质量的制品。

优选的，作为一种改进，所述挤压模具上连接有阻流环，所述铜质阻流块位于阻挡环和挤压模具之间。

相比于仅使用铜质阻流块，本方案中，对于截面积和宽厚比都较大的产品，可以通过增设阻流环，利用阻流环对进入成型腔的金属坯料起到阻流作用，从而进一步促进金属坯料填满成型腔。

优选的，作为一种改进，在铜质阻流块被挤出挤压模具之前，步骤A1种挤压轮的转动速度小于铜质阻流块被挤出挤压模具之后挤压轮的转速。

本方案中，在初始连续挤压成型阶段，挤压轮的转速较低，以便杆坯料能够充分地挤压变形，而当挤压处于稳定阶段后，由于挤压模具能够稳定地实现挤压制品，此时提升挤压轮的转速，从而提升挤压速度而高速稳定地获得产品。

优选的，作为一种改进，还包括：

步骤C、冷却，对步骤B中成型的制品进行冷却；

步骤D、收线，将步骤C中冷却的制品切割成而得到成品。

本方案中通过将制品冷却和切割，从而获得完整的产品。