一种铍青铜合金反向挤压工艺的制作方法

1.本发明涉及铍青铜管生产工艺技术领域，具体为一种铍青铜合金反向挤压工艺。


背景技术：

2.铍青铜合金是以铍为主要合金元素的铜合金，现在主要分为高强度铍青铜合金、高导电率铍青铜合金和快削铍青铜合金。高强度铍青铜合金含铍量为1.8～2.1％，国产牌号有qbe2、qbe1.9、qbe1.9-0.1、qbe1.7等，美国相应牌号有c17000、c17200、c17300等，高导电率(也称为高传导)铍青铜合金含铍量为0.25～0.7％，国产牌号有qbe0.6-2.5、qbe0.4-1.8、qbe0.3-1.5，美国相应牌号有c17500、c17510等，快削铍青铜合金，快削铍青铜含铍量为1.8～2％，国产牌号有qbe2pb、qbe2pb，美国相应牌号有c17300。
3.铍青铜管材的制备方法主要是典型的铸坯挤压法和轧制法，同时结合淬火和时效热处理工艺。现有的铍青铜管材挤压法一般为正向挤压，具体参考附图1，挤压杆挤压，挤压筒不动，铸锭外壁与挤压筒内壁摩擦前进，挤压筒壁与坯料表面发生相对滑动，管材内外的金属流向不同，管材内部组织疏松，内部金相组织与外部金相组织不一致，制品表面和边角易产生裂纹，产品精度较低，同时挤压筒与坏料磨损较大，使用寿命短。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种铍青铜合金反向挤压工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铍青铜合金反向挤压工艺，采用反向挤压机进行挤压，所述反向挤压机包括主缸、活动设置在主缸内部的挤压杆、挤压筒、放置在挤压筒内部的坯料和用于切割挤压完成之后的余料的切刀，所述挤压杆活动插接在挤压筒的内部，所述挤压筒远离挤压杆的一端滑动设置有活动模具，所述坯料的两端分别与挤压杆和活动模具相抵接，所述挤压杆与坯料的抵接面设置有挤压垫，所述活动模具远离坯料的一端固定有模轴，且模轴可沿着挤压筒的通孔内部滑动，所述模轴的内部贯穿设置有出料孔；挤压步骤如下：a.预处理：对坯料进行加热，使坯料内部组织均匀化，然后保温1~3h；b.上料：令挤压筒套接在模轴上，再推动挤压筒复位，将坯料插入挤压筒的内部，坯料的一端与活动模具相抵接，挤压杆的一端插入挤压筒的内部，挤压垫与坯料的另一端相抵接；c.挤压成型：活动模具和模轴固定不动，挤压杆和挤压筒同步运动，向靠近活动模具的一侧挤压坯料，坯料变形流入出料孔的内部形成成品；d.出料：管材通过出料孔出料，通过切刀切断压余。
6.进一步地，所述反向挤压机还包括设置在挤压杆中心处的穿孔针，且穿孔针可沿着挤压杆的轴向来回滑动，所述步骤c中，驱动穿孔针与挤压杆、挤压筒同步靠近坯料的一侧滑动，实现坯料的穿孔。
7.进一步地，所述坯料的材质为高强度铍青铜合金，所述步骤a中加热温度为705~775℃。
8.进一步地，所述坯料的材质为高导电率铍青铜合金，所述步骤a中加热温度为815~900℃。
9.进一步地，所述坯料的材质为快削铍青铜合金，所述步骤a中加热温度为730~780℃。
10.进一步地，所述步骤c中挤压速度为3~6mm/s。
11.进一步地，所述坯料为规整的圆柱状结构。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该铍青铜管反向挤压工艺（1）相同挤压条件下，反向挤压由于挤压筒壁与坏料表面无相对滑动，不产生摩擦损耗，施加在坏料上的挤压力增加30%以上；（2）所需最大挤压力与坯料长度无关，可以采用较长的坏料挤压长制品；（3）坏料和挤压筒之间不产生摩擦热，变形区体积小，变形幅度大，可采用较高的挤压速度进行挤压，制品表面和边角不易产生裂纹；（4）挤压筒与坏料磨损少，使用寿命长；（5）沿制品界面上和长度上的变形比正向挤压时更均匀，因而制品沿截面和长度上的组织与性能比较均匀；（6）反向挤压时尾端金属无倒流现象，挤压缩尾小；（7）反向挤压时金属流动及变形均匀，坏料温度变化小，模具及挤压均在挤压筒中，制品尺寸精度更高。
附图说明
13.图1为现有技术中铍青铜管正向挤压结构示意图；图2为本发明结构示意图；图3为本发明实施例4中结构示意图；图4为现有技术中正向挤压铍青铜管金相组织图；图5为本发明反向挤压铍青铜管金相组织图。
14.图中：1、主缸；2、挤压杆；3、切刀；4、挤压垫；5、坯料；6、挤压筒；7、活动模具；8、模轴；9、出料孔；10、穿孔针。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
16.请参阅图2，本发明提供的一种实施例：一种铍青铜合金反向挤压工艺，采用反向挤压机进行挤压，反向挤压机包括主缸1、活动设置在主缸1内部的挤压杆2、挤压筒6、放置在挤压筒6内部的坯料5和用于切割挤压完成之后的余料的切刀3，挤压杆2活动插接在挤压筒6的内部，挤压筒6远离挤压杆2的一端滑动设置有活动模具7，坯料5的两端分别与挤压杆
2和活动模具7相抵接，挤压杆2与坯料5的抵接面设置有挤压垫4，活动模具7远离坯料5的一端固定有模轴8，且模轴8可沿着挤压筒6的通孔内部滑动，模轴8的内部贯穿设置有出料孔9，反向挤压机具体结构为现有技术，在此不做赘述，通过控制内部油路，可令挤压筒6与挤压杆7同步运动，实现反向挤压；挤压步骤如下：a.预处理：对坯料5进行加热，使坯料5内部组织均匀化，然后保温1~3h，其中坯料5为规整的圆柱状结构，材质为高强度铍青铜合金，相应牌号为c17200,加热温度为705~775℃；b.上料：令挤压筒6套接在模轴8上，再推动挤压筒6复位，将坯料5插入挤压筒6的内部，坯料5的一端与活动模具7相抵接，挤压杆2的一端插入挤压筒6的内部，挤压垫4与坯料5的另一端相抵接；c.挤压成型：活动模具7和模轴8固定不动，挤压杆2和挤压筒6同步运动，向靠近活动模具7的一侧挤压坯料5，坯料5变形流入出料孔9的内部形成棒材，其中挤压速度为3~6mm/s；d.出料：管材通过出料孔9出料，通过切刀3切断压余。
17.本实施例中，挤压之前，还需要在挤压筒6的内侧壁上涂抹润滑剂，润滑剂主要为无硫的石墨材料。
实施例2
18.本实施例与实施例1的不同之处在于，坯料5的材质为高导电率铍青铜合金，相应牌号为c17500、c17510,步骤a中加热温度为815~900℃。
实施例3
19.本实施例与实施例1的不同之处在于，坯料5的材质为快削铍青铜合金，相应牌号为c17300,快削铍青铜合金内部含有铅，步骤a中加热温度为730~780℃，较难挤压，采用正向挤压时易开裂。
实施例4
20.请参阅图3，本实施例在实施例1的基础上，反向挤压机还包括设置在挤压杆2中心处的穿孔针10，且穿孔针10可沿着挤压杆2的轴向来回滑动，步骤c中，驱动穿孔针10与挤压杆2、挤压筒6同步靠近坯料5的一侧滑动，实现坯料5的穿孔，用于生产空心管材，挤压机内部油路为现有技术，在此不做赘述，本实施例中，挤压之前还需要在穿孔针10的外侧壁上涂抹润滑剂，润滑剂主要为无硫的石墨材料。
21.在上述实施例中，相同挤压条件下，反向挤压由于挤压筒壁与坏料表面无相对滑动，不产生摩擦损耗，施加在坏料上的挤压力增加30%以上；所需最大挤压力与坯料长度无关，可以采用较长的坏料挤压长制品；坏料和挤压筒之间不产生摩擦热，变形区体积小，变形幅度大，可采用较高的挤压速度进行挤压，制品表面和边角不易产生裂纹；挤压筒与坏料磨损少，使用寿命长；沿制品界面上和长度上的变形比正向挤压时更均匀，因而制品沿截面和长度上的组织与性能比较均匀；反向挤压时尾端金属无倒流现象，挤压缩尾小；反向挤压
时金属流动及变形均匀，坏料温度变化小，模具及挤压均在挤压筒中，制品尺寸精度更高，参考附图4-5，附图4为现有技术中正向挤压铍青铜管金相组织图，管材内部金相组织较为疏松，附图5为反向挤压铍青铜管金相组织图，金相组织较为均匀。
22.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：
1.一种铍青铜合金反向挤压工艺，其特征在于：采用反向挤压机进行挤压，所述反向挤压机包括主缸（1）、活动设置在主缸（1）内部的挤压杆（2）、挤压筒（6）、放置在挤压筒（6）内部的坯料（5）和用于切割挤压完成之后的余料的切刀（3），所述挤压杆（2）活动插接在挤压筒（6）的内部，所述挤压筒（6）远离挤压杆（2）的一端滑动设置有活动模具（7），所述坯料（5）的两端分别与挤压杆（2）和活动模具（7）相抵接，所述挤压杆（2）与坯料（5）的抵接面设置有挤压垫（4），所述活动模具（7）远离坯料（5）的一端固定有模轴（8），且模轴（8）可沿着挤压筒（6）的通孔内部滑动，所述模轴（8）的内部贯穿设置有出料孔（9）；挤压步骤如下：a.预处理：对坯料（5）进行加热，使坯料（5）内部组织均匀化，然后保温1~3h；b.上料：令挤压筒（6）套接在模轴（8）上，再推动挤压筒（6）复位，将坯料（5）插入挤压筒（6）的内部，坯料（5）的一端与活动模具（7）相抵接，挤压杆（2）的一端插入挤压筒（6）的内部，挤压垫（4）与坯料（5）的另一端相抵接；c.挤压成型：活动模具（7）和模轴（8）固定不动，挤压杆（2）和挤压筒（6）同步运动，向靠近活动模具（7）的一侧挤压坯料（5），坯料（5）变形流入出料孔（9）的内部形成成品；d.出料：管材通过出料孔（9）出料，通过切刀（3）切断压余。2.根据权利要求1所述的一种铍青铜合金反向挤压工艺，其特征在于：所述反向挤压机还包括设置在挤压杆（2）中心处的穿孔针（10），且穿孔针（10）可沿着挤压杆（2）的轴向来回滑动，所述步骤c中，驱动穿孔针（10）与挤压杆（2）、挤压筒（6）同步靠近坯料（5）的一侧滑动，实现坯料（5）的穿孔。3.根据权利要求1所述的一种铍青铜合金反向挤压工艺，其特征在于：所述坯料（5）的材质为高强度铍青铜合金，所述步骤a中加热温度为705~775℃。4.根据权利要求1所述的一种铍青铜合金反向挤压工艺，其特征在于：所述坯料（5）的材质为高导电率铍青铜合金，所述步骤a中加热温度为815~900℃。5.根据权利要求1所述的一种铍青铜合金反向挤压工艺，其特征在于：所述坯料（5）的材质为快削铍青铜合金，所述步骤a中加热温度为730~780℃。6.根据权利要求1所述的一种铍青铜合金反向挤压工艺，其特征在于：所述步骤c中挤压速度为3~6mm/s。7.根据权利要求1所述的一种铍青铜合金反向挤压工艺，其特征在于：所述坯料（5）为规整的圆柱状结构。

技术总结
本发明涉及铍青铜管生产工艺技术领域，尤其涉及一种铍青铜合金反向挤压工艺，采用反向挤压机进行挤压，所述反向挤压机包括主缸、挤压杆、挤压筒、坯料和切刀，所述挤压杆活动插接在挤压筒的内部，所述挤压筒远离挤压杆的一端滑动设置有活动模具，所述坯料的两端分别与挤压杆和活动模具相抵接，所述挤压杆与坯料的抵接面设置有挤压垫，所述活动模具远离坯料的一端固定有模轴，所述模轴的内部贯穿设置有出料孔；挤压步骤如下：预处理、上料、挤压成型和出料，通过控制模具和模轴固定不动，挤压杆与挤压筒同步运动，实现坯料的反向挤压成型，令成型管材内外金相一致，提高产品精度和延长设备使用寿命。使用寿命。使用寿命。


技术研发人员：秦洪法
受保护的技术使用者：江阴鑫焱合金铜材有限公司
技术研发日：2023.09.13
技术公布日：2023/10/20