[其他]銀系電觸頭材料擠壓加工工藝

無效

• 申請號: 86108242
• 申請日: 1986-12-01
• 公開（公告）號: CN86108242A
• 公開（公告）日: 1988-06-22
• 發明（設計）人: 趙建國;張家柱;耿軍
• 申請（專利權）人: 濟南電工合金廠
• 主分類號: B21C23/00
• 分類號: B21C23/00
• 代理公司: 山東省專利服務處
• 代理人: 李振勤

本發明是銀系電觸頭材料的一種擠壓加工工藝，屬于金屬材料成型技術。

電觸頭材料的擠壓加工，是生產電觸頭的關鍵之一，經擠壓加工的電觸頭材料的組織顆粒的均勻度，致密度、強度以及導電性能均好于軋制生產的電觸頭材料，特別是粉末冶金材料經擠壓加工后其金相組織具有明顯的纖維狀結構。近年來已經廣泛采用節銀粉末冶金材料及復合金屬材料制作小容量接觸電器的觸頭，并且需求量逐年增多，但因擠壓機價格昂貴，設備利用率低，安裝、維修、操作不方便，難以在國內觸頭材料廠采用，而目前又沒有一條即經濟又方便的擠壓工藝代替擠壓機，所以國內大多數電觸頭材料廠仍不能提供滿足電性能的要求的粉末冶金電觸頭材料。

本發明的目的就是提供一種經濟可行的，能替代擠壓機擠壓出優異綜合性能電觸頭材料的擠壓加工工藝。

本發明的工藝過程如下：加熱（材料錠坯和模具）→擠壓→出材（絲或板）。為了達到本發明的目的，擠壓采用油壓機，選擇具有適當擠壓比和出口尺寸的擠壓模具，適當控制油壓機的擠壓力和擠壓速度（出絲速度），及擠壓時電觸頭材料錠坯的溫度（擠壓溫度）。在擠壓時，錠坯在模具中受擠壓力作用，使金屬材料基體產生熱塑性變形，從而擠出具有纖維狀金相組織的觸頭材料。

利用本發明進行擠壓加工的關鍵是擠壓過程工藝參數的選擇及擠壓模具的設計。由于金屬材料具有一定的強度和韌性，在擠壓時，金屬要受一定壓力作用，迫使金屬基體產生變形，因此擠壓溫度，擠壓速度，和壓力的選擇都對能否壓出合格的觸頭材料具有很大的影響。在擠壓加工過程中若材料錠坯的溫度過低，則材料的可塑性低，磨擦阻力過大，若溫度過高，金屬產生過燒或熔化并使擠壓模具退火，擠壓出的材料就達不到擠壓強化基體形成纖維組織的目的，同時也容易損壞模具的底模和擠壓軸，擠壓時金屬材料能否通過材料最大變形區并擠出合格的型材，擠壓速度也是非常重要的，當速度過低時，難以通過材料的最大型變區，速度過大又往往使擠壓軸產生較大的彎曲應力，從而可能造成擠壓模具的底模和擠壓軸損壞。

為此，本發明選擇的擠壓過程工藝參數分別為：油壓機作用在擠壓軸上的擠壓力應小于20噸/平方厘米，擠壓速度（出絲速度）的范圍應控制在4米/分～9米/分之間，擠壓溫度為300～900℃，最佳擠壓溫度在400～900℃。模具的預熱溫度為150～350℃。

本發明所選用的擠壓模具的制造應根據油壓機工作壓力，擠壓材料的性能，以及擠壓的技術要求進行設計。擠壓模具如附圖所示。由擠壓軸〔1〕、擠壓筒〔2〕、底模〔3〕、包套〔4〕、襯套〔5〕、定位環〔6〕、緊固螺釘〔7〕組成。〔8〕為觸頭材料錠坯。

底模的設計對于擠壓加工的成敗是至關重要的，它的結構形式、模孔的分布對擠壓制品尺寸、內部組織、外觀質量、使用壽命均有極大的影響。為了減少底模上的壓力不平衡，與保證擠出的材料具有相同的內部金相組織，模孔一般采用對稱形式，排列在同一園周上每個模孔的孔徑相等，模孔之間的間距應相等。為了在擠壓時減少擠壓材料與底模之間的磨擦力，在底模的每個模孔進料處（靠錠坯面）為沉孔式或比例逐級縮小的階梯式沉孔結構，模孔的出絲（板）口應做成喇叭狀口或者比例逐級放大的階梯式沉孔結構。擠壓時，由于出絲（板）口尺寸大于可控制成品絲（板）的尺寸，底模出絲孔采用逐級放大的形式，因此成品能順利擠出，從而可減少塞模現象發生，降低作用在擠壓軸上的應力。

為了保證擠壓出的觸頭材料顆粒達到纖維化組織，應保證擠壓筒的橫截面與成型比（板）材料截面比-擠壓比在20～100范圍內。

本發明工藝適用于銀基粉末冶金材料、銀基合金材料、純銀等電觸頭材料的擠壓加工。

以下舉例說明本發明擠壓工藝，但不限于以下這些實施例。

在實施例中，對銀鎳10粉末冶金觸頭材料的錠坯和模具先加熱，然后將錠坯放入擠壓筒中，其工藝參數按照表1的方法進行擠壓加工;表2是本擠壓工藝實施例與軋制工藝及擠壓機擠壓的材料的對比技術性能指標，其中電磨損試驗是在ASTM電磨損試驗機上進行，采用220伏試驗電壓，25安電流、100次/分頻率、通斷5萬次的平均數據;表3是用擠壓出的線材制造出的銀鎳10/銅復合鉚釘的技術性能指標。

表1：

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表3：

以上結果表明，經本發明工藝擠壓的銀鎳10粉末冶金材料，具有致密度高、硬度高、電阻率低、顯微組織纖維化以及綜合電壽命優異的特點。

綜上所述，采用油壓機選擇一定的工藝參數和模具，完全可以替代大型擠壓機擠壓出具有優異綜合電壽命的銀系電觸頭材料，并可以降低生產成本，減少設備投資，提高了設備利用率。