专利名称：一种用于加工u型截面金属带材的带坯断面形状的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于加工U型截面金属带材的带坯断面形状，尤其涉及用于加工功率晶体管用 U形截面铜合金带材的带坯断面形状。
背景技术：
用作功率晶体管用U形截面铜合金带材的断面通常由薄、厚二种规格形成，薄料为引线用于电路连接，厚料支撑芯片及散热，其常见断面见图1，为U形断面，断面的中间为薄料，薄料的边缘和二边相邻厚料的边缘组成了一个凹状的梯形，断面的二边为相等尺寸的厚料，为了满足高速冲床模具对框架冲制的要求，对U型截面带材的尺寸公差、表面粗糙度、侧弯、残余内应力等都有非常严格的技术要求，U型截面带材的加工一般具有以下二个主要加工过程I、U型截面带坯的粗成型，2、U型截面带材的精轧成型，而U型截面带坯的粗成型方法根据所加工原料的截面形状不同通常有以下二种I、采用具有矩形截面的带材来加工成型U型截面带坯，2、采用与成品截面相似放大的截面(见图2)来加工成型U型截面带坯，方法I所用的矩形截面带材通常通过锭坯热轧、冷轧、纵剪等多道工序获得，带材质量稳定，机械性能优良，但工程投资大，成本高，并且矩形截面带材在后续U型截面的成型中，由于厚料和薄料部分加工率的不同，使加工过程变得复杂。而方法2是采用与成品截面相似放大的截面形状作为模具形状来连续铸造U形铸坯或挤压U形坯，其工艺流程短、工程投资省，并且U形铸坯或挤压U形坯在后续U型截面的成型中，由于厚料和薄料部分加工率的基本相同使后续的加工过程变得简单，但坯料在热成型的过程中，由于U形截面厚、薄料冷却时的不均匀，在凝固收缩时会在厚、薄料交界处局部产生内应力，当内应力大于材料的抗拉强度就会导致材料出现肉眼无法识别的内部细小裂纹，严重时会出现明显的裂纹，肉眼不能识别的内部裂纹在进行冷压力加工时，细小的裂纹会拉长出现断续的长条裂纹，至使产品报废，同时从带坯的形状看(图2)，由于厚薄料交界处的台阶尺寸过大和整体形状的不对称，造成模具整体受力不均和局部磨损过大而提早失效，影响模具使用寿命。
发明内容
I.本发明的目的就是为了克服上述方法2存在的不足之处而提供的一种带坯断面形状，该断面形状能减少或消除材料在厚、薄料交界处凝固收缩时局部产生的内应力，同时该断面形状不影响带材后续U形截面的成型加工，本发明的目的可以通过以下技术方案来实现所述的带坯断面形状(图3)，是一个上下左右全对称的图形，图形截面的中部为薄料，薄料的上部和下部的边缘和相邻厚料的边缘组成了一个上下对称的凹状的梯形，图形截面的二边为对称的厚料，在薄料t2和厚料T2之间有一个厚度逐步变化的过渡区，A2是凹状梯形的下边长，A2 = A+(3 7mm)(式中A为成品带材截面中凹状梯形的下边长)，α角度是凹状梯形下边长A2与过渡区斜长形成的角度，α =25° 35°，薄料厚度t2 =(6 13) · t (式中t为成品带材截面中薄料厚度)，厚料厚度T2 = (6 13) · T (式中T为成品带材截面中厚料的厚度)，断面宽度W2 =W+(2 IOmm)(式中W为成品带材截面中的宽度)，所述的带坯断面形状轮廓交界处均有圆角过渡R = (2 8)_，由于明显的减小了单边厚料和薄料间的差值，并增大了厚薄料过渡区的范围，和采用了对称图形，有效的改善了厚、薄料冷却时的均匀性，使材料在凝固收缩时能减少或消除厚、薄料交界处凝固收缩时局部内应力的产生，另外薄料处下面的凹状梯形可以在后续一道或多道的孔型轧制过程中压平而不影响质量。该发明与现有技术相比，有益的效果是I、减少或消除带坯的裂纹，提高成品率。2、改善模具的受力状态和减小模具的磨损，提高模具使用寿命。
图I是常见U型带材成品断面示意图。图2是原先的带坯断面形状。图3是本发明的带坯断面形状。图4是本发明的另一例带坯断面形状。
具体实施例方式以下是结合附图按照本发明技术方案所作的实施例，以进一步阐述本发明。见图I,成品U型带材的薄料厚度t = O. 45mm,厚料厚度T = L 27mm, A = 25mm, W=54mm,本发明的带还断面形状见图3,带还薄料厚度t2 = 4. 7mm,厚料厚度T2 = 14. 5mm,A2 = 30mm，α = 35°，W2 = 58mm，R = 3mm。图3所示的带坯断面形状为一条U形带材，带坯的断面形状可以用单个带坯断面形状(图3)进行多个组合成型(图4)，形成多条U形带材是本发明的另一种形式，同样也在本发明的保护范围。
权利要求
1.一种用于加工U型截面金属带材的带坯断面形状，其特征在于，所述的带坯断面形状(图3)，是一个上下左右全对称的图形，图形截面的中部为薄料，薄料的上部和下部的边缘和相邻厚料的边缘组成了一个上下对称的凹状的梯形，图形截面的二边为对称的厚料，在薄料t2和厚料T2之间有一个厚度逐步变化的过渡区，A2是凹状梯形的下边长，A2 =A+(3 7mm)(式中A为成品带材截面中凹状梯形的下边长)，α角度是凹状梯形下边长Α2与过渡区斜长形成的角度，α =25。 35°，薄料厚度t2= (6 13) (式中t为成品带材截面中薄料厚度)，厚料厚度T2 =出 13) · T (式中T为成品带材截面中厚料的厚度)，断面宽度W2 = W+(2 IOmm)(式中W为成品带材截面中的宽度)，所述的带坯断面形状轮廓交界处均有圆角过渡=R= (2 8)_，。
2.如权利要求I所述的一种用于加工U型截面金属带材的带坯断面形状，其特征在于，所述的断面形状的带坯是由铸造、连续铸造、挤压、连续挤压方法所加工。
3.如权利要求I所述的一种用于加工U型截面金属带材的带坯断面形状，其特征在于，带坯的断面形状可以用权利要求I中的带坯断面形状(图3)进行多个组合成型(图4)。
全文摘要
本发明涉及一种用于加工U型截面金属带材的带坯断面形状，该形状是一个上下左右全对称的图形，在薄料t2和厚料T2之间有一个厚度逐步变化的过渡区，有效的改善了厚、薄料冷却时的均匀性，使材料在凝固收缩时能减少或消除厚、薄料交界处凝固收缩时局部内应力的产生，该发明与现有技术相比，有益的效果是减少或消除带坯的裂纹，提高成品率，改善模具的受力状态和减小模具的磨损，提高模具使用寿命。
文档编号F16S3/00GK102954337SQ20111025068
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者余波, 杨惟志 申请人:上海格林赛高新材料有限公司