专利名称：一种阳极磷铜室温螺旋孔型斜轧成形方法
技术领域：
本发明属于金属塑性成形技术领域，特别提供了一种阳极磷铜室温螺旋孔型斜轧成形方法，适用于直径φ30mm以下的铜球生产。
背景技术：
斜轧技术是长径比较小的回转体零件塑性成形先进工艺，过去常用于用各种钢等金属材料的热轧零件成形。虽然有室温轧制钢件成形的，但其轧件直径一般为6mm以下的产品。阳极磷铜球应用于线路板的电镀工艺中，需求量很大，质量要求高，直径一般大于20mm以上。其现有的生产方法是采用锻造和热斜轧成形，存在材料损耗大，能耗高，效率低，生产成本高等不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种螺旋孔型斜轧方法，以高效率、低能耗、高节材率连续塑性成形的方法生产阳极磷铜球。
本发明的构成为室温下圆形铜棒料在斜轧机上，在带有螺旋孔型的轧辊作用下轧制成铜球。轧辊旋转一周生产一个(单头轧制)或多个(多头轧制)阳极磷铜球。具体方案如下两个具有相同螺旋孔型的斜轧轧辊，其轴线在两辊垂直平面投影相交2α角，与轧制中心线交叉α角，α＝1°～5°。两个轧辊转向相同，棒料在轧辊的作用下反向旋转，并沿两辊投影交角的中线轴向运动。孔型为1～4头，轧辊每转一周生产一个(单头轧制)或多个(多头轧制)阳极磷铜球。
轧辊孔型由与铜球外形相应圆弧形槽2、直槽底3、圆弧形槽4和凸棱1构成。在轧制过程中凸棱高度H由初始高度0～3mm逐渐升高至接近但不大于铜球半径值的高度，其精整段最大高度值为〔R～R-2mm〕之间。圆弧形槽2和圆弧型形槽4相应加深，圆弧面逐渐成形，圆弧半径R与所生产的产品半径基本相同。这一成形段在圆周方向的长度单头轧制时为540°～720°，多头时可以适当短些，取450°～630°。再经过精整段整形，铜球最终成形。精整段在圆周方向的长度精整段在圆周方向的长度单头轧制时为360～450°；双头轧制时为180～270°；三头轧制时为120～210°四头轧制时为90～180°。
多头是指在一个圆周内有2个以上同样槽形的螺旋孔型的轧制。一个圆周内有2个同样槽形的螺旋孔型的称2头轧制；一个圆周内有3个同样槽形的螺旋孔型的称3头轧制，依此类推。多头轧制时，轧辊每旋转一圈可以生产多个铜球，可以成倍提高生产效率。图4为单头和双头铜球螺旋孔型展开图。
本发明的优点在于与锻造生产方法相比优点如下1)生产效率高2～3倍左右。由于轧制是连续回转成形，所以轧辊转速一般高于锻造速度，且每转可生产一个或多个铜球，故一般每分钟可生产30至200个产品；2)产品质量好。锻造方法生产由于产品存在“环带”，对电镀工艺产生不利影响。而室温斜轧方法生产的产品，球形好，尺寸精度高；3)劳动环境好。室温斜轧方法无冲击振动，噪音小。
与热轧生产方法相比优点如下1)能耗小。由于不用加热，所以节省了加热所需的能耗；2)产品质量好。由于是室温轧制，产品没有氧化现象，而氧化对电镀质量的影响是致命的；3)成本低。由于减少了加热工序，因而减少了设备投资，减少了能耗，所以生产成本显著降低。
图1为本发明铜球螺旋孔型斜轧效果示意图。
图2为本发明轧辊空间位置示意图，两轧辊轴线在空间交叉2α角。两个具有相同螺旋孔型的斜轧轧辊，其轴线在空间成2α夹角，与轧制中心线交叉α角，α＝1°～5°，两个轧辊转向相同。棒料在轧辊的作用下反向旋转，并沿两辊投影交角的中线轴向运动。
图3为本发明铜球螺旋孔型槽形示意图。其中，凸棱1、圆弧形槽2、直槽底3、圆弧形槽4。
图4为本发明螺旋孔型斜轧铜球轧辊孔型圆周方向的展开图，其中图a单头轧制孔型，图b为双头轧制孔型。
权利要求
1.一种阳极磷铜室温螺旋孔型斜轧成形方法，采用螺旋孔型斜轧方法在室温下生产阳极磷铜球，其特征在于无需加热的圆形铜棒料在斜轧机上轧制成形，在斜轧机上装一对具有相同孔型的同向旋转的轧辊，轧辊轴线与轧制中心线交叉α角，α＝1°～5°；轧辊孔型由与铜球外形相应圆弧形槽(2)、直槽底(3)、圆弧形槽(4)和凸棱(1)构成；孔型为1～4头；轧制过程连续进行，轧辊每旋转一周生产一个或多个阳极磷铜球。
2.按照权利要求1所述的阳极磷铜室温螺旋孔型斜轧成形方法，其特征在于在轧制过程中凸棱高度H由初始高度0～3mm逐渐升高至接近但不大于铜球半径R的高度，其精整段最大高度值为R～R-2mm之间；圆弧形槽(2)和圆弧型形槽(4)相应加深，圆弧面逐渐成形，模具孔型圆弧半径R与所生产的产品半径基本相等；这一成形段在圆周方向的长度单头轧制时为540°～720°，多头时取450°～630°；再经过精整段整形，铜球最终成形；精整段在圆周方向的长度单头轧制时为360～450°；双头轧制时为180～270°；三头轧制时为120～210°；四头轧制时为90～180°。
全文摘要
本发明提供了一种阳极磷铜室温斜轧成形方法。其特征是在室温下圆形铜棒料在斜轧机中轧制成形。该轧机上装有一对具有相同孔型同向旋转的轧辊。轧辊主要由与铜球外形相应的凸棱、圆弧形槽和直槽底构成。孔型为1～4头。轧制过程连续进行，轧辊每旋转一周生产一个或多个阳极磷铜球，每分钟可生产30～200个。本发明的优点在于生产效率高，无需加热，无氧化现象，能耗小，产品质量好，成本低。
文档编号B21H1/00GK1569359SQ20041003741
公开日2005年1月26日 申请日期2004年4月30日 优先权日2004年4月30日
发明者王宝雨, 胡正寰, 李玉京, 颜世公, 潘广文 申请人:北京科技大学