本发明涉及铜、铝、镁等有色金属板、带、排及其坯料的生产方法领域，尤其涉及一种连续挤压成u形材并在线展平的金属板带生产方法。
背景技术：
目前，铜、铝、镁等金属和合金带坯生产方法主要有连续铸造和半连续铸造和挤压三种方法；板、带、排、母线及其坯料的铸态组织中有气泡、缩孔、间隙、疏松等缺陷，而挤压板、带、排、母线及其坯料会在挤压工艺中消除这些缺陷并且可以细化晶粒，使金属的组织和性能改善，挤压板带坯的缺点是所挤压板、带、排、母线及其坯料长度和宽度都受到限制，连续挤压可以很好地解决板、带、排、母线及其坯料长度有限的缺点，但连续挤压很难挤压大宽度的板、带、排、母线及其坯料，国内专利号为200710071577.1的专利给出了一种用连续挤压方法挤压成带坯再进行轧制分切成铜带的生产方法，国内专利号为20091090327.8的专利给出了一种用于无氧铜带坯生产的连挤连轧工艺方法及生产线，这两个专利没有解决带坯宽度较小的问题；国内专利号为201110020834.5的专利给出了一种挤压成圆管再在线剪切成板，然后进行轧制的方法，该专利因挤压的材材存在内部焊缝，因此轧制后的板带在焊缝处质量存在严重问题；国内专利号为201110116429.3的专利给出了一种通过卧式挤压机，将坯料挤压成w型材，然后在线展平再进行轧制的方法；国内专利号为201110372147.x的专利给出了一种将坯料挤压成“s”型或“m”异型板，再预热后，进行轧制、退火、再轧制制得成品板材，国内专利号为201210561279.1的专利给出一种采用c形模具挤压后再展开成板材的方法；以上技术解决了带坯宽度问题，但没有解决产品长度不足的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种既解决了有色金属板带坯的质量问题，还实现了产品具有优异机械性能，板带产品大长度、大宽度、高效、低成本连续生产的连续挤压成u形材并在线展平的金属板带生产方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种连续挤压成u形材并在线展平的金属板带生产方法，包括以下步骤：
a、将成卷的杆料经过放线装置进入校直装置，经过压实轮送入连续挤压机的挤压轮沟槽内，杆料在挤压轮沟槽的摩擦力驱动下，进入腔体，并通过腔体内模具挤压成u形材；
b、u形材经过冷却后再通过展平装置在线展平成板带坯料，板带坯料经过卷曲装置形成成卷的板带；
c、将成卷的板带进行轧制、整形、退火、分切后形成成品板带产品。
所述步骤a中，杆料在挤压轮沟槽的摩擦力驱动下，进入腔体，被固定在腔体上的挡料块阻挡后，杆料被挤压进入腔体的进料口，杆料通过腔体进料口后，通过杆料流动通道，被挤压进入模具的定径带，通过模具的定径带挤压出u形材。
所述步骤a中，杆料进入校直装置校直后通过清洗装置对杆料进行清洗去除杆料表面的杂质或氧化层。
所述步骤a中，杆料进入校直装置校直后通过感应加热装置对杆料进行加热。
所述步骤a中，在连续挤压机的机头部分采用惰性气体或者惰性气体加还原性气体对挤压轮沟槽的金属进行防氧化保护。
所述步骤a中，在连续挤压成u形材后，对u形材还可进行防氧化保护。
所述步骤b中，在展平装置后面设置一个牵引装置，以使u形材顺利经过展平装置在线展平成板带坯料。
所述步骤c中，将成卷的板带进行轧制或整形或退火或分切处理，形成成品板带产品。
本发明一种连续挤压成u形材并在线展平的金属板带生产方法，不但解决了有色金属板带坯的质量问题，还实现了产品具有优异机械性能，板带产品大长度、大宽度、高效、低成本连续生产。
附图说明
图1是本发明一种连续挤压成u形材并在线展平的金属板带生产方法基本流程示意图。
图2是本发明一种连续挤压成u形材并在线展平的金属板带生产方法的u形材断面结构示意图。
图中：1、杆料；2、校直装置；3、压实轮；4、挤压轮沟槽；5、挤压轮；6、挡料块；7、模具；8、u形材；9、腔体；10、展平装置；11、成卷板带；12、放线装置；13、连续挤压机；14、u形断面；15、圆弧；16、直线。
具体实施方式
如图1和图2所示，连续挤压成u形材并在线展平的金属板带生产方法，包括以下具体步骤为：a、将成卷的杆料1经过放线装置12进入校直装置2，经过压实轮3送入连续挤压机13的挤压轮沟槽4内，杆料1在挤压轮沟槽4的摩擦力驱动下，进入腔体9，并通过腔体9内模具7挤压成u形材8；b、u形材8经过在线展平装置10形成板、带、排、母线及其坯料，产品经过卷曲形成成卷的板带11；u形材8的u形断面14由一段圆弧15和与圆弧相切的直线16构成，采用圆弧和与其相切的直线构成u形断面，主要是易于加工，对于铜合金等变形抗力较高的材料，考虑u形材易于展平，一般采用向外张口的u形，θ角一般小于180°，对于变形抗力很低的铝合金或者镁合金，向内缩口形的u形也会被采用，此时θ角可以大于180°，u形断面的两个端部采用圆弧形，可以有效减少产品轧制裂边，考虑易于成型和产品性能均匀一致，直线段长度l一般小于圆弧半径r，成卷的杆料1由上引连铸方法或者连铸连轧方法生产，校直装置2由位置交错的一组或者两组5个可以旋转的轮子构成，放线装置12为带有轴承的可旋转托盘和防止杆料缠绕装置构成，保证杆料能顺利放出不缠绕、不卡死，连续挤压机13的机头部分包含一个旋转的挤压轮5，挤压轮5上带有一个挤压轮沟槽4，腔体9内安装有模具7，模具7和腔体9由腔体盖固定，并用螺栓锁紧，腔体9上有一个凸起的挡料块6深入到挤压轮沟槽4内，腔体9安装在固定不动的靴座内，杆料1经过压实轮3压入挤压轮沟槽4内，在挤压轮沟槽4与杆料1之间的摩擦力驱动下，杆料前进到腔体9上固定的挡料块6，由于挡料块6的阻挡作用，杆料被挤压进入腔体进料口，杆料通过腔体进料口后，通过杆料流动通道，被挤压进入模具的定径带，通过模具定径带挤压出u形材8，腔体9和模具7，其中腔体9带有一个进料口，腔体9内安装有模具7，对于杆料表面不是完全洁净的杆料1，在校直装置2后面，可以增加一个清理装置或者清洗装置，去除杆料表面的杂质或者氧化皮，一般采用旋转钢丝轮刷去除氧化皮，也可以采用超声波清洗或者高压涡流清洗设备利用流体清洗剂去除杆料表面的油污、污染物及表面氧化层；对于室温塑形很差的材料，在杆料校直后可以通过感应加热来提高杆料1温度，进而提高材料的塑形和降低材料的屈服强度，以实现低塑形、高强度材料的挤压生产；对于镁合金，可以对挤压出来的u形材8进行喷水冷却，以控制“u”形材8产品的温度，保证产品不燃烧、不过热还具有一定的温度，以保持材料具有一定的塑形，以便将“u”形材8展开，同时还可以对模具进行冷却，以控制“u”形材8的挤压温度，对于铜及铜合金，挤压出来的产品“u”形材8需要进行防氧化保护，产品可以在密闭条件下出模具口后直接浸入水中进行冷却，水中可以添加适量抗氧化剂；挤压出来的“u”形材8的开口应朝向地面，否则冷却水倒灌进入模具7，模具7强度较差，另一方面，开口朝下，有利于“u”材8冷却后内孔吹干表面的残留水分；对于壁厚较后的“u”形材8进行展开时，由于展开装置10的摩擦驱动力不足，可以在展平装置10后面增加一个独立的杆料牵引装置，牵引装置一般选用履带牵引机，以保证“u”形材8能顺利通过展平装置10，牵引装置还用于通过牵引绳及卡具牵引挤压出来的“u”形材8的头部顺利通过冷却展平装置10等设备，便于生产操作；c、将成卷的板带11进行轧制、整形、退火、分切后形成成品板带产品，其中，轧制，可以是冷轧或者温轧，对于铜及铜合金一般采用冷轧，对于室温塑形很差的镁合金，可以采用温轧，轧制道次多少与变形量大小，是根据最终产品尺寸性能要求结合材料的塑形变形能力来确定的；退火，是根据材料塑形和加工硬化情况，根据工序需要进行退火，最终轧制和退火会根据产品的抗拉强度和硬度指标来调整最终轧制的变形量和退火温度；分切，是根据产品宽度需要将宽幅产品来最终分切成所需要的宽度；拉拔，是根据母线或者铜排的硬度需要，来确定拉拔变形量，拉拔客户获得平直的、表面光洁的半硬态产品。
本发明方法中还设有废料打包装置、随动锯切装置、随动剪切装置、料台托架和卷曲装置，随动锯切装置用于切掉挤压出来的u形材的不规则头部，以便u型材顺利通过展平装置；随动剪切装置用于在卷曲装置卷曲完一盘产品时，更换卷盘时剪断产品；料台托架用于支撑随动剪切装置与卷曲装置之间的产品重量，料台托架的长度，需要满足卷曲装置换盘时操作过程挤压出来的产品长度不会堆积，以提高材料利用率；废料打包装置用于将连续挤压机产生的溢料自动压缩成金属块，减少操作人员，降低工人劳动强度；对于后续需要进行轧制或者拉拔的产品，展平装置10对“u”形材8展开后，不一定需要保证将“u”形材8展开至完全平整，展开后产品带有一定的波浪会在后续的轧制或者拉拔过程中，自然修正平整；对于一些在空气中容易氧化的金属材料，为了防止金属高温氧化对材料性能的影响，可以对连续挤压机挤压轮5、挤压轮沟槽4等部分进行惰性气体保护，一般采用氮气或者氮气与氢气混合气体进行保护，在进行惰性气体保护时，连续挤压机需要保护部分要有一个防护罩，防止气体消耗量过大。