专利名称：贵金属或合金微异形复合丝制造方法及装置的制作方法
贵金属或合金微异形复合丝制造方法及装置。本发明是关于贵金属或合金与基体金属复合异形丝加工方法及装置。
贵金属及合金丝材由于有优良的电学性能，抗氧化，广泛应用于微电子技术，通讯技术、电子计算机技术中，作为触点、接点等元器件。为了降低制造成本，减少贵金属用量，元器件逐步向微型化、复层化发展，因而要求贵金属微异形丝材。如计算机键盘触点及高速电梯和程控电话机的微形继电器接点所用的贵金属微异形复合丝，只有贵金属微异形复合丝，才能使元器件达到高可靠，低能耗、长寿命、微型化的要求。这些微异型复合丝尺寸在1mm以下，丝材最小厚度≠0.20mm，宽度0.4mm，截面异型，贵金属复层极薄，大都在0.002～0.01mm之间，复层位置精度要求极高，所以用普通的加工方法及设备是无法制造这种微异形复合丝材的。US3498097“金属线拉丝设备及方法”提出一种用压力辊使成对的圆轧辊轧制金属丝材的方法，是金属圆线减薄为椭圆线，椭圆线材又减宽再变为细圆形线的方法，该法适用于硬金属丝如钢丝制造，不能轧制复合丝，也不能轧制异型复合丝材。
本发明的目的是解决贵金属微异形复合丝的加工方法问题，设计制造加工工艺所需的特殊丝材复合轧制装置、微异型拉丝模及微异型丝成型模具。
所发明的贵金属或合金微异形复合丝制造方法及装置结合附图加以说明。
图1为复合工序简图，图2为3辊式拉丝模简图，图3为4辊式拉丝模简图，图4为微异型丝成型模具简图，图5为微异形丝成型模具的平压模块图，图6为微异形丝成型模具的侧压模块图，图7为模块固定架图，图8为4辊式拉丝模的异形辊示意图。图9为例1微异型复合丝截面示意图，图10为例2微异型复合丝截面示意图，图11为例3微异型复合丝截面示意图，图12为例4微异型复合丝截面示意图，图13为例5微异型复合丝截面示意图。所发明的贵金属或合金微异型复合丝制造方法，包括贵金属及合金热挤压或锻造成棒材，棒材轧制为方丝，方丝冷拉为扁丝，贵金属或合金扁丝与基体金属室温固相轧制复合，修整热处理，复合丝材冷拉为细方丝或细矩形丝，复合细方丝或细矩形丝退火冷拉为异型丝几个工序，其特征是(1)在异型拉丝机上通过所制造的3辊式旋转拉丝膜(图2)将贵金属及合金方丝拉制为扁丝;(2)贵金属扁丝(N)与基体金属条料(B)在二辊轧机上，通过所制造的丝材室温固相轧制复合装置(图1)复合轧制为复合丝材(C);(3)复合丝材(C)通过所制造的3辊(图2)或4辊(图3)式拉丝模冷拉为细方丝或细矩形丝;(4)通过所制造的微异型丝成型模具(图4、图5、图6、图7)或轧辊开槽及变形的四辊式旋转拉丝模(图8)将复合细方丝或细矩形丝冷拉为各种形状，各种规格的贵金属微异型复合丝材(CM)。其具体做法是(1)选用杂质少、夹渣少、气泡少纯度符合要求的贵金属及合金材料在真空中频炉中通过真空精炼，制成φ40～φ80mm铸锭，车表面后加热挤压或锻造成φ6～φ9mm的棒材;棒材经退火热处理后轧制成4.5×4.5mm的方丝;方丝在异型拉丝机上通过所制造的3辊式旋转拉丝模(图2)冷拉制成≠1～2×4.5mm扁丝并退火热处理;(2)已退火热处理的≠1～2×4.5mm贵金属或合金扁丝(N)与≠4.5×36mm基材条料(B)在φ250×φ250mm二辊轧机上通过所制造的丝材室温固相轧制复合装置(图1)，室温固相轧制复合为≠4～8×4.6mm的贵金属及合金复合方丝(C);(3)复合方丝修边及扩散热处理后在异型拉丝机上，通过所制造的3辊或4辊式旋转拉丝模(图2，图3)，拉制为≠1.0×1.0mm细方丝或≠0.5×0.9mm细矩形丝;(4)退火后的≠1.0×1.0mm或≠0.5×0.9mm贵金属或合金细丝材通过所制造的微异形丝成型模具(图4、图5、图6、图7)或轧辊开槽及变形的四辊式旋转拉丝模(图8)将复合细方丝或细矩形丝冷拉为各种形状、各种规格的贵金属微异形复合丝材(CM)。所设计制造的贵金属或合金微异型复合丝制造装置，其特征是所使用的丝材室温固相复合轧制装置由导位器(1)及一对旋转的开有≠4×4.6mm(深×宽)槽的轧辊(2)组成(图1);所设计制造的3辊或4辊式旋转拉丝模(图2或图3)由平压辊(3)、侧压辊(4)、压下螺杆(5)、压力杆(6)、垫块(7)、压下刻度盘(8)、模架(9)所组成，3辊式有2对平压辊，1对侧压立辊，轧辊尺寸φ35×250mm，1对立式侧压边轧辊装在模架中间位置。2对卧式平压轧辊分别排装在立式侧压辊的前、后，四辊式各有2对平压辊及侧压立辊，轧辊尺寸φ25×φ15mm，互相交替安装在模架里，当复合方丝绕在拉丝轴的盘上，由右至左拉制时，通过第一对平压辊厚度减薄一次，进入立式侧压辊时，宽度就减薄一次，再进入下一对平压辊时，厚度再减薄一次，再进入下一对立式侧压辊时，宽度就减薄一次，反复拉制即可得到≠1.0×1.0mm细方丝或≠0.5×0.9mm细矩形丝;贵金属或合金微异形复合丝制造装置的微异型丝成型模具(图4、图5、图6、图7)由2对平压模块(9)，1对立式侧压模块(10)共6块模块用螺栓固定在模架(11)上组成，每块模块的边倒角a为12～15°，每2块模板合起来组成一个24～30°的模口锥度;成为拉丝时的变形区，下面放置的平压模块(图5)侧边可以同时开有1或2条深0.05mm，宽0.1mm的半圆弧小槽(12)作为微异形丝材的焊脚变形区，上面放置的平压模块(图5)侧边可以开有1条R2～6mm的圆弧槽或平顶槽(13)成为圆弧顶面或梯形顶面变形区，侧压模块(图6)的一端有厚度～1/2、长度～2/5的斜面(14)，2块侧压模块可以斜面相对成剪刀形放置或平行放置，成为梯形或矩形变形区，平压模块与侧压模块互相垂直，模块组装后，从左或右视时正好组成正方形“口”、梯形“
”或矩形“
”的模子孔型，当退火后的≠1.0×1.0mm或≠0.5×0.9mm贵金属或合金丝材绕在拉丝盘上由右至左通过微异形丝成型模具冷拉时(图4)，进入第一对平压模，丝材下方就出现1或2条高0.05mm宽0.1mm的焊脚，而上方同时出现R≠2～6mm的圆弧面或梯形窄面，丝材厚度减薄，当丝材进入剪刀式放置或平放置的侧压模块时，丝材截面就形成等腰梯形或矩形，丝材通过第2副平压模时，丝材下方仍保留着1或2条高0.05mm，宽0.1mm焊脚，丝材上方保留着R≠2～6mm圆弧面或梯形窄面，厚度再减薄，就这样左拉一次右拉一次，每拉一次把模块靠紧一次，反复几次就可以把丝材拉制到成品微异形丝材的规格和尺寸;轧辊开槽及变形的四辊式旋转拉丝模也可以做为贵金属或合金微异型复合丝的成型模具(图8)，其方法是在四辊式旋转拉丝模的平压轧辊的下辊上车制1或2条深0.05mm，宽0.1mm的小槽，上辊车制1条R2mm圆弧槽(15)，2对立式侧压辊车成一头大一头小的锥度辊，其锥度同成品丝材锥度一致(16)，当把1.0×1.0mm复合丝绕在拉丝轴的盘上通过四辊式旋转拉丝模冷拉时，通过第一对平压辊，丝材下方就出现1或2条高0.05mm，宽0.1mm的焊脚，上方出现R2mm圆弧面，同时丝材厚度减薄一次，进入带锥度的立式侧压辊时，丝材两边出现梯形等斜边，同时宽度减窄一次，进入第2对平压辊时除下方保持1或2条焊脚及上方保持R2圆弧面外，丝材厚度第二次减薄，进入第2对立式侧压辊时宽度再次减窄，重复几次就可以把微异形复合丝拉制到成品的规格和尺寸。
本发明的优点是1、微异形复合丝材的尺寸均匀，容易控制;2、微异形复合丝长度可以很长(最长可达300米);3、不同材料，不同规格形状的异形丝，在复合工序及中间冷拉工序上所用装置设备相同，可以减少特殊异形模具的制作数量，因而大大降低了异形复合丝制造成本;4、可以形成微异形复合丝材的批量试制。
实施例经过上述所发明的贵金属或合金微异型复合丝制造方法，经过所设计制造的贵金属或合金微异型复合丝制造装置(丝材室温固相复合轧制装置、3辊或4辊式旋转拉丝模、微异形丝成型模具、平压轧辊开槽和立式侧压辊为锥度辊的4辊式旋转拉丝模)，制成以下贵金属或合金微异形丝产品实例1、Au/Cu≠0.6×0.56mm计算机键盘开关触点用的异型复合丝材，丝材截面示意图见图9。
实例2、Au/PdAg50≠0.2×1.0mm微型继电器触点用异型复合丝材，丝材截面示意图见图10。
实例3、Au/AgCe0.5≠0.35×1.0mm微型继电器触点用局部复合异型丝材，丝材截面示意图见图11。
实例4、PdAg50/Cu-Ni≠0.5×0.6～0.7mm高速电梯继电器触点用异形复合丝材，丝材截面示意图见图12。
实例5、Au/PdAg70≠0.2×0.5mm程控电话机微型继电器触点用异形复合丝材，丝材截面示意图见图13。
用本发明的方法和装置可以制作Ag/Cu，Ag/Cu-Ni，AgCe/Cu，AgCe/Sn，Au/Cu，Au/AgCe，Au/PdAg50，Au/PdAg70，PdAg50/Cu，PdAg50/Cu-Ni贵金属微异型复合丝材。还可以制作贵金属或合金微异形丝材(不必经过复合工序)。本发明不限于上述实施例。
权利要求
1.贵金属或合金微异型复合丝制造方法，包括贵金属及合金热挤压或锻造成棒材，棒材轧制成方丝，方丝冷拉为扁丝，贵金属或合金扁丝与基体金属室温固相轧制复合，修整热处理，复合丝材冷拉为细方丝或细矩形丝，复合细方丝或细矩形丝退火冷拉为异形丝几个工序，其特征是(1)在异型拉丝机上通过所制造的3辊式旋转拉丝模(图2)将贵金属及合金方丝拉制为扁丝；(2)贵金属扁丝(N)与基体金属条料(B)在二辊轧机上，通过所制造的丝材室温固相轧制复合装置(图1)，复合轧制为复合丝材(C)；(3)复合丝材(C)通过所制造的3辊(图2)或4辊(图3)旋转拉丝模冷拉为细方丝或细矩形丝；(4)通过所制造的微异形丝成形模具(图4，图5，图6，图7)或辊开槽及变形的4辊式旋转拉丝模(图8)将复合细方丝或细矩形丝冷拉为各种形状、各种规格的贵金属微异形复合丝材(CM)。
2.按照权利要求1所述的贵金属或合金微异形复合丝制造方法，其特征是(1)用杂质少、夹渣少、气泡少纯度符合要求的贵金属或合金材料在真空中频炉中通过真空精炼，制成φ40～φ80mm铸锭，车表面后加热挤压或锻造成φ6～φ9mm的棒材;棒材经退火热处理后轧制成4.5×4.5mm的方丝;方丝在异型拉丝机上通过所制造的3辊式旋转拉丝模(图2)冷拉制成≠1～2×4.5mm扁丝并退火热处理;(2)已退火热处理的≠1～2×4.5mm贵金属或合金扁丝(N)与≠4.5×36mm基材条料(B)在φ250×φ250mm二辊轧机上通过所制造的丝材室温固相轧制复合装置(图1)，室温固相轧制复合为≠4～8×4.6mm的贵金属及合金复合方丝(C);(3)复合方丝修边及扩散热处理后在异型拉丝机上，通过所制造的3辊或4辊式旋转拉丝模(图2，图3)，拉制为≠1.0×1.0mm细方丝或≠0.5×0.9mm细矩形丝;(4)退火后的≠1.0×1.0mm或≠0.5×0.9mm贵金属或合金细丝材通过所制造的微异形丝成型模具(图4、图5、图6、图7)或轧辊开槽及变形的四辊式旋转拉丝模将复合细方丝或细矩形丝冷拉为各种形状、各种规格的贵金属微异形复合丝材(CM)。
3.按照权利要求1所述的贵金属或合金微异型复合丝制造装置，其特征是1、(2)工序所使用的丝材室温固相轧制复合装置由导位器(1)及一对旋转的开有≠4×4.6mm(深×宽)槽的轧辊(2)组成(图1)。
4.按照权利要求1所述的贵金属或合金微异型复合丝制造装置，其特征是所制造的3辊式或4辊式旋转拉丝模(图2或图3)由平压辊(3)、侧压辊(4)、压下螺杆(5)、压力杆(6)、垫块(7)、压下刻度盘(8)、模架(9)所组成，三辊式有2对平压辊，1对侧压立辊，轧辊尺寸φ35×20mm，一对立式侧压边轧辊装在模架中间位置，二对卧式平压轧辊分别排装在立式侧压辊的前、后，四辊式各有2对平压辊及侧压立辊，轧辊尺寸φ25×15mm，互相交替安装在模架里，当复合丝绕在拉丝轴的盘上，由右至左进行拉制时，通过第一对平压辊时，厚度减薄一次，进入立式侧压辊时宽度就减窄一次，再时入下一对平压辊时，厚度再减薄一次，再进入下一对立式侧压辊时宽度再减窄一次，反复拉制即可得到≠1.0×1.0mm细方丝或≠0.5×0.9mm细矩形丝。
5.按照权利要求1所述的贵金属或合金微异型复合丝制造装置，其特征是所制造的微异形丝成型模具(图4、图5、图6、图7)由2对平压模块(9)，1对立式侧压模块(10)，6块模块用螺栓固定在模架(11)上组成，每块模块的边倒角a为12～15°，每2块模板合起来组成一个24～30°的模口锥度，成为拉丝时的变形区，下面放置的平压模块(图5)侧边可以同时开有1或2条深0.05mm，宽0.1mm的半圆弧小槽(12)作为制作异形丝材的焊脚变形区，上面放置的平压模块侧边可以开有1条R2～6mm的圆弧槽或平顶槽(13)成为圆弧顶面或梯形顶面变形区，侧压模压块(图6)的一端开有厚度～1/2，长度～2/5的斜面(14)，2块侧压模块可以斜面相对成剪刀形放置或平行放置，成为梯形或矩形变形区，模块组装后，从左或右视时正好组成“口”正方形、“
”梯形、或“
”矩形的模子孔形。
6.按照权利要求1和5所述的贵金属或合金微异形丝制造方法，其特征是进行1、(4)工序时当把退火后的≠1.0×1.0mm或≠0.5×0.9mm贵金属或合金丝材绕在拉丝盘上由右至左通过异形丝成型模具冷拉时(图4)，进入第一对平压模块，丝材下方就出现1或2条高0.05mm，宽0.10mm的焊脚，而上方同时出现R≠2～6mm的圆弧面或梯形窄面，丝材厚度减薄，当丝材进入剪刀式或平行放置的侧压模块时，丝材截面就形成等腰梯形或矩形，丝材通过第2副平压模时，丝材下方仍保留着1或2条高0.05mm，宽0.1mm的焊脚，丝材上方保留着R≠2～6mm的圆弧表面或梯形窄面厚度减薄，就这样左拉一次右拉一次，每拉一次把模块靠紧一次，反复几次就可把丝材最后拉制到成品微异型丝材的规格和尺寸。
7.按照权利要求1和2所述贵金属或合金微异型复合丝制造装置，其特征是在进行1(4)工序时，所制造的轧辊开槽及变形的四棍式旋转拉丝模(图8)，的平压辊的下辊上车制1条或2条深0.05mm，宽0.1mm的小槽，上辊车制一条R2mm圆弧槽(15)，2对立式侧压辊车成一头大一头小的锥度辊，其锥度同成品丝材锥度一致(16)，当把≠1.0×1.0mm复合丝绕在拉丝轴的盘上通过四辊式旋转拉丝膜冷拉，通过第1对平压辊时，丝材下方就出现1或2条高0.05mm，宽0.1mm的焊脚，上方出现R2mm的圆弧形面，同时丝材厚度减薄一次，进入带锥度的立式侧压辊时，丝材两边出现等斜边，同时宽度减窄一次，进入第2对平压辊时除下方保持1或2条焊脚及上方保持R2圆弧面外，丝材厚度第二次减薄，进入第2对带锥度立式侧压辊时，宽度再次减窄，重复几次就可将微异形复合丝拉制到成品的规格和尺寸。
全文摘要
贵金属或合金微异形复合丝制造方法及装置。贵金属或合金微异形丝制造方法，包括贵金属或合金热挤压或锻造成棒材，棒材轧成方丝，方丝冷拉为扁线，贵金属或合金扁丝与基体金属轧制复合，复合丝材冷拉为细方丝或细矩形丝，复合细方丝或细矩形丝再冷拉为微异形复合丝。制造了用于制作贵金属或合金微异形复合丝的异形丝轧制复合装置，3辊及4辊式旋转拉丝模，以及微异形丝成型模具。
文档编号B21C3/06GK1084794SQ9211128
公开日1994年4月6日 申请日期1992年9月30日 优先权日1992年9月30日
发明者杨富陶, 顾开源, 钱旭, 赵坚 申请人:中国有色金属工业总公司昆明贵金属研究所