一种采用热压工艺得到的压力表铜接头及其生产方法

摘要

一种采用热压工艺得到的压力表铜接头及其生产方法，属于铜接头技术领域。压力表铜接头由铜、锌、铝、镍、锑、铅、铁、锡和锰等构成，其采用一次性冲压成型的方法制得。本发明得到的压力表铜接头抗拉强度达到600MPa以上，延伸率达到10%以上，而采用翻砂处理得到的抗拉强度不到300MPa，延伸不超过3%，并且本发明的报废率降至3%以下。

权利要求

1.一种采用热压工艺得到的压力表铜接头的生产方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1）将铜料加入电熔炉中进行加热熔解, 电熔炉中设定加热温度为1100-1300 ℃,铜料熔解后,测定铜料中金属的重量百分比；

2）根据步骤1）测得的结果，在上述铜液中依次添加锌、铅、铝、铜、镍、锑、铁、锡和锰金属，使铜液中各金属重量达到所述的重量比,即铜54～58%、锌36.5～40% 、铝0.3～

0.5% 、镍0.3～0.4% 、锑0.02～0.04% 、铅3～4% 、铁0.5～0.8% 、锡0.7～0.9%、锰

0.02～0.05% 和不可避免的微量杂质余量；

3）将步骤2）中得到的铜液按直径14-24mm进行拉铜棒处理，得到的铜棒再按所需铜接头的规格进行下料处理；

4）将步骤3）得到铜棒加热至600-700 ℃，使整个铜棒变为亮红色为止，将上述的铜棒放入铜接头专用模具中进行冲压，得到压力表铜接头毛坯总成，冲压采用的铜接头专用模具为哈夫模，铜接头专用模具行腔中设置所需铜接头形状的模腔，冲压采用的冲头为分级式冲头，冲压前对冲头进行涂抹润滑油处理；所述润滑油包括植物菜籽油、黄油和石墨粉，植物菜籽油：黄油：石墨粉重量比为5-15：1-8：0.5-5；

5）将冲压得到的压力表铜接头毛坯总成铜接头从专用模具中取出，并迅速进行风冷；

6）将步骤5）得到的压力表铜接头毛坯总成，依次进行切边、抛丸处理，清除表面的油垢、飞边，即得到压力表铜接头成品。

2.如权利要求1所述的一种采用热压工艺得到的压力表铜接头的生产方法，其特征在于所述的步骤2）中使铜液中各金属重量达到所述的重量比：铜56～57% 锌37～38.5% 铝0.35～0.45% 镍0.35～0.4% 锑0.03～0.04% 铅3.4～4% 铁0.55～0.7% 锡0.8～0.9% 锰0.02～0.04% 其余为不可避免的微量杂质。

3.如权利要求1所述的一种采用热压工艺得到的压力表铜接头生产方法，其特征在于所述的步骤4）中铜接头专用模具包括表面成左高右低阶梯结构的左模（1）及与左模（1）相应配合设置的表面成左低右高阶梯结构的右模（2），所述的左模（1）的高阶梯面上设置上圆弧凹槽结构（3），所述的右模（2）的低阶梯面上设置下圆弧凹槽结构（4），右模（2）的高阶梯面上依次设置能够形成压力表铜接头毛坯总成安装座、焊管架和主接头的安装座凹形结构（5）、焊管架凹形结构（6）和主接头凹形结构（7）。

4.如权利要求1所述的一种采用热压工艺得到的压力表铜接头生产方法，其特征在于所述的步骤4）中冲头为二级或三级阶梯结构。

5.如权利要求1所述的一种采用热压工艺得到的压力表铜接头生产方法，其特征在于所述的步骤4）中植物菜籽油：黄油：石墨粉重量比为10-12：3-6：1-4。

说明书

一种采用热压工艺得到的压力表铜接头及其生产方法

技术领域

[0001] 本发明属于铜接头技术领域，具体涉及一种采用热压工艺得到的压力表铜接头及其生产方法。

背景技术

[0002] 压力表铜接头传统的工艺是采用翻沙铸造，采用该方法得到的产品表面粗糙，气孔砂眼多，这样往往会导致压力表接头容易泄漏、强度低、紧密度差、抗压性能低、易断裂、报废率高。

[0003] 改变翻沙铸造的传统工艺，用“红冲法”（热压）新工艺，使得压力表铜接头一次性冲压成型，必须采用新配方的铜棒铜材，如果，仍然用原来一般配方的铜棒进行加工冲压，是无法得到冲压成型的。必须对铜棒的结构成分，重新配方，以适应“红冲法”工艺，提高产量质量，增加产品强度。特别是铜棒中所含的金属元素含量配比不当，就无法用“红冲法”工艺生产压力表铜接头。在生产过程中，就会出现爆裂折断、材料可塑性差、产品强度差、后续工序难以加工，报损率高、无法依次性成型，冲压无法达到顶端，只能冲压一半或大半。因此，必须用新配方的铜棒铜材及新工艺，才能用“红冲压”一次性将压力表铜接头冲压成型。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种采用热压工艺得到的压力表铜接头及其生产方法的技术方案，本发明可一次性冲压成型压力表铜接头，并且得到的压力表铜接头质量好。

[0005] 所述的一种采用热压工艺得到的压力表铜接头，其特征在于由下述重量百分比含量的组分构成：

[0006] 铜54～58% 锌36.5～40% 铝0.3～0.5% 镍0.3～0.4% [0007] 锑0.02～0.04% 铅3～4% 铁0.5～0.8% 锡0.7～0.9% [0008] 锰0.02～0.05% 其余为不可避免的微量杂质。

[0009] 所述的一种采用热压工艺得到的压力表铜接头，其特征在于由下述重量百分比含量的组分构成：

[0010] 铜56～57% 锌37～38.5% 铝0.35～0.45% 镍0.35～0.4% [0011] 锑0.03～0.04% 铅3.4～4% 铁0.55～0.7% 锡0.8～0.9% [0012] 锰0.02～0.04% 其余为不可避免的微量杂质。

[0013] 所述的一种采用热压工艺得到的压力表铜接头的生产方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

[0014] 1）将铜料加入电熔炉中进行加热熔解, 电熔炉中设定加热温度为1100-1300 ℃,铜料熔解后,测定铜料中金属的重量百分比；

[0015] 2）根据步骤1）测得的结果，在上述铜液中依次添加锌、铅、铝、铜、镍、锑、铁、锡和锰金属，使铜液中各金属重量达到所述的重量比；

[0016] 3）将步骤2）中得到的铜液按直径14-24mm进行拉铜棒处理，得到的铜棒再按所需铜接头的规格进行下料处理；

[0017] 4）将步骤3）得到铜棒加热至600-700 ℃，使整个铜棒变为亮红色为止， 将上述的铜棒放入铜接头专用模具中进行冲压，得到压力表铜接头毛坯总成，冲压采用的铜接头专用模具为哈夫模，铜接头专用模具行腔中设置所需铜接头形状的模腔，冲压采用的冲头为分级式冲头，冲压前对冲头进行涂抹润滑油处理；所述润滑油包括植物菜籽油、黄油和石墨粉，植物菜籽油：黄油：石墨粉重量比为5-15：1-8：0.5-5；

[0018] 5）将冲压得到的压力表铜接头毛坯总成铜接头专用模具中取出，并迅速进行风冷；

[0019] 6）将步骤5）得到的压力表铜接头毛坯总成，依次进行切边、抛丸处理，清除表面的油垢、飞边，即得到压力表铜接头成品。

[0020] 所述的一种采用热压工艺得到的压力表铜接头生产方法，其特征在于所述的步骤4）中铜接头专用模具包括表面成左高右低阶梯结构的左模及与左模相应配合设置的表面成左低右高阶梯结构的右模，所述的左模的高阶梯面上设置上圆弧凹槽结构，所述的右模的低阶梯面上设置下圆弧凹槽结构，右模的高阶梯面上依次设置能够形成压力表铜接头毛坯总成安装座、焊管架和主接头的安装座凹形结构、焊管架凹形结构和主接头凹形结构。

[0021] 所述的一种采用热压工艺得到的压力表铜接头生产方法，其特征在于所述的步骤4）中冲头为二级或三级阶梯结构。

[0022] 所述的一种采用热压工艺得到的压力表铜接头生产方法，其特征在于所述的步骤4）中植物菜籽油：黄油：石墨粉重量比为10-12：3-6：1-4。

[0023] 上述的一种采用热压工艺得到的压力表铜接头配伍合理，铜接头中铜、铅、锌、铁和铝为主含量，其余含量总和不超过2%；铝含量不小于0.3%，但不超过0.5%，保证了铜合金的可塑性能；铅含量小于4%，大于3%，保证后续工序加工过程中铜合金的切削性能；铜含量为54～58%，保证铅黄铜的基本物化性质。本发明配方的铜合金用于加工成铜棒生产压力表铜接头，采用本发明的配方得到的铜棒，可塑性强，保证了冲压过程中铜接头远端的一次性到位成型，同时也保证了加工压力表铜接头时产品不爆裂缺口，不折断，提高了抗压性能，增加了产品的韧度和强度，减少报废，提高产量和质量。本发明得到的压力表铜接头抗拉强度达到600MPa以上，延伸率达到10%以上，而采用翻砂处理得到的抗拉强度不到300MPa，延伸不超过3%，并且本发明的报废率降至3%以下。

附图说明

[0024] 图1为发明中左模的结构示意图；

[0025] 图2为发明中右模的结构示意图。

[0026] 图中：1-左模；2-右模；3-上圆弧凹槽结构；4-下圆弧凹槽结构；5-安装座凹形结构；6-焊管架凹形结构；7-主接头凹形结构。

具体实施方式

[0027] 以下结合具体实施例来进一步说明本发明。

[0028] 实施例1

[0029] 1）对铜料（一般为铜与铅、锌和铝的铜合金）加入电熔炉中进行加热熔解, 电熔炉中设定加热温度为1100℃,铜料熔解后,用光谱仪测定铜料中金属的重量百分比；

[0030] 2）根据步骤1）测得的结果，在上述铜液中依次添加锌、铅、铝、铜、镍、锑、铁、锡和锰金属，使铜液中各金属重量达到所述的重量比，即铜液中铜54%、锌40%、铝0.3%、镍0.4%、锑0.02%、铅3%、铁0.8%、锡0.7%和锰0.02%，其余为不可避免的微量杂质；

[0031] 3）将步骤2）中得到的铜液按直径14mm在拉丝机中进行拉铜棒处理，得到的铜棒再按所需铜接头的规格进行下料处理，即切断处理；

[0032] 4）将步骤3）得到铜棒加热至600℃，使整个铜棒变为亮红色为止，将上述的铜棒放入铜接头专用模具中进行冲压，得到压力表铜接头毛坯总成，冲压采用的铜接头专用模具为哈夫模，铜接头专用模具行腔中设置所需铜接头形状的模腔，冲压采用的冲头为分级式冲头，冲压前对冲头进行均匀涂抹润滑油；所述润滑油包括植物菜籽油、黄油和石墨粉，植物菜籽油：黄油：石墨粉重量比为5：5：0.5，润滑油的添加使得压力表脱模容易，降低报废率；

[0033] 如图1和2所示，铜接头专用模具包括表面成左高右低阶梯结构的左模1及与左模1相应配合设置的表面成左低右高阶梯结构的右模2，所述的左模1的高阶梯面上设置上圆弧凹槽结构3，所述的右模2的低阶梯面上设置下圆弧凹槽结构4，右模2的高阶梯面上依次设置能够形成压力表铜接头毛坯总成安装座、焊管架和主接头的安装座凹形结构5、焊管架凹形结构6和主接头凹形结构7；冲头为二级或三级阶梯结构；

[0034] 5）将冲压得到的压力表铜接头毛坯总成铜接头专用模具中取出，并迅速进行风冷，防止变形；

[0035] 6）将步骤5）得到的压力表铜接头毛坯总成，依次进行切边、抛丸处理，清除表面的油垢、飞边，即得到压力表铜接头成品。

[0036] 采用实施例1的方法与传统的方法比较，提高了压力表铜接头的生产效率，产量提高1倍以上，同时降低了生产成本，减少能耗15%以上。并且得到的压力表铜接头表面光洁，抗拉强度达到650MPa，延伸率达到15%，均优于传统方法制得的铜接头。

[0037] 实施例2

[0038] 1）对铜料（一般为铜与铅、锌和铝的铜合金）加入电熔炉中进行加热熔解, 电熔炉中设定加热温度为1200℃,铜料熔解后,用光谱仪测定铜料中金属的重量百分比；

[0039] 2）根据步骤1）测得的结果，在上述铜液中依次添加锌、铅、铝、铜、镍、锑、铁、锡和锰金属，使铜液中各金属重量达到所述的重量比，即铜液中铜57%、锌36.5%、铝0.5%、镍0.3%、锑0.03%、铅3.5%、铁0.5%、锡0.8%和锰0.03%，其余为不可避免的微量杂质；

[0040] 3）将步骤2）中得到的铜液按直径20mm在拉丝机中进行拉铜棒处理，得到的铜棒再按所需铜接头的规格进行下料处理，即切断处理；

[0041] 4）将步骤3）得到铜棒加热至700℃，使整个铜棒变为亮红色为止，将上述的铜棒放入铜接头专用模具（实施例1模具相同）中进行冲压，得到压力表铜接头毛坯总成，冲压前对冲头进行均匀涂抹润滑油；所述润滑油包括植物菜籽油、黄油和石墨粉，植物菜籽油：黄油：石墨粉重量比为15：8：5，润滑油的添加使得压力表脱模容易，降低报废率；

[0042] 5）将冲压得到的压力表铜接头毛坯总成铜接头专用模具中取出，并迅速进行风冷，防止变形；

[0043] 6）将步骤5）得到的压力表铜接头毛坯总成，依次进行切边、抛丸处理，清除表面的油垢、飞边，即得到压力表铜接头成品。

[0044] 通过本实施例得到的压力表铜接头表面光洁，抗拉强度达到630MPa，延伸率达到12%，均优于传统方法制得的铜接头。

[0045] 实施例3

[0046] 1）对铜料（一般为铜与铅、锌和铝的铜合金）加入电熔炉中进行加热熔解, 电熔炉中设定加热温度为1300℃,铜料熔解后,用光谱仪测定铜料中金属的重量百分比；

[0047] 2）根据步骤1）测得的结果，在上述铜液中依次添加锌、铅、铝、铜、镍、锑、铁、锡和锰金属，使铜液中各金属重量达到所述的重量比，即铜液中铜56%、锌37%、铝0.45%、镍0.35%、锑0.04%、铅4%、铁0.6%、锡0.9%和锰0.05%，其余为不可避免的微量杂质；

[0048] 3）将步骤2）中得到的铜液按直径24mm在拉丝机中进行拉铜棒处理，得到的铜棒再按所需铜接头的规格进行下料处理，即切断处理；

[0049] 4）将步骤3）得到铜棒加热至650℃，使整个铜棒变为亮红色为止，将上述的铜棒放入铜接头专用模具（实施例1模具相同）中进行冲压，得到压力表铜接头毛坯总成，冲压前对冲头进行均匀涂抹润滑油；所述润滑油包括植物菜籽油、黄油和石墨粉，植物菜籽油：黄油：石墨粉重量比为10：3：1，润滑油的添加使得压力表脱模容易，降低报废率；

[0050] 5）将冲压得到的压力表铜接头毛坯总成铜接头专用模具中取出，并迅速进行风冷，防止变形；

[0051] 6）将步骤5）得到的压力表铜接头毛坯总成，依次进行切边、抛丸处理，清除表面的油垢、飞边，即得到压力表铜接头成品。

[0052] 通过本实施例得到的压力表铜接头表面光洁，抗拉强度达到680MPa，延伸率达到14%，均优于传统方法制得的铜接头。