一種用於加工u型截面金屬帶材的帶坯斷面形狀的製作方法
2023-10-05 22:34:44
專利名稱：一種用於加工u型截面金屬帶材的帶坯斷面形狀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於加工U型截面金屬帶材的帶坯斷面形狀，尤其涉及用於加工功率電晶體用 U形截面銅合金帶材的帶坯斷面形狀。
背景技術：
用作功率電晶體用U形截面銅合金帶材的斷面通常由薄、厚二種規格形成，薄料為引線用於電路連接，厚料支撐晶片及散熱，其常見斷面見圖1，為U形斷面，斷面的中間為薄料，薄料的邊緣和二邊相鄰厚料的邊緣組成了一個凹狀的梯形，斷面的二邊為相等尺寸的厚料，為了滿足高速衝床模具對框架衝制的要求，對U型截面帶材的尺寸公差、表面粗糙度、側彎、殘餘內應力等都有非常嚴格的技術要求，U型截面帶材的加工一般具有以下二個主要加工過程I、U型截面帶坯的粗成型，2、U型截面帶材的精軋成型，而U型截面帶坯的粗成型方法根據所加工原料的截面形狀不同通常有以下二種I、採用具有矩形截面的帶材來加工成型U型截面帶坯，2、採用與成品截面相似放大的截面(見圖2)來加工成型U型截面帶坯，方法I所用的矩形截面帶材通常通過錠坯熱軋、冷軋、縱剪等多道工序獲得，帶材質量穩定，機械性能優良，但工程投資大，成本高，並且矩形截面帶材在後續U型截面的成型中，由於厚料和薄料部分加工率的不同，使加工過程變得複雜。而方法2是採用與成品截面相似放大的截面形狀作為模具形狀來連續鑄造U形鑄坯或擠壓U形坯，其工藝流程短、工程投資省，並且U形鑄坯或擠壓U形坯在後續U型截面的成型中，由於厚料和薄料部分加工率的基本相同使後續的加工過程變得簡單，但坯料在熱成型的過程中，由於U形截面厚、薄料冷卻時的不均勻，在凝固收縮時會在厚、薄料交界處局部產生內應力，當內應力大於材料的抗拉強度就會導致材料出現肉眼無法識別的內部細小裂紋，嚴重時會出現明顯的裂紋，肉眼不能識別的內部裂紋在進行冷壓力加工時，細小的裂紋會拉長出現斷續的長條裂紋，至使產品報廢，同時從帶坯的形狀看(圖2)，由於厚薄料交界處的臺階尺寸過大和整體形狀的不對稱，造成模具整體受力不均和局部磨損過大而提早失效，影響模具使用壽命。
發明內容
I.本發明的目的就是為了克服上述方法2存在的不足之處而提供的一種帶坯斷面形狀，該斷面形狀能減少或消除材料在厚、薄料交界處凝固收縮時局部產生的內應力，同時該斷面形狀不影響帶材後續U形截面的成型加工，本發明的目的可以通過以下技術方案來實現所述的帶坯斷面形狀(圖3)，是一個上下左右全對稱的圖形，圖形截面的中部為薄料，薄料的上部和下部的邊緣和相鄰厚料的邊緣組成了一個上下對稱的凹狀的梯形，圖形截面的二邊為對稱的厚料，在薄料t2和厚料T2之間有一個厚度逐步變化的過渡區，A2是凹狀梯形的下邊長，A2 = A+(3 7mm)(式中A為成品帶材截面中凹狀梯形的下邊長)，α角度是凹狀梯形下邊長A2與過渡區斜長形成的角度，α =25° 35°，薄料厚度t2 =(6 13) · t (式中t為成品帶材截面中薄料厚度)，厚料厚度T2 = (6 13) · T (式中T為成品帶材截面中厚料的厚度)，斷面寬度W2 =W+(2 IOmm)(式中W為成品帶材截面中的寬度)，所述的帶坯斷面形狀輪廓交界處均有圓角過渡R = (2 8)_，由於明顯的減小了單邊厚料和薄料間的差值，並增大了厚薄料過渡區的範圍，和採用了對稱圖形，有效的改善了厚、薄料冷卻時的均勻性，使材料在凝固收縮時能減少或消除厚、薄料交界處凝固收縮時局部內應力的產生，另外薄料處下面的凹狀梯形可以在後續一道或多道的孔型軋制過程中壓平而不影響質量。該發明與現有技術相比，有益的效果是I、減少或消除帶坯的裂紋，提高成品率。2、改善模具的受力狀態和減小模具的磨損，提高模具使用壽命。
圖I是常見U型帶材成品斷面示意圖。圖2是原先的帶坯斷面形狀。圖3是本發明的帶坯斷面形狀。圖4是本發明的另一例帶坯斷面形狀。
具體實施例方式以下是結合附圖按照本發明技術方案所作的實施例，以進一步闡述本發明。見圖I,成品U型帶材的薄料厚度t = O. 45mm,厚料厚度T = L 27mm, A = 25mm, W=54mm,本發明的帶還斷面形狀見圖3,帶還薄料厚度t2 = 4. 7mm,厚料厚度T2 = 14. 5mm,A2 = 30mm，α = 35°，W2 = 58mm，R = 3mm。圖3所示的帶坯斷面形狀為一條U形帶材，帶坯的斷面形狀可以用單個帶坯斷面形狀(圖3)進行多個組合成型(圖4)，形成多條U形帶材是本發明的另一種形式，同樣也在本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種用於加工U型截面金屬帶材的帶坯斷面形狀，其特徵在於，所述的帶坯斷面形狀(圖3)，是一個上下左右全對稱的圖形，圖形截面的中部為薄料，薄料的上部和下部的邊緣和相鄰厚料的邊緣組成了一個上下對稱的凹狀的梯形，圖形截面的二邊為對稱的厚料，在薄料t2和厚料T2之間有一個厚度逐步變化的過渡區，A2是凹狀梯形的下邊長，A2 =A+(3 7mm)(式中A為成品帶材截面中凹狀梯形的下邊長)，α角度是凹狀梯形下邊長Α2與過渡區斜長形成的角度，α =25。 35°，薄料厚度t2= (6 13) (式中t為成品帶材截面中薄料厚度)，厚料厚度T2 =出 13) · T (式中T為成品帶材截面中厚料的厚度)，斷面寬度W2 = W+(2 IOmm)(式中W為成品帶材截面中的寬度)，所述的帶坯斷面形狀輪廓交界處均有圓角過渡=R= (2 8)_，。
2.如權利要求I所述的一種用於加工U型截面金屬帶材的帶坯斷面形狀，其特徵在於，所述的斷面形狀的帶坯是由鑄造、連續鑄造、擠壓、連續擠壓方法所加工。
3.如權利要求I所述的一種用於加工U型截面金屬帶材的帶坯斷面形狀，其特徵在於，帶坯的斷面形狀可以用權利要求I中的帶坯斷面形狀(圖3)進行多個組合成型(圖4)。
全文摘要
本發明涉及一種用於加工U型截面金屬帶材的帶坯斷面形狀，該形狀是一個上下左右全對稱的圖形，在薄料t2和厚料T2之間有一個厚度逐步變化的過渡區，有效的改善了厚、薄料冷卻時的均勻性，使材料在凝固收縮時能減少或消除厚、薄料交界處凝固收縮時局部內應力的產生，該發明與現有技術相比，有益的效果是減少或消除帶坯的裂紋，提高成品率，改善模具的受力狀態和減小模具的磨損，提高模具使用壽命。
文檔編號F16S3/00GK102954337SQ20111025068
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月29日 優先權日2011年8月29日
發明者餘波, 楊惟志 申請人:上海格林賽高新材料有限公司