一種高鐵電氣連接器插針的冷擠壓工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷鍛加工的技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于一種高鐵連接器插針的冷擠壓工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，中國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人出訪，都會(huì)大力推廣中國(guó)的高鐵技術(shù)。高鐵已經(jīng)成為了中國(guó)的一張名片，事實(shí)上，中國(guó)高鐵的確值得自豪。很多國(guó)外的技術(shù)都被中國(guó)轉(zhuǎn)化和吸收，其中作為重要零部件的連接器，一直被外資企業(yè)壟斷。
[0003]目前，隨著中國(guó)高鐵的飛速發(fā)展，對(duì)高鐵連接器插針的要求也是在不斷的提高，傳統(tǒng)的高鐵連接器插針都是通過(guò)將棒料直接利用數(shù)控車(chē)床進(jìn)行加工而成，所選用的材料為紫銅，而該種材料其導(dǎo)電效果不好，塑形差，并且紫銅在加熱的過(guò)程匯中，容易出現(xiàn)氫病的現(xiàn)象，導(dǎo)致在加工過(guò)程中使得零件出現(xiàn)破裂，影響高鐵連接器插針的整體強(qiáng)度。
[0004]因此，為了提高高鐵連接器的導(dǎo)電能力和防止氫病現(xiàn)象的出現(xiàn)，很多廠家在生產(chǎn)的過(guò)程中會(huì)選擇采用在紫銅混入銀，加工制成如TP1-Y磷脫氧銅，然后以其為原材料，采用數(shù)控車(chē)床直接加工制成高鐵連接器插針，但是采用該方式成型后的高鐵連接器插針雖然導(dǎo)電性能增強(qiáng)了，同時(shí)也能防止氫病現(xiàn)象的出現(xiàn)，但是由于銀材質(zhì)較軟，而且整個(gè)加工過(guò)程沒(méi)有對(duì)高鐵連接器插針的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，從而導(dǎo)致其抗拉強(qiáng)度較低，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)采用棒料直接加工的方式得到的零件經(jīng)測(cè)試抗拉強(qiáng)度270mpa，而高鐵在高速行駛的過(guò)程中會(huì)對(duì)高鐵連接器器插針產(chǎn)生強(qiáng)大的拉力，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中，如果高鐵連接器的抗拉強(qiáng)度不夠，高鐵連接器插針就無(wú)法保持良好的連接穩(wěn)定性，因此采用傳統(tǒng)的加工工藝很難滿足高鐵在高速行駛過(guò)程中所需要的抗拉強(qiáng)度的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可以提高高鐵電氣連接器插針的抗拉強(qiáng)度的冷擠壓工藝。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種高鐵電氣連接器插針的冷擠壓工藝，其特征在于包括如下步驟:
(1)選取坯料:TPl-Y磷脫氧銅；
(2)制坯:將TPl-Y磷脫氧銅棒料進(jìn)行截取形成胚料；
(3)將截取好的TPl-Y磷脫氧銅坯料置于真空熱處理爐中進(jìn)行退火處理，加熱至700-800°C保溫2~3小時(shí)，溫度降至250°C以下取出空冷得到半成品；
(4)潤(rùn)滑處理:在TPl-Y磷脫氧銅坯料表面涂刷水溶性潤(rùn)滑劑；
(5)將潤(rùn)滑后的TPl-Y磷脫氧銅半成品置于模具包套中密封后，采用液壓機(jī)進(jìn)行第一次冷擠壓得到初品；
(6)將第一次冷擠壓后的TPl-Y磷脫氧銅坯料反向進(jìn)行第二次冷擠壓加工；
(7)去應(yīng)力退火:將TPl-Y磷脫氧銅工件加熱到400~500°C，保溫2~4小時(shí)，然后停火進(jìn)行空冷使TPl-Y磷脫氧銅工件冷卻至室溫。
[0007]作為優(yōu)選，步驟(5)中，冷擠壓的壓力為150~300MPa。
[0008]作為優(yōu)選，所述步驟(4)的處理工藝包括:
(a)將TPl-Y磷脫氧銅坯料表面清洗；
(b)將清洗好的TPl-Y磷脫氧銅坯料均勻涂刷或者浸蘸該冷擠壓潤(rùn)滑劑；
(c)將涂刷好的TPl-Y磷脫氧銅坯料進(jìn)行烘干處理。
[0009]作為優(yōu)選，在TPl-Y磷脫氧銅坯料表面均勻涂刷或者浸蘸該冷擠壓潤(rùn)滑劑的厚度為 0.1—0.3mm。
[0010]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有下述優(yōu)點(diǎn):通過(guò)采用TPl磷脫氧銅其焊接性能和冷彎性能好，與現(xiàn)有技術(shù)中的普通紫銅相比，一般無(wú)“氫病”傾向，在加熱時(shí)TPl-Y磷脫氧銅不會(huì)與氫或一氧化碳易與晶界的氧化亞銅(CU20)作用而產(chǎn)生高壓水蒸氣或二氧化碳?xì)怏w，保證TP1-Y磷脫氧銅坯料不會(huì)發(fā)生破裂?？稍谶€原性氣氛中加工，使用冷擠壓的方法可以很大程度上提高零件的抗拉強(qiáng)度，與現(xiàn)有技術(shù)相比，經(jīng)過(guò)冷擠壓工藝方式處理后的抗拉強(qiáng)度為352MPa，強(qiáng)度增加30~40%，可以有效的滿足高鐵列車(chē)在惡劣環(huán)境中行駛的需要。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
一種高鐵電氣連接器插針的冷擠壓工藝，包括如下步驟:
(1)選取坯料TPl-Y磷脫氧銅；
(2)將TPl-Y磷脫氧銅利用自動(dòng)帶鋸床進(jìn)行截取，每一次截取的長(zhǎng)度為70mm;
(3)將截取好的TPl-Y磷脫氧銅坯料置于真空熱處理爐中進(jìn)行退火處理，加熱至700°C保溫2小時(shí)，溫度降至250°C以下時(shí)，將TPl-Y磷脫氧銅坯料取出進(jìn)行1~2個(gè)小時(shí)的空冷使TPl-Y磷脫氧銅坯料冷卻到室溫；
(4)潤(rùn)滑處理:在TPl-Y磷脫氧銅坯料表面涂刷水溶性潤(rùn)滑劑；
(5)將潤(rùn)滑后的TPl-Y磷脫氧銅半成品置于模具包套中密封后，采用液壓機(jī)進(jìn)行第一次冷擠壓得到初品；
(6)將第一次冷擠壓后的TPl-Y磷脫氧銅坯料反向再進(jìn)行第二次冷擠壓加工，得到成品的尚鐵電氣連接器插針；
(7)去應(yīng)力退火:將TPl-Y磷脫氧銅工件加熱到400°C，保溫2小時(shí)，然后?；疬M(jìn)行空冷使TPl-Y磷脫氧銅工件冷卻至室溫。
[0012]采用上述實(shí)施例1的生產(chǎn)工藝，可以使高鐵電氣連接器插針的抗拉強(qiáng)度達(dá)到300MPa，與現(xiàn)有技術(shù)先比，使高鐵電氣連接器插針強(qiáng)度提高30%，可以滿足高鐵列車(chē)在高速運(yùn)行時(shí)的環(huán)境需要，保證高鐵列車(chē)在高速行駛的過(guò)程中電氣連接器插針之間具有良好的接觸性能，避免在行駛過(guò)程中發(fā)生因?yàn)榻佑|不良的現(xiàn)象，在退火過(guò)程中，其溫度加熱至700°C后保溫2小時(shí)，這樣可以消除因金屬切削加工、校直處理、冷成形等產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，穩(wěn)定零件在長(zhǎng)期使用時(shí)的形狀及尺寸精度，相比現(xiàn)有加工工藝的退火溫度600度，可以提高TPl-Y磷脫氧銅的塑性，保證TPl-Y磷脫氧銅在擠壓過(guò)程中不會(huì)發(fā)生破裂，同時(shí)，還會(huì)細(xì)化金屬顆粒，使TPl-Y磷脫氧銅能獲得比較大的變形量，方便擠壓成形。采用的TPl-Y磷脫氧銅一般無(wú)“氫病”傾向，在加熱時(shí)TPl-Y磷脫氧銅不會(huì)與氫或一氧化碳易與晶界的氧化亞銅(Cu20)作用而產(chǎn)生高壓水蒸氣或二氧化碳?xì)怏w，保證TPl-Y磷脫氧銅坯料不會(huì)發(fā)生破裂。為了抑制TPl-Y磷脫氧銅自由碳化物的析出使其獲得偽共析組織，利用鼓風(fēng)或者油冷使其TPl-Y磷脫氧銅的溫度降至250°C時(shí)，取出進(jìn)行1~2個(gè)小時(shí)的空冷使TPl-Y磷脫氧銅坯料冷卻到室溫。通過(guò)將TPl-Y磷脫氧銅工件加熱到400°C的去應(yīng)力退火，可以去除部分在冷擠壓過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，然后進(jìn)行2小時(shí)的保溫，可以減小變形和開(kāi)裂的問(wèn)題，然后?；疬M(jìn)行空冷使TPl-Y磷脫氧銅工件冷卻至室溫，提高了高鐵電氣連接器插針的整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
[0013]實(shí)施例2
一種高鐵電氣連接器插針的冷擠壓工藝，包括如下步驟:
(1)選取坯料TPl-Y磷脫氧銅；
(2)將TPl-Y磷脫氧銅利用自動(dòng)帶鋸床進(jìn)行截取，每一次截取的長(zhǎng)度為70mm;
(3)將截取好的TPl-Y磷脫氧銅坯料置于真空熱處理爐中進(jìn)行退火處理，加熱至750°C保溫3小時(shí)，溫度降至250°C以下時(shí)，將TPl-Y磷脫氧銅坯料取出進(jìn)行1~2個(gè)小時(shí)的空冷使TPl-Y磷脫氧銅坯料冷卻到室溫；
(4)潤(rùn)滑處理:在TPl-Y磷脫氧銅坯料表面涂刷水溶性潤(rùn)滑劑；
(5)將潤(rùn)滑后的TPl-Y磷脫氧銅半成品置于模具包套中密封后，采用液壓機(jī)進(jìn)行第一次冷擠壓得到初品；該初品的高度為50mm ；
(6)將第一次冷擠壓后的TPl-Y磷脫氧銅坯料反向再進(jìn)行第二次冷擠壓加工，得到成品的尚鐵電氣連接器插針；
(7)去應(yīng)力退火:將TPl-Y磷脫氧銅工件加熱到450°C，保溫3小時(shí)，然后?；疬M(jìn)行空冷使TPl-Y磷脫氧銅工件冷卻至室溫。
[0014]采用上述實(shí)施例2的生產(chǎn)工藝，可以使高鐵電氣連接器插針的抗拉強(qiáng)度達(dá)到375MPa，與現(xiàn)有技術(shù)先比，使高鐵電氣連接器插針強(qiáng)度提高33%，可以更好的滿足高鐵列車(chē)在高速運(yùn)行時(shí)的環(huán)境需要，在退火過(guò)程中，其溫度加熱至750°C后保溫3小時(shí)，這樣可以較好的消除因金屬切削加工、校直處理、冷成形等產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，穩(wěn)定零件在長(zhǎng)期使用時(shí)的形狀及尺寸精度，相比實(shí)施例一，可以較大的提高TPl-Y磷脫氧銅的塑形，保證TPl-Y磷脫氧銅在擠壓過(guò)程中不會(huì)發(fā)生破裂，同時(shí)，還會(huì)細(xì)化金屬顆粒，使TPl-Y磷脫氧銅能獲得更大的變形量。采用的TPl-Y磷脫氧銅一般無(wú)“氫病”傾向，在加熱時(shí)TPl-Y磷脫氧銅不會(huì)與氫或一氧化碳易與晶界的氧化亞銅(Cu20)作用而產(chǎn)生高壓水蒸氣或二氧化碳?xì)怏w，保證TPl-Y磷脫氧銅坯料不會(huì)發(fā)生破裂。為了抑制TPl-Y磷脫氧銅自由碳化物的析出使其獲得偽共析組織，利用鼓風(fēng)或者油冷使其TPl-Y磷脫氧銅的溫度降至250°C時(shí)，取出進(jìn)行1~2個(gè)小時(shí)的空冷使TPl-Y磷脫氧銅坯料冷卻到室溫。通過(guò)將TPl-Y磷脫氧銅工件加熱到450°C的去應(yīng)力退火，可以去除全部在冷擠壓過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，然后進(jìn)行