一種高鐵電氣連接器插針的冷擠壓工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及冷鍛加工的技術領域，具體屬于一種高鐵連接器插針的冷擠壓工藝。
【背景技術】
[0002]近年來，中國領導人出訪，都會大力推廣中國的高鐵技術。高鐵已經(jīng)成為了中國的一張名片，事實上，中國高鐵的確值得自豪。很多國外的技術都被中國轉化和吸收，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，隨著中國高鐵的飛速發(fā)展，對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將棒料直接利用數(shù)控車床進行加工而成，所選用的材料為紫銅，而該種材料其導電效果不好，塑形差，并且紫銅在加熱的過程匯中，容易出現(xiàn)氫病的現(xiàn)象，導致在加工過程中使得零件出現(xiàn)破裂，影響高鐵連接器插針的整體強度。
[0004]因此，為了提高高鐵連接器的導電能力和防止氫病現(xiàn)象的出現(xiàn)，很多廠家在生產(chǎn)的過程中會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電性能增強了，同時也能防止氫病現(xiàn)象的出現(xiàn)，但是由于銀材質較軟，而且整個加工過程沒有對高鐵連接器插針的內(nèi)部結構進行改善，從而導致其抗拉強度較低，經(jīng)過多次實驗表明，通過采用棒料直接加工的方式得到的零件經(jīng)測試抗拉強度270mpa，而高鐵在高速行駛的過程中會對高鐵連接器器插針產(chǎn)生強大的拉力，在長時間運行過程中，如果高鐵連接器的抗拉強度不夠，高鐵連接器插針就無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程中所需要的抗拉強度的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術存在的不足，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度的冷擠壓工藝。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術方案: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行退火處理，加熱至700-800°C保溫2~3小時，溫度降至250°C以下取出空冷得到半成品；
(4)潤滑處理:在TPl-Y磷脫氧銅坯料表面涂刷水溶性潤滑劑；
(5)將潤滑后的TPl-Y磷脫氧銅半成品置于模具包套中密封后，采用液壓機進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行第二次冷擠壓加工；
(7)去應力退火:將TPl-Y磷脫氧銅工件加熱到400~500°C，保溫2~4小時，然后?；疬M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滑劑；
(c)將涂刷好的TPl-Y磷脫氧銅坯料進行烘干處理。
[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滑劑的厚度為 0.1—0.3mm。
[0010]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有下述優(yōu)點:通過采用TPl磷脫氧銅其焊接性能和冷彎性能好，與現(xiàn)有技術中的普通紫銅相比，一般無“氫病”傾向，在加熱時TPl-Y磷脫氧銅不會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氣體，保證TP1-Y磷脫氧銅坯料不會發(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度，與現(xiàn)有技術相比，經(jīng)過冷擠壓工藝方式處理后的抗拉強度為352MPa，強度增加30~40%，可以有效的滿足高鐵列車在惡劣環(huán)境中行駛的需要。
【具體實施方式】
[0011]實施例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磷脫氧銅利用自動帶鋸床進行截取，每一次截取的長度為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行退火處理，加熱至700°C保溫2小時，溫度降至250°C以下時，將TPl-Y磷脫氧銅坯料取出進行1~2個小時的空冷使TPl-Y磷脫氧銅坯料冷卻到室溫；
(4)潤滑處理:在TPl-Y磷脫氧銅坯料表面涂刷水溶性潤滑劑；
(5)將潤滑后的TPl-Y磷脫氧銅半成品置于模具包套中密封后，采用液壓機進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)去應力退火:將TPl-Y磷脫氧銅工件加熱到400°C，保溫2小時，然后?；疬M行空冷使TPl-Y磷脫氧銅工件冷卻至室溫。
[0012]采用上述實施例1的生產(chǎn)工藝，可以使高鐵電氣連接器插針的抗拉強度達到300MPa，與現(xiàn)有技術先比，使高鐵電氣連接器插針強度提高30%，可以滿足高鐵列車在高速運行時的環(huán)境需要，保證高鐵列車在高速行駛的過程中電氣連接器插針之間具有良好的接觸性能，避免在行駛過程中發(fā)生因為接觸不良的現(xiàn)象，在退火過程中，其溫度加熱至700°C后保溫2小時，這樣可以消除因金屬切削加工、校直處理、冷成形等產(chǎn)生的殘余應力，穩(wěn)定零件在長期使用時的形狀及尺寸精度，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磷脫氧銅在擠壓過程中不會發(fā)生破裂，同時，還會細化金屬顆粒，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“氫病”傾向，在加熱時TPl-Y磷脫氧銅不會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氣體，保證TPl-Y磷脫氧銅坯料不會發(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，利用鼓風或者油冷使其TPl-Y磷脫氧銅的溫度降至250°C時，取出進行1~2個小時的空冷使TPl-Y磷脫氧銅坯料冷卻到室溫。通過將TPl-Y磷脫氧銅工件加熱到400°C的去應力退火，可以去除部分在冷擠壓過程中產(chǎn)生的內(nèi)應力，然后進行2小時的保溫，可以減小變形和開裂的問題，然后?；疬M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構的穩(wěn)定性。
[0013]實施例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磷脫氧銅利用自動帶鋸床進行截取，每一次截取的長度為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行退火處理，加熱至750°C保溫3小時，溫度降至250°C以下時，將TPl-Y磷脫氧銅坯料取出進行1~2個小時的空冷使TPl-Y磷脫氧銅坯料冷卻到室溫；
(4)潤滑處理:在TPl-Y磷脫氧銅坯料表面涂刷水溶性潤滑劑；
(5)將潤滑后的TPl-Y磷脫氧銅半成品置于模具包套中密封后，采用液壓機進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)去應力退火:將TPl-Y磷脫氧銅工件加熱到450°C，保溫3小時，然后?；疬M行空冷使TPl-Y磷脫氧銅工件冷卻至室溫。
[0014]采用上述實施例2的生產(chǎn)工藝，可以使高鐵電氣連接器插針的抗拉強度達到375MPa，與現(xiàn)有技術先比，使高鐵電氣連接器插針強度提高33%，可以更好的滿足高鐵列車在高速運行時的環(huán)境需要，在退火過程中，其溫度加熱至750°C后保溫3小時，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)生的殘余應力，穩(wěn)定零件在長期使用時的形狀及尺寸精度，相比實施例一，可以較大的提高TPl-Y磷脫氧銅的塑形，保證TPl-Y磷脫氧銅在擠壓過程中不會發(fā)生破裂，同時，還會細化金屬顆粒，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“氫病”傾向，在加熱時TPl-Y磷脫氧銅不會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氣體，保證TPl-Y磷脫氧銅坯料不會發(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，利用鼓風或者油冷使其TPl-Y磷脫氧銅的溫度降至250°C時，取出進行1~2個小時的空冷使TPl-Y磷脫氧銅坯料冷卻到室溫。通過將TPl-Y磷脫氧銅工件加熱到450°C的去應力退火，可以去除全部在冷擠壓過程中產(chǎn)生的內(nèi)應力，然后進行