寬幅擠壓裝置的製作方法

2023-05-26 12:48:36 1

專利名稱：：寬幅擠壓裝置的製作方法
技術領域：
：本實用新型涉及擠壓設備及擠壓工具，尤其涉及一種寬幅擠壓裝置及擠壓工藝。
背景技術：
：鎂合金作為最輕的高性能結構材料，其大規格板材、型材在航空太空飛行器製造、交通運輸裝備，特別是現代軌道交通運輸裝備製造中有著極好的應用前景，如可用作地板、門板等結構。然而由於大規格板材和型材在市場上極為罕見，且價格高昂，急需從技術和裝備層面上解決這一問題。如大家所知，由於鎂合金內部密排六方的晶體結構特徵，使其在常規條件下塑性加工阻力大於鋁合金，如表1所示；現有鎂合金板材生產沿用鋁合金的生產技術，即鑄錠開坯、熱軋、冷軋，而在軋制中，大規格鎂合金鑄錠開坯困難，易於開裂、道次壓下量有限且不同道次最佳壓下量要求不同、需要多次中間加熱(退火)、邊裂現象比較普遍，每道次軋制都需要切邊，造成了低效率、低成材率、高成本等弊端。常規鎂合金型材擠壓，目前採用常規擠壓設備，由於擠壓筒為圓柱形，所生產的型材寬度受到擠壓筒直徑的限制，即使國內外目前最大的萬噸擠壓機，最大擠壓筒直徑也只有550mm，所擠壓鋁合金型材的最大寬度只能達到600mm;則對於寬幅大規格型材，如外形尺寸為25匪X700iranX30000腿的中空扁型材，其生產加工幾乎無法實現，如前所述，鎂合金的塑性加工變形能力低於鋁合金，擠壓鎂合金超寬幅板材和超寬幅型材時所能實現的錠坯展寬比例受到錠坯直徑的約束，而錠坯直逕取決於擠壓筒直徑；傳統擠壓筒直徑由擠壓機的最大擠壓能力決定。因此採用傳統擠壓設備無法實現寬幅大規格板材和型材的擠壓。採用超寬幅擠壓方法生產寬幅板坯和寬幅型材，將從根本上解決這一技術瓶頸。表h可擠壓材料特性tableseeoriginaldocumentpage3
發明內容鑑於現有技術所存在的上述問題，本實用新型旨在提供一種寬幅擠壓裝置及擠壓工藝，以從根本上解決這一技術瓶頸，從而高效率地實現萬噸擠壓機也難以完成的寬幅大規格型材和板材/板坯的擠壓生產。本實用新型的技術解決方案是這樣實現的一種寬幅擠壓裝置，包括擠壓機和測溫-冷卻系統，所述擠壓機包括擠壓筒、擠壓杆、主體支撐-定位結構、活動梁、送料機構、液壓系統和控制系統；所述主體支撐-定位結構包括由前後橫梁、及上下對稱的各兩根漲力柱固定連接構成的剛性結構，在前橫梁的右側固定安裝有模具架，所述模具架位於擠壓筒與前橫梁之間；液壓缸與後橫梁固定聯接，活塞與活動梁固定聯接，所述活動梁套於漲力柱上並隨活塞的動作沿漲力柱水平滑動；所述測溫-冷卻系統位於前橫梁左側的擠壓件的出口位置；其特徵在於所述擠壓筒具有扁平擠壓腔和與之相適應的扁擠壓筒外套；所述扁擠壓筒外套具有橢圓截面；所述擠壓筒下還設有導軌，所述導軌與主體支撐-定位結構具有同一地基和同一中軸線；所述的擠壓杆具有與所述扁擠壓腔相適應的扁形橫截面，並通過擠壓座與液壓缸的活塞相連接；所述擠壓座與擠壓杆的結合面的高度和寬度分別等於和不小於所述擠壓杆的對應尺寸。所述的液壓系統是組合液壓系統，包括主液壓缸和兩個副液壓缸並分別與後橫梁固定連接，主活塞和副活塞則分別與活動梁固定連接，並且主活塞通過擠壓座與擠壓杆相連接。一種寬幅型材和板材的擠壓工藝，包括如下過程(1)安裝模具將模具安裝於模具架上；(2)準備扁平毛坯扁平毛坯經表面去渣，預處理後，由送料機構送入擠壓筒前；(3)扁平毛坯進入扁平擠壓腔採用組合液壓系統，主液壓缸打開，副液壓缸動作，帶動活動梁前移，通過擠壓座推動擠壓杆前移並將所述扁平毛坯送入與之尺寸相當的扁平擠壓腔內；(4)合模主液壓缸全開，副液壓缸繼續動作，擠壓筒在擠壓杆的推動下沿其下導軌前移，與安裝於前橫梁上的模具架對中，完成合模；(5)擠壓成型主副液壓缸同時動作，擠壓杆與活動梁同步前移，坯料經模具擠出，形成擠壓件並從前橫梁外側出口送出；(6)測溫及冷卻在所述前橫梁外側出口處，測溫-冷卻系統實時啟動，並根據實際出口溫度控制冷卻強度；(7)剪裁修整剪裁機對擠壓件進行剪裁去邊的修整；(8)牽引機通過夾持部件夾緊擠壓件移離操作臺。所述的扁平擠壓腔是側面為圓弧的矩形扁平內腔，高乂寬=(200300)X(700800)mm，所述扁平毛坯是形狀尺寸與之相一致的鎂合金退火鑄錠；所述組合液壓系統的總公稱壓力為45008000噸;所述牽引機的水平牽引力^200噸。相比現有技術，本實用新型的有益效果是顯而易見的由於本實用新型採用扁擠壓筒，用扁錠作為擠壓坯，同時採用扁擠壓杆與擠壓座的組合結構，大大改善了擠壓過程中的流場分布，顯著降低了實際擠壓比，有效減小了實際擠壓力和設備的複雜程度，降低了擠壓設備動力源功率，使45008000噸的常規商業液壓源可用於寬幅擠壓，使得整體設備的建造成本下降40%50%，可實現大規格鎂合金、鋁合金扁板和寬幅型材的高效率擠壓，獲得幅面寬度超過750mm的寬幅型材或板材，尤其是克服鎂合金軋製成材率低和生產效率低的缺點，高效率地實現萬噸擠壓機也難以完成的超寬幅型材和板材/板坯的擠壓生產。圖1是實施例的寬幅擠壓裝置示意圖2是擠壓機的結構示意圖3是圖2的俯視圖4是擠壓筒的結構示意圖5是圖4的左視圖6是擠壓杆-擠壓座的組合結構示意圖；圖7是前橫梁的結構示意圖8是圖7的左視圖9是後橫梁的結構示意圖10是圖9的左視圖；圖ll是活動梁的結構示意圖；圖12是圖11的左視圖。圖中，11、擠壓筒111、擠壓腔112、擠壓筒內襯113、擠壓筒內套114、加熱器115、隔熱-保溫層116、擠壓筒外套12、送料機構13、擠壓杆14、擠壓座15、活動梁161、前橫梁162、漲力柱163、後橫梁17、模;181、主油缸182、副油缸183、主活塞184、副活塞19、剪刀2、排式強力鼓風機3、剪裁機4、牽引機具體實施方式現結合附圖對本實用新型作進一步的說明一種寬幅擠壓裝置，包括擠壓機和測溫-冷卻系統，並配有剪裁機3和牽引機4，如圖1所示。所述擠壓機，如圖l、圖2和圖3所示，包括擠壓筒ll、擠壓杆-擠壓座、主體支撐-定位結構、活動梁15、送料機構12、組合液壓系統和控制系統；其中，所述擠壓筒11，如圖4、圖5所示，具有側面為圓弧的矩形扁平擠壓腔111，其高乂寬=(200300)X(700800)mm，其外部為與之相適應的扁擠壓筒外套116;所述扁擠壓筒外套116具有橢圓截面，擠壓腔111與外套116之間由內至外包括擠壓筒內襯112、擠壓筒內套113、軸向均布的12組45*100加熱器114及隔熱-保溫層115;所述擠壓筒11下還設有導軌，所述導軌與主體支撐-定位結構具有同一地基和同一中軸線；所述的擠壓杆-擠壓座，如圖6所示，擠壓杆13具有與所述扁擠壓腔111相適應的扁形橫截面，並通過擠壓座14與組合液壓系統的主活塞183相連接；所述擠壓座14與擠壓杆13的結合面的高度和寬度分別等於和略大於所述擠壓杆13的對應尺寸；所述主體支撐-定位結構包括由前後橫梁161和163、及上下對稱的各兩根漲力柱162固定連接構成的剛性結構；所述前橫梁161，如圖7、圖8所示，所述後橫梁163，如圖9和圖10所示，所述活動梁15，如圖ll、圖12所示；在前橫梁161的右側固定安裝有模具架17，所述模具架位於擠壓筒11與前橫梁161之間，油缸181、182與後橫梁163固定聯接；組合液壓系統的主活塞183、和副活塞184均與活動梁15固定聯接，所述活動梁15套於漲力柱162上並隨活塞的動作沿漲力柱162水平滑動；如圖1、圖2和圖3所示；所述組合液壓系統，包括主油缸181和兩個副油缸182a和182b，如圖1、圖2和圖3所示，為常規商業裝置，與普通擠壓機相同，共可產生擠壓力7000噸。所述測溫-冷卻系統位於前橫梁161左側的擠壓件的出口位置，採用排式強力鼓風機2對出口型材進行冷卻，如圖l、圖2和圖3所示。剪裁機3和牽引機4布置於前橫梁161出口處外的操作臺上，如圖1所示。所述牽引機4為大功率牽引系統，採用>200噸液壓牽引系統，為市場通用設計。使用上述寬幅擠壓裝置生產鎂合金寬幅型材和板材，幅寬〉750mm，其工藝過程如下(1)安裝模具將模具安裝於模具架17上；(2)準備扁平毛坯扁平毛坯為鎂合金退火鑄錠，與擠壓筒11的扁平擠壓腔111有相同規格，經表面去渣，預處理後，由送料機構12送入擠壓筒11目U;(3)扁平毛坯進入扁平擠壓腔lll:採用組合液壓系統，主油缸181打開，副油缸182a和182b動作，帶動活動梁15前移，通過擠壓座14推動擠壓杆13前移並將所述扁平毛坯送入與之尺寸相當的扁平擠壓腔111內；(4)合模主油缸181全開，副油缸182a和182b繼續動作，擠壓筒11在擠壓杆13的推動下沿其下導軌前移，與安裝於前橫梁161上的模具架17對中，完成合模；(5)擠壓成型主、副油缸181和182同時動作，擠壓杆13與活動梁15同步前移，坯料經模具擠出，形成擠壓件並從前橫梁161外側出口送出；(6)測溫及冷卻在所述前橫梁161外側出口處，測溫-冷卻系統實時啟動，並根據實際出口溫度控制冷卻強度；(7)牽引機4通過夾持部件夾緊擠壓件，對擠壓件施加一足夠大張力，保證擠壓件平直不發生彎曲或翹曲，並移離操作臺；(8)剪裁修整剪裁機3對擠壓件進行剪裁去邊的修整；(9)復位主、副油缸181和182回油，擠壓杆13—活動梁15向右退回初始位置；擠壓筒ll沿其導軌後退至初始位置；安裝於前橫梁161右側上方的剪刀19動作，剪除模具上殘留的坯料，使模具架17-模具回復準備擠壓的狀態。鎂合金寬幅型材和板材(幅寬〉750mm)，是目前市場上緊缺產品，本實用新型裝置可以生產一、扁平型材幅寬〉750mm，總厚度1550mm，空心，壁厚2.55.Omm，長度1000040000mm。產品主要用於輕量化軌道列車裝備(如列車車體)、航空、太空飛行器結構等大、中型輕量化結構。二、實心板坯幅寬〉750mm，厚度825mm，長度〉15000mm。可實現成材率〉90%。該類擠壓板材為通用產品，既可以直接用作板材，也可以作為軋制更小厚度、更寬幅面(如^2500mm)的寬幅薄板的優質板坯，以滿足新型汽車、輕量化軌道交通運輸裝備、飛行器、軍事裝備等領域的鎂合金超寬產品需求。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本實用新型披露的技術範圍內，根據本實用新型的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。權利要求1、一種寬幅擠壓裝置，包括擠壓機和測溫-冷卻系統，所述擠壓機包括擠壓筒、擠壓杆、主體支撐-定位結構、活動梁、送料機構、液壓系統和控制系統；所述主體支撐-定位結構包括由前後橫梁、及上下對稱的各兩根漲力柱固定連接構成的剛性結構，在前橫梁的右側固定安裝有模具架，所述模具架位於擠壓筒與前橫梁之間；液壓缸與後橫梁固定聯接，活塞與活動梁固定聯接，所述活動梁套於漲力柱上並隨活塞的動作沿漲力柱水平滑動；所述測溫-冷卻系統位於前橫梁左側的擠壓件的出口位置；其特徵在於所述擠壓筒具有扁平擠壓腔和與之相適應的扁擠壓筒外套；所述扁擠壓筒外套具有橢圓截面；所述擠壓筒下還設有導軌，所述導軌與主體支撐-定位結構具有同一地基和同一中軸線；所述的擠壓杆具有與所述扁擠壓腔相適應的扁形橫截面，並通過擠壓座與液壓缸的活塞相連接；所述擠壓座與擠壓杆的結合面的高度和寬度分別等於和不小於所述擠壓杆的對應尺寸。2、根據權利要求1所述的寬幅擠壓裝置，其特徵在於所述的液壓系統是組合液壓系統，包括主液壓缸和兩個副液壓缸並分別與後橫梁固定連接，主活塞和副活塞則分別與活動梁固定連接，並且主活塞通過擠壓座與擠壓杆相連接。專利摘要本實用新型涉及一種寬幅擠壓裝置及其擠壓工藝，所述擠壓裝置包括擠壓機和測溫-冷卻系統，其特徵在於擠壓機具有扁平擠壓腔和與之相適應的扁擠壓筒外套；擠壓筒下設有導軌；與之相對應還具有扁擠壓杆和擠壓座的組合結構，擠壓杆通過擠壓座與液壓缸的活塞相連接；所述擠壓座與擠壓杆的結合面的高度和寬度分別等於和不小於所述擠壓杆的對應尺寸。本實用新型採用扁擠壓筒，用扁錠作為擠壓坯，同時採用扁擠壓杆與擠壓座的組合結構，實現大規格鎂合金、鋁合金扁板和寬幅型材的高效率擠壓，獲得幅面寬度超過750mm的寬幅型材或板材，尤其是克服鎂合金軋製成材率低和生產效率低的缺點，高效率地實現萬噸擠壓機也難以完成的超寬幅型材和板材/板坯的擠壓生產。文檔編號B21C23/02GK201279529SQ200820218920公開日2009年7月29日申請日期2008年11月4日優先權日2008年11月4日發明者峰嚴,周鶴齡,權高峰申請人:大連交通大學