专利名称：一种扁挤压筒的内套及扁挤压筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械构造技术领域，特别涉及一种扁挤压筒的内套及扁挤压筒。
背景技术：
扁挤压筒是挤压大型、扁宽、薄壁、复杂空心和实心型材必不可少的重要工具，由 于扁挤压筒要在高温、高压和高摩擦的恶劣条件下工作，应力分布极不均勻，内套容易开 裂，影响使用寿命。参见图1，该图为现有技术中内套为整体结构的扁挤压筒示意图。如图1所示，扁挤压筒由内套101、中套102和外套103组合而成。内套101为整 体结构，外圆内“方”。“方”形部位的边部成为危险断面，如图1中的圆形104圈定的部分。 由于加工制造原因，危险断面的金属流线不能达到沿周向规则分布，降低了材料的利用效 果。实际生产中大型扁挤压筒内套破裂99%都在这个部位。由此可见，这种结构的内套寿 命很低。目前还有一种扁挤压筒的内套为拼镶式，参见图2，该图为现有技术中内套为拼镶 结构的扁挤压筒示意图。拼镶结构的内套由四个拼块组成，分别是左侧拼块A、右侧拼块B、上拼块C和下拼 块D。这四个拼块固定在中套的内壁上。因内套在工作时左侧拼块A和右侧拼块B不受拉应力，借助上拼块C和下拼块D把 工作型腔产生的应力转化到中套102上去，由中套102来承担最大峰值应力，这样中套102 寿命明显降低。同时左侧拼块A和右侧拼块B因不受拉应力，只起构成工作型腔和传递应 力作用，使得扁挤压筒的空间利用率不高，不得不靠增加外形尺寸来提高扁挤压筒的强度。因此，这种拼镶结构的内套不但会造成中套的寿命降低，而且使扁挤压筒的空间 利用率较低。综上所述，目前的扁挤压筒的内套结构都会造成扁挤压筒的寿命较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种扁挤压筒的内套及扁挤压筒，能够提高扁挤 压筒的寿命。本发明提供的扁挤压筒的内套，包括内套圆环、上镶块和下镶块；所述内套圆环位于扁挤压筒的中套内；所述上镶块和下镶块分别对称位于所述内套圆环的内壁上，所述上镶块和下镶块 形成扁挤压筒的内套工作型腔。优选地，所述上镶块和下镶块的断面均为半月牙形状，半月牙的弧面与所述内套 圆环的圆弧面相配合。优选地，还包括至少两个沉头螺栓，用于将上镶块和下镶块固定在所述内套圆环 的内壁上。
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优选地，所述沉头螺栓为两个，分别为第一沉头螺栓和第二沉头螺栓；所述第一个沉头螺栓用于将上镶块固定在所述内套圆环的内壁上；所述第二个沉头螺栓用于将下镶块固定在所述内套圆环的内壁上。优选地，所述沉头螺栓为四个，其中两个沉头螺栓用于将上镶块固定在所述内套 圆环的内壁上；另外两个沉头螺栓用于将下镶块固定在所述内套圆环的内壁上。优选地，所述内套圆环由锻造制成。优选地，所述内套圆环的毛坯锻造扩孔成型或环向轧制成型，将内套圆环的金属 流线沿周向规则分布。本发明还提供一种扁挤压筒，包括中套和外套，所述中套位于所述外套的内部；还 包括所述的内套，所述内套位于所述中套的内部。与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明提供的扁挤压筒的内套，采用内套圆环和两个镶块组成。两个镶块的弧面 与内套圆环的弧形内壁相配合，改善内套工作型腔直面与弧面交界处的应力分布。当扁挤 压筒工作时，镶块由内压而产生微小的上下位移，使内套圆环在周向上发生弹性变形，产生 抗力对应筒内的峰值应力。本发明提供的扁挤压筒可以把集中内应力较均勻地传递给内套 圆环，降低了危险断面的应力峰值，实现了扁挤压筒应力圆筒化分布，这样内套圆环受到的 应力分布均勻，从而可以提高整个扁挤压筒的使用寿命。
图1是现有技术中内套为整体结构的扁挤压筒示意图；图2是现有技术中内套为拼镶结构的扁挤压筒示意图；图3是本发明扁挤压筒内套的第一实施例示意图；图4是本发明扁挤压筒内套的第二实施例示意图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明 的具体实施方式
做详细的说明。参见图3，该图为本发明扁挤压筒内套的第一实施例示意图。本发明实施例提供的扁挤压筒的内套包括内套圆环301、上镶块302和下镶块 303。所述内套圆环302位于扁挤压筒的中套102内。所述上镶块302和下镶块303分别对称位于所述内套圆环301的内壁上，所述上 镶块302和下镶块303形成扁挤压筒的内套工作型腔304。如图3所示，上镶块302和下镶块303的断面均为半月牙形状，半月牙的弧面与所 述内套圆环301的圆弧面相配合。上镶块302和下镶块303组成近似长方形的内套工作型腔304。本发明提供的扁挤压筒的内套，采用内套圆环301和两个镶块组成。两个镶块的 弧面与内套圆环301的弧形内壁相配合，改善内套工作型腔304直面与弧面交界处的应力 分布。当扁挤压筒工作时，镶块由内压而产生微小的上下位移，使内套圆环301在周向上
4发生弹性变形，产生抗力对应筒内的峰值应力。本发明提供的扁挤压筒可以把集中内应力 较均勻地传递给内套圆环301，降低了危险断面的应力峰值，实现了扁挤压筒应力圆筒化分 布，这样内套圆环受到的应力分布均勻，从而可以提高整个扁挤压筒的使用寿命。参见图4，该图为本发明扁挤压筒内套的第二实施例示意图。本实施例提供的扁挤压筒内套还包括至少两个沉头螺栓，用于将上镶块和下镶块 固定在所述内套圆环的内壁上。如图4所示，本实施例优选采用两个沉头螺栓，分别为上沉头螺栓305和下沉头螺 栓 306。所述上沉头螺栓305用于将上镶块302固定在内套圆环301的内壁上。所述下沉头螺栓306用于将下镶块303固定在内套圆环301的内壁上。需要说明的是，本实施例为了节省材料和减少加工工艺，仅使用了两个沉头螺栓。 当然可以为了将镶块更好地固定在圆环内套的内壁上，可以增加使用沉头螺栓的数量。例 如可以选用四个沉头螺栓，两个用来固定上镶块，另外两个用来固定下镶块。需要说明的是，本实施例优选采用沉头螺栓将镶块固定在内套圆环的内壁上，当 然，也可以采用其他方式或器件将上镶块和下镶块固定在内套圆环的内壁上。本实施例提供的所述内套圆环由锻造工艺制成，内套圆环在毛坯锻造时，可调 整锻造工艺，实现内套圆环的金属流线沿周向规则分布，把材料的周向强度提高20% 30%，增加扁挤压筒的内套的抗破裂性能，从而达到提高扁挤压筒寿命的目的。下面简单解释下锻造。锻造利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机 械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态 疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优 于同样材料的铸件。本发明扁挤压筒内套圆环的毛坯要求锻造扩孔成型或环向轧制，使得内套圆环的 金属流线沿周向(或切向)分布。本发明的扁挤压筒内套结构，因镶块在工作时由内压而产生微小的上下位移，使 内套圆环在周向上发生弹性变形，产生抗力对应筒内的峰值应力，比整体内套由长方形边 部产生变形对抗峰值应力效果好得多。本内套结构科学合理，能有效把集中的内应力较均 勻的传递给内套圆环，降低了危险断面的应力峰值，实现了扁挤压筒“应力”圆筒化分布的 技术，该发明缓解了扁挤压筒内套内壁应力过于集中，因此可大大提高内套的使用次数。从 而提高整个扁挤压筒的使用寿命。本发明实施例还提供一种扁挤压筒，包括内套、中套和外套，所述内套使用上述实 施例公开的内套结构。所述内套位于所述中套的内部；所述中套位于所述外套的内部。由于该内套结构可以提高内套的使用寿命，因此同时可以提高扁挤压筒的使用寿 命。需要说明的是，本发明实施例提供的扁挤压筒的内套结构不具体限定扁挤压筒的 尺寸大小，也不具体限定内套的具体尺寸大小。可以根据实际生产需要制造不同尺寸大小 的扁挤压筒。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽
5然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明 技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离 本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同 变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
一种扁挤压筒的内套，其特征在于，包括内套圆环、上镶块和下镶块；所述内套圆环位于扁挤压筒的中套内；所述上镶块和下镶块分别对称位于所述内套圆环的内壁上，所述上镶块和下镶块形成扁挤压筒的内套工作型腔。
2.根据权利要求1所述的扁挤压筒的内套，其特征在于，所述上镶块和下镶块的断面 均为半月牙形状，半月牙的弧面与所述内套圆环的圆弧面相配合。
3.根据权利要求1所述的扁挤压筒的内套，其特征在于，还包括至少两个沉头螺栓，用 于将上镶块和下镶块固定在所述内套圆环的内壁上。
4.根据权利要求3所述的扁挤压筒的内套，其特征在于，所述沉头螺栓为两个，分别为 第一沉头螺栓和第二沉头螺栓；所述第一个沉头螺栓用于将上镶块固定在所述内套圆环的内壁上；所述第二个沉头螺栓用于将下镶块固定在所述内套圆环的内壁上。
5.根据权利要求3所述的扁挤压筒的内套，其特征在于，所述沉头螺栓为四个，其中两 个沉头螺栓用于将上镶块固定在所述内套圆环的内壁上；另外两个沉头螺栓用于将下镶块 固定在所述内套圆环的内壁上。
6.根据权利要求1所述的扁挤压筒的内套，其特征在于，所述内套圆环由锻造制成。
7.根据权利要求6所述的扁挤压筒的内套，其特征在于，所述内套圆环的毛坯锻造扩 孔成型或环向轧制成型，将内套圆环的金属流线沿周向规则分布。
8.一种扁挤压筒，包括中套和外套，所述中套位于所述外套的内部；其特征在于，包括 如权利要求1-7任一项所述的内套，所述内套位于所述中套的内部。
全文摘要
本发明提供一种扁挤压筒的内套，包括内套圆环、上镶块和下镶块；所述内套圆环位于扁挤压筒的中套内；所述上镶块和下镶块分别对称位于所述内套圆环的内壁上，所述上镶块和下镶块形成扁挤压筒的内套工作型腔。两个镶块的弧面与内套圆环的弧形内壁相配合，改善内套工作型腔直面与弧面交界处的应力分布。当扁挤压筒工作时，镶块由内压而产生微小的上下位移，使内套圆环在周向上发生弹性变形，产生抗力对应筒内的峰值应力。本发明提供的扁挤压筒可以把集中内应力较均匀地传递给内套圆环，降低了危险断面的应力峰值，实现了扁挤压筒应力圆筒化分布，这样内套圆环受到的应力分布均匀，从而可以提高整个扁挤压筒的使用寿命。
文档编号B21C27/00GK101927275SQ20091014822
公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月18日 优先权日2009年6月18日
发明者方清万, 陈庆 申请人:西南铝业(集团)有限责任公司