防尘、防卡、耐压、多系列可通用的镦粗装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种防尘、防卡、耐压、多系列可通用的镦粗装置，属于金属挤压【技术领域】。本发明芯轴支撑块上端部设有台阶，台阶上缠绕装有防尘材料石棉盘根，石棉盘根上盖有防尘圈压板，防尘圈压板通过螺栓及弹垫与芯轴支撑块固定。本发明芯轴支撑块设石棉盘根，有效地防止异物的进入主板与芯轴支撑块的缝隙处；通过增加润滑孔及润滑油槽，使芯轴支撑块外表面与滑动板得到充分润滑；主板内孔增设主板内衬，增强了主板镦粗受压时防变形能力；本发明通过改变主板中心内孔直径，实现各种系列模具顺利制坯，彻底解决制坯时支撑块与主板研死问题，保证制坯工序中镦粗与穿孔的正常切换，解决挤压生产线中制坯这一关键过程中的重大技术难题。
【专利说明】防尘、防卡、耐压、多系列可通用的镦粗装置
[0001]【技术领域】:
本发明涉及一种防尘、防卡、耐压、多系列可通用的镦粗装置，具体用于挤压厚壁无缝钢管挤压坯料的制坯工艺，属于金属挤压【技术领域】。
[0002]【背景技术】:
“360工程”是目前世界上最大、国内首台首套垂直挤压大口径厚壁无缝钢管的生产线。项目于2007年3月27日正式奠基建设，150MN制坯压机于2009年6月26日热试车一次成功，360丽挤压机2009年7月13日首次热试一次成功，挤出第一支大口径厚壁无缝钢管。360MN挤压机配套相关模具主要完成挤管工艺，150MN制坯压机配套相关模具(镦粗装置、镦粗筒、镦粗杆以及穿孔针)主要完成制坯工艺，按照挤压规格对热钢锭进行闭式镦粗及穿孔，为其提供合格的挤压坯料。
[0003]150MN制坯机是我公司独立研发，在压机模具结构设计中无法进行借鉴。镦粗装置是完成镦粗与穿孔两工步切换的关键下模。在程序控制下，150MN制坯压机六套主缸推动着动梁、四套回程缸带动着护套和镦粗筒、两套模具切换油缸推动模具切换滑板上两位置、两侧镦粗装置移动缸拖动两滑动板、中心芯轴驱动缸带动芯轴支撑块升降，这些油缸共同配合并控制模具镦粗装置、镦粗杆和穿孔针的位置，使热钢锭在型腔镦粗筒内完成镦粗与穿孔两工步的切换。
[0004]在模具基本配套，进入小批量试生产阶段，150镦粗装置(见附图1)因主板较大，为铸钢件，在镦粗一段时间镦粗受压后，主板上端面经常被压出凹坑，导致主板内孔变形；再加上穿孔时，在芯轴支撑块与镦粗装置主板内孔的间隙掉落一些玻璃粉和氧化皮等异物，导致主板内孔与芯轴支撑块间隙不均匀，局部卡住研死，镦粗装置芯轴支撑块不得顺畅上下运动，从而不能完成镦粗与穿孔两个工步的正常切换。
[0005]根据挤压钢管订货合同的需求，在制坯时，需要经常更换配套的900、1100、1300、1500等四种系列不同系列的镦粗装置。原只有最常用的1100、1300两套镦粗装置，虽然能够满足900系列模具的镦粗和穿孔功能，但不能满足1500系列最大模具(最大芯轴为Φ1030)的穿孔功能，因1100、1300系列镦粗装置主板的内孔实际尺寸比1500系列最大芯轴尺寸小，芯轴落不下去，穿孔工序不能实现。需要配套一套1500系列的专用镦粗装置，而以前1500系列镦粗装置没有订货，重新加工一套新的工期和通关要求不允许，而且成本很高。为满足900、1100、1300、1500等4种系列模具的镦粗和穿孔功能，需要经常更换配套系列的镦粗装置。
[0006]针对上述情况，本发明针对1100、1300的两套镦粗装置进行改进，发明一种防尘、防卡、耐压、多系列可通用的镦粗装置。
[0007]
【发明内容】
:
本发明的目的在于提供一种能够?两足900、1100、1300、1500各种系列|旲具的缴粗和芽孔，实现各系列规格的通用性，且操作方便，延长使用寿命的防尘、防卡、耐压、多系列可通用的镦粗装置。
[0008]技术解决方案: 本发明芯轴支撑块上端部设有台阶，台阶上缠绕装有防尘材料石棉盘根，石棉盘根上盖有防尘圈压板，防尘圈压板通过螺栓及弹垫与芯轴支撑块固定。
[0009]进一步:所述芯轴支撑块侧壁和底部分别开有油槽，油槽内设有油槽注油孔，侧壁油槽注油孔与底部油槽注油孔相连通；主板侧壁上设有主板注油孔,主板注油孔与芯轴支撑块侧壁上油槽相贯通；所述主板注油孔处安装油嘴；主板放置于矩形框架式底板上，矩形框架式底板侧壁上对称设有注油通孔，矩形框架式底板的矩形空腔内对称设有滑动板，滑动板通过油缸在矩形空腔内水平通畅滑动；滑动板的水平滑动面底部设有润滑油槽。
[0010]进一步:所述主板内孔上部开有台阶，台阶深度为200?220mm，台阶上装有主板内衬,主板内衬与主板上端面平齐,所述主板与主板内衬组成耐压复合垫板；主板上部通过圆柱销、工字键及楔块与上垫板固定，上垫板内孔中安装有芯轴护环及芯轴。
[0011]进一步:所述主板内衬的外圆直径Φ1600(18与主板内孔上部直径Φ1600Ρ9配合；主板内衬内孔直径为Φ 1050Η8，与主板内孔直径相同。
[0012]进一步:所述主板和主板内衬采用两种不同的材料，主板采用铸钢件GS20Mn5N，其内圈镶嵌的主板内衬采用合金钢5CrNiMo，并经淬火回火后硬度达到35?45HRC。
[0013]进一步:所述主板内孔上部直径Φ 1050H8,芯轴支撑块上部外圆直径为◎ 1050g6，芯轴支撑块上部与主板内孔上部直径Φ1050Η8相配合；主板下部设有台阶，台阶高度为80mm，主板内孔下部直径为Φ1060，主板内孔下部与芯轴支撑块下部台阶相配八口 ο
[0014]本发明芯轴支撑块通过设置台阶及缠绕防尘材料石棉盘根，有效地防止玻璃粉和氧化皮等异物的进入主板与芯轴支撑块的缝隙处；且在芯轴支撑块、滑动板、主板及底板上均增加润滑孔及润滑油槽的措施，使芯轴支撑块外表面与滑动板形成润滑油路，使其得到充分润滑；主板内孔台阶上设有耐压材料主板内衬，增强了主板镦粗受压时防变形能力。
[0015]本发明由于将主板中心内孔上部直径由原来不同系列的Φ1022、Φ 1032均扩大到Φ 1050H8，保证最大尺寸的芯轴顺利落下，实现900、1100、1300、1500各种系列模具的镦粗和穿孔功能。彻底解决制坯时支撑块与主板研死问题，芯轴支撑块顺畅上下移动保证制坯工序镦粗与穿孔两个工步的正常切换，保证了顺利制坯，解决挤压生产线中制坯这一关键过程中的重大技术难题。
[0016]【专利附图】
【附图说明】:
图1是本发明原镦粗装置示意图；
图2是本发明防尘、防卡芯轴支撑块剖视图；
图3是本发明主板侧壁润滑油孔示意图；
图4是本发明滑动板底部润滑油槽示意图；
图5是本发明底板侧壁润滑油孔示意图；
图6是本发明立体结构示意图。
[0017]【具体实施方式】:
本发明根据挤压钢管订货合同的需求，制坯时需要经常更换配套的900、1100、1300、1500四种系列不同规格的镦粗装置的实际情况，以及解决镦粗制坯的实际生产窄口问题，对1100、1300的两套镦粗装置进行通用性改进，发明一种防尘、防卡、耐压、多系列可通用的镦粗装置。
[0018]本发明防尘、防卡、耐压、多系列可通用的镦粗装置，芯轴支撑块I上端部设有台阶，台阶上缠绕装有防尘材料石棉盘根3，石棉盘根3上盖有防尘圈压板2，防尘圈压板2通过螺栓及弹垫与芯轴支撑块I固定。采用防尘圈压板2固定耐热耐磨的石棉盘根3软硬结合的防尘装置，固定在芯轴支撑块I上端部，有效地防止玻璃粉和氧化皮等异物的进入主板与芯轴支撑块的缝隙处。
[0019]本发明在芯轴支撑块I的滑动面垂直升降侧壁和水平滑动面底部分别开有油槽，油槽内设有油槽注油孔，侧壁油孔与底部油孔相贯通；主板6侧壁上设有主板注油孔，主板注油孔与芯轴支撑块I侧壁上油槽相连通；主板6油孔处安装油嘴；主板6放置在矩形框架式底板5上，矩形框架式底板5侧壁上对称设有注油通孔，在矩形框架式底板5的矩形空腔内对称设有滑动板4，滑动板通过油缸在矩形空腔内水平通畅滑动；滑动板4的水平滑动面底部设有润滑油槽。本发明在各个滑动面上采取增加润滑的措施，使芯轴支撑块外表面与滑动板形成润滑油路，使其得到充分润滑，且便于安装时存储润滑油。
[0020]本发明在主板端面及内孔镦粗受压时易变形的部位，对原铸钢件主板上端部改变结构，即芯轴支撑块I与主板6接触的上端部容易研死的部位，通过在主板6内孔上部开有台阶，台阶深度为200?220mm，台阶上装有合金钢5CrNiMo主板内衬7，主板内衬7与主板上端面平齐，所述主板6与主板内衬7组成耐压复合垫板，组成耐压复合垫板，提高其在镦粗受压时能够承受较高的单位面积工作压力，在使用中不会导致主板上端面压出凹坑，且减少内孔变形。
[0021]本发明主板内衬7的外圆直径Φ160(Μ8与主板6内孔上部直径Φ1600Ρ9配合。
[0022]所述主板6和主板内衬7采用两种不同的材料，主板6采用铸钢件GS20Mn5N，价格较低；其内圈镶嵌的主板内衬7采用合金钢5CrNiMo，并经淬火回火后硬度达到35?45HRC，强度等综合性能较高。
[0023]本发明将小规格系列1100、1300的两套镦粗装置进行通用性改进，将主板6的内孔扩大，主板6中心内孔上部直径由原来不同系列的Φ1022、Φ1032均扩大到Φ1050Η8，与芯轴支撑块I上部外圆直径为01050g6间隙滑动配合，主板6下部设有台阶，台阶高度为80mm，主板6下部台阶孔由原来的Φ 1030、Φ 1040均扩大到Φ 1060 ;可以满足1500系列最大模具(最大芯轴为Φ 1030)的穿孔功能，即能够满足900、1100、1300、1500各种系列模具的镦粗和穿孔功能，实现了镦粗装置各系列通用的功能，以保证大规格系列芯轴8在穿孔时顺利落下。节约了大量专用件的制造成本及更换模具时间，减少更换模具次数，同时减少换模安全隐患，节约各项人力、物力、财力；省时、省力、省钱。换模时，只需更换镦粗装置最上部的一层即可，即上垫板及其内孔安装的芯轴护环及芯轴芯轴护环，不再需要更换整套镦粗装置。
[0024]使用时，将上垫板通过圆柱销与耐压复合垫板定位连接，再安装工字键及楔块，使上垫板与耐压复合垫板更加紧固，两侧镦粗装置移动缸通过连接块和拉杆拖动对称的两滑动板水平移动，中心的芯轴驱动缸带动芯轴支撑块升降，这两种油缸共同控制镦粗装置，作为镦粗与穿孔模具的下模，与上模部分的镦粗杆和穿孔针配合，使热钢锭在型腔镦粗筒内完成镦粗与穿孔两工步的切换，进行镦粗与穿孔。
[0025]制坯步骤如下:
钢锭镦粗: 1、镦粗装置在镦粗工步时，模具切换油缸动作将模具切换滑板切换到镦粗杆位置，两侧镦粗台移动缸(行程在Omm)与滑动板拖杆连接，拖动两滑动板4移到中心位置处于锁紧状态，并支撑芯轴支撑块1，芯轴驱动缸落到0_处于不受力状态。
[0026]2、镦粗筒升到最高(位移O mm)，动梁降到最低点(位移O _)，由20T操作机将钢锭放置到镦粗装置上，镦粗筒落到镦粗装置上，推动动梁上升进行镦粗，进入镦粗状态。
[0027]钢锭穿孔:
镦粗装置在穿孔工步时，将动梁降至最低点(位移0mm)，模具切换油缸动作将模具切换滑板切换到穿孔针位置，动梁逐步升至2020 mm?2090 mm,进行穿孔。
[0028]切底制坯:
1、先将动梁降低至10 mm?20 mm，芯轴驱动缸升至297 mm，然后两侧镦粗装置移动缸推动镦粗台滑动板4至解锁状态，从中心位置到两侧。以上工作完成后，芯轴驱动缸位移降至O _，芯轴支撑块I随之下落；芯轴8也随着芯轴支撑块4下落，与芯轴内衬分离，构成冲孔的凹模，动梁升至上限位(位移约为2190 mm)，与凸模穿孔针逐步移近，形成剪切冲孔，完成切底。
[0029]2、将动梁降至最低点(位移O _)，模具切换到镦粗杆位置再次将升主缸顶动梁至坯料与镦粗杆表面接触位置，取消镦粗状态，然后缓慢升镦粗筒将坯料顶出落在镦粗装置上；此时将动梁降下，由20T操作机取走坯料。
[0030]3、坯料取走后，升芯轴驱动缸至296 mm处，移动镦粗台滑动板至锁紧状态，然后再将芯轴降至零位，由20T操作机取走压余。
[0031]至此，完成一个制坯循环，接着，可进行下一个制坯循环周期。
[0032]本发明彻底解决制坯时支撑块与主板研死问题，有效地防止玻璃粉和氧化皮等异物的进入，芯轴支撑块顺畅上下移动和滑动板水平通畅滑动，保证制坯工序镦粗与穿孔两个工步的正常切换，保证了顺利制坯，解决挤压生产线中制坯这一关键过程中的重大技术难题。
[0033]本发明在本企业进行大量试验证明:制坯顺利，再也没有出现过制坯时支撑块与主板研死现象，节省了大量镦粗装置研死所需的修复时间和费用，为顺利挤管奠定了坯料基础，为生产任务的完成提供了保障。同时，优化了挤压生产线，完善了模具结构，保障了生产的顺畅，大大节约了制坯时间，极大释放了 360生产线的产能，提高了挤压技术能力，振奋了广大员工的士气，提升了公司形象，经济效益和社会效益非常显著。
【权利要求】
1.防尘、防卡、耐压、多系列可通用的镦粗装置，包括:芯轴支撑块(I)、滑动板(4)、底板(5)、主板(6)，其特征在于，芯轴支撑块(I)上端部设有台阶，台阶上缠绕装有防尘材料石棉盘根(3)，石棉盘根(3)上盖有防尘圈压板(2)，防尘圈压板(2)通过螺栓及弹垫与芯轴支撑块(I)固定。
2.根据权利要求1所述的防尘、防卡、耐压、多系列可通用的镦粗装置，其特征在于，芯轴支撑块(I)侧壁和底部分别开有油槽，油槽内设有油槽注油孔，侧壁油槽注油孔与底部油槽注油孔相连通；主板(6)侧壁上设有主板注油孔，主板注油孔与芯轴支撑块(I)侧壁上油槽相贯通；所述主板注油孔处安装油嘴；主板(6)放置于矩形框架式底板(5)上，矩形框架式底板(5)侧壁上对称设有注油通孔，矩形框架式底板(5)的矩形空腔内对称设有滑动板(4)，滑动板通过油缸在矩形空腔内水平通畅滑动；滑动板(4)的水平滑动面底部设有润滑油槽。
3.根据权利要求1所述的防尘、防卡、耐压、多系列可通用的镦粗装置，其特征在于，主板(6)内孔上部开有台阶，台阶深度为200?220mm，台阶上装有主板内衬(7)，主板内衬(7)与主板上端面平齐，所述主板(6)与主板内衬(7)组成耐压复合垫板；主板(6)上部通过圆柱销、工字键及楔块与上垫板固定，上垫板内孔中安装有芯轴护环及芯轴(8 )。
4.根据权利要求3所述的防尘、防卡、耐压、多系列可通用的镦粗装置，其特征在于，主板内衬(7)的外圆直径Φ160(Μ8与主板(6)内孔上部直径01600F9配合；主板内衬(7)内孔直径为Φ1050Η8，与主板(6)内孔直径相同。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的防尘、防卡、耐压、多系列可通用的镦粗装置，其特征在于，主板(6)和主板内衬(7)采用两种不同的材料，主板(6)采用铸钢件GS20Mn5N，其内圈镶嵌的主板内衬(7)采用合金钢5CrNiMo，并经淬火回火后硬度达到35?45HRC。
6.根据权利要求5所述的防尘、防卡、耐压、多系列可通用的镦粗装置，其特征在于，主板(6)内孔上部直径Φ1050Η8，芯轴支撑块(I)上部外圆直径为01050g6，芯轴支撑块(O上部与主板(6)内孔上部直径Φ1050Η8相配合；主板(6)下部设有台阶，台阶高度为80mm，主板(6)内孔下部直径为Φ 1060，主板(6)内孔下部与芯轴支撑块(I)下部台阶相配八口 ο
【文档编号】B21J5/08GK104399856SQ201410689042
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】蒋晓梅, 陈建平, 雷丙旺, 赵先锋, 王志燊, 杨东平, 云丽萍, 张永胜, 白箴, 宋纪真, 韩非 申请人:内蒙古北方重工业集团有限公司