专利名称：椭圆内孔的扁挤压筒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种内孔形状为扁椭圆形的扁挤压筒，是为大型挤压机配套的挤压工具，用于有色金属材料挤压的扁挤压筒。
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，其结构复杂，工作环境恶劣。由于大型扁挤压筒工作时，内孔受到很大的内压，因此大型扁挤压筒采用多层筒体、预应力装配结构。它由内套、中套、外套组成，一般的扁挤压筒内套的内孔形状为扁圆柱形，故称扁挤压筒(见图1)。扁挤压筒各层筒体之间存在过盈量，通过热装而成。冷却后，形成过盈配合，即筒体内部就形成预应力。由于扁挤压筒内孔形状的复杂，加之预应力的作用，使得扁挤压筒体内部应力分布极不均匀，不可避免地会产生应力集中。近年来，国内外许多企业与科研单位通过优化扁挤压简的各层筒体结构尺寸以及它们之间的过盈配合量，或改善筒体的温度分布等措施来改善筒体的应力分布，提高扁挤压筒的使用性能。但，这些措施的改善效果还是有限的。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种椭圆内孔的扁挤压筒，其扁挤压筒的内孔形状，能有效的降低应力峰值，使挤压筒的应力分布较为均匀，从而提高扁挤压筒的使用寿命，降低生产成本，提高生产效率。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案一种用于大型挤压机配套使用的椭圆内孔的扁挤压筒，它包括外套、内套，在内套的中部设有挤压筒扁孔，其特征在于所述的挤压筒扁孔的几何形状是由扁孔上下两条平行的直线与左右两段椭圆弧线连接组成扁椭圆形。
所述的左右两段的椭圆弧线与扁孔上下两条平行的直线相切。
所述的椭圆弧线的椭圆度为1.1～2.0，椭圆弧线沿两条平行的直线方向为短半轴。
所述的外套和内套之间可设有中套，形成多层筒体。
应用这种扁椭圆内孔的扁挤压筒，可以明显改善扁挤压筒体的受力分布、缓解扁挤压筒内壁的应力集中、降低应力峰值，从而延长扁挤压筒的使用寿命。
本实用新型的优点是其扁挤压筒的扁椭圆形内孔形状，能有效的降低应力峰值，使挤压筒的应力分布较为均匀，从而提高扁挤压筒的使用寿命，降低生产成本，提高生产效率。
图1为已有技术中的一种扁挤压筒结构。
其中1为扁挤压筒的外套，2为中套，3为内套，4、5为各层套之间的配合面，均为圆柱面过盈配合，6为挤压筒扁孔。
图2为本实用新型的一种扁挤压筒结构，不同于图1的内孔形状，其中L为内孔的长轴，W为内孔的短轴，A为椭圆弧线的短半轴，B为椭圆弧线的长半轴。
具体实施方式
一种用于大型挤压机配套使用的椭圆内孔的扁挤压筒，它包括外套7、内套9，在内套9的中部设有挤压筒扁孔11，其所述的挤压筒扁孔11的几何形状是由扁孔上下两条平行的直线12与左右两段椭圆弧10线连接组成扁椭圆形。
所述的左右两段的椭圆弧线10与扁孔11上下两条平直线12相切。
所述的椭圆弧线10的椭圆度为1.1～2.0。
所述的外套7和内套9之间可设有中套8，形成多层筒体。各层筒体均为圆柱面过盈配合。
本实用新型的构成由内套、外套或内套、外套再加1～2层中套组成(见图2)。椭圆度e=BA;]]>B取 A的大小由 计算求出，则内孔的几何方程可表示为(x-xo)2A2+(y-yo)2B2=1,]]>其中XO=L2-A,]]>y0＝0。当e＝1时表示过渡圆弧为半圆。
本实用新型的优点在于采用扁椭圆形内孔取代扁圆形内孔(图2)，形状优化后的组合等效应力沿内壁的变化幅度减小；循环应力的峰值明显降低(降低幅度达14％)；最大应力集中点偏离内孔角点。
组合等效应力沿内壁的变化幅度减小表明应力分布更加均匀，这样能更加充分的发挥材料的利用率。而最大应力集中点偏离内孔角点则有效的避免了应力集中点与筒体薄弱点的重叠，是应力分布更趋合理。扁挤压筒在挤压工作时，受力情况是反复加载和卸载的过程，加载时扁挤压筒内壁受拉应力，卸载时内壁受装配压应力，所以扁挤压筒处于拉压交变循环应力状态。因此，筒体材料的抗疲劳循环次数是循环应力的函数。即循环应力的峰值越高则材料的抗疲劳循环次数越少，相反，循环应力的峰值越低则材料的抗疲劳循环次数越多。可见循环应力的峰值的降低，能有效提高材料的抗疲劳能力，延长材料的持久极限。从而延长扁挤压筒的使用寿命。
权利要求1.一种用于大型挤压机配套使用的椭圆内孔的扁挤压筒，它包括外套、内套，在内套的中部设有挤压筒扁孔，其特征在于所述的挤压筒扁孔的几何形状是由扁孔上下两条平行的直线与左右两段椭圆弧线连接组成扁椭圆形。
2.根据权利要求1所述的椭圆内孔的扁挤压筒，其特征在于所述的左右两段的椭圆弧线与扁孔上下两条平行的直线相切。
3.根据权利要求1所述的椭圆内孔的扁挤压筒，其特征在于所述的椭圆弧线的椭圆度为1.1～2.0，椭圆弧线沿两条平行的直线方向为短半轴。
4.根据权利要求1所述的椭圆内孔的扁挤压筒，其特征在于所述的外套和内套之间可设有中套，形成多层筒体。
专利摘要一种用于大型挤压机配套使用的椭圆内孔的扁挤压筒，它包括外套、内套，在内套的中部设有挤压筒扁孔，其所述的挤压筒扁孔的几何形状是由扁孔上下两条平行的直线与左右两段椭圆弧线连接组成扁椭圆形。所述的左右两段的椭圆弧线与扁孔上下两条平直线相切。所述的椭圆弧线的椭圆度为1.1～2.0，椭圆弧线沿两条平行的直线方向为短半轴。所述的外套和内套之间可设有中套，形成多层筒体。本实用新型的优点是其扁挤压筒的扁椭圆形内孔形状，能有效的降低应力峰值，使挤压筒的应力分布较为均匀，从而提高扁挤压筒的使用寿命，降低生产成本，提高生产效率。
文档编号B21C25/02GK2637017SQ0327564
公开日2004年9月1日 申请日期2003年7月11日 优先权日2003年7月11日
发明者谢水生, 刘静安, 贺金宇, 徐盈辉, 张学军 申请人:北京有色金属研究总院