专利名称：一种铝挤压机用胀环式固定挤压垫的制作方法
技术领域：
本发明属于铝和铝合金挤压加工领域，特别涉及到铝型材挤压机用胀环式固定挤压垫。
背景技术：
挤压垫片是挤压机中极为重要的挤压工具之一。挤压时，将一个挤压垫片设置在挤压杆和坯料铝锭之间，用以传递挤压力和密封挤压筒，从而避免由于挤压杆与高温坯锭直接接触而降低强度，防止因挤压杆端与挤压筒直接配合过快磨损和变形而导致整个挤压杆报废。在传统挤压机中，一般须独立于挤压杆设置2～3个活动挤压垫，与挤压杆无任何连接，活动挤压垫通过一个垫片循环装置循环使用。目前，市场已有使用一种连接在挤压杆上的整体式固定挤压垫，它是胀口式整体结构，存在的主要缺点是可胀缩口部分与连接体为一体，截面过度突然，根部刚性约束较大，受力后变形不均匀，而造成容易损坏，使用寿命短，并且是整体损坏和整体更换，使用成本较高。
美国专利US005918498A公开了一种用于铝挤压固定垫结构(DUMMY BLOCKCONSTRUCTION)，主要由连接主体、螺栓、弹簧、耐磨弹性胀环及锥体垫；在连接主体中有内孔，孔内装弹簧，螺栓将连接主体与锥体垫相连，在胀环内设有前大后小的锥面，锥面与锥体垫的锥面相配合；其特点是胀环与连接主体上各设有凸出凹进的内外齿，先胀环内齿插入连接主体外齿后再相互转动一个角度将胀环与连接主体连接。这种固定垫结构较为复杂，制造和加工工艺性差，受力变形不均匀，胀环壁厚不均匀等，在制造和使用中都很易产生应力集中，使用中胀环特别容易断裂损坏，使用寿命较短。
发明内容
本发明目的针对以上现有技术的不足加以改进，提供一种取消了垫片循环系统，简化了挤压机系统的操作过程，减少无挤压循环周期时间，结构简单、合理，快速安装拆卸，使用寿命长，提高生产效率的铝挤压机用胀环式固定挤垫。
本发明的胀环式固定挤压垫技术方案是这样实现的
一种铝挤压机用胀环式固定挤压垫，包括装在挤压杆上的挤压垫连接体、螺栓、弹簧、胀环及锥体垫；在挤压垫连接体的中孔内装有弹簧，螺栓将挤压垫连接体与锥体垫相连，胀环装在挤压垫连接体外，胀环内锥面与锥体垫的锥面相配合，胀环的尾部与连接体相配合；胀环与连接体相分离；其特征在于还设有装在挤压杆与胀环之间的环垫。
连接体的中孔与锥体垫的配合部分设有防止锥体转动的键，键由螺钉固定在锥体垫上。在环垫与连接体上设有对称分布的装配孔。连接体尾部的外圆上设有环形防脱槽，由一个紧定螺钉穿过挤压杆横截面定位在槽中。
非挤压状态下，胀环头部外径与挤压筒内孔之间允许有较大的间隙，挤压垫可以无阻力地自由出入挤压筒。当挤压时，挤压垫一直不脱离开挤压筒，胀环端面和锥体垫同时挤压坯锭，在轴向挤压力作用下，锥体垫的锥面压迫胀环，使之产生径向弹性膨胀。胀环的径向变形量受锥体垫运动行程限制，使膨胀后的胀环与挤压筒内孔之间形成适度的间隙，达到阻止材料倒流的目的。压机卸荷后，锥体垫在弹簧的反作用下退回到原始位置，胀环则自动反弹收缩，恢复到允许挤压垫无阻力自由出入挤压筒的状态。
本发明提供的一种铝挤压机用胀环式固定挤压垫，连接固定在挤压杆上，挤压时随着挤压杆一起前进后退，起到传递挤压力和密封挤压筒的功能。从而省去了复杂的垫片循环装置和压余分离装置，提高了压机的可靠性，减少了无挤压循环周期时间，且降低了设备投资，减少了占地面积。它与背景技术相比，具有以下的特点1、胀环式固定挤压垫与通常使用的整体式固定挤压垫的根本区别，在于胀环与固定垫的其余部分是完全分离的装配关系。胀环在膨胀过程中，其根部与连接体之间不存在刚性约束，而且胀环壁厚均匀，截面热处理性能一致，受力状态和边界条件能够与有限元分析相吻合。胀环式固定挤压垫的FEM分析变形云，如图2所示。
2、胀环式固定挤压垫中的胀环磨损后，仅需更换胀环，比更换整个挤压垫成本降低80％，安装拆卸方便，不易损坏挤压杆。同时，作为辅助手段在压机上采用了一种不会对制品造成污染的特殊燃气自动润滑技术，取代了人力润滑，确保了挤压垫与压余的自动分离。
3、采用一个可更换的环垫，既保证了胀环与连接体的装配关系，结构简单实用，制造和装配容易，又保护了挤压杆免受胀环频繁变形所带来的损伤。
4、采用胀环式固定挤压垫，使该压机获得的直接增益是，压机主工作缸的长度、主柱塞的行程减少了1/3，非挤压周期循环时间减少了15％，取消了垫片循环系统，由此明显地降低了设备的重量和造价。同时，还获益于良好的压机性能和工艺操作性，体现在安装简单，操作方便，投产周期短；功能齐全，流程简捷，工艺路线短；维修容易，减低费用，停工时间短；减少了投资费用，如减少了设备占地面积和地坑深度，简化了设备基础，降低了厂房高度和宽度，减小了行车跨度，使车间作业面积和高度空间得到充分利用，降低磨损减少备件，运输安装容易节省时间等。从而，可以相应降低设备的投资费用和使用维护成本。
图1是铝型材挤压机使用的胀环式固定挤压垫结构主视图；图2是胀环式固定挤压垫的FEM分析变形云图。
具体实施例方式
图1所示为一种铝挤压机用胀环式固定挤压垫的结构。胀环式固定挤压垫包括由螺纹装在挤压杆1上的连接体2、螺栓3、环垫4、弹簧5、胀环6及锥体垫7；在挤压垫连接体的中孔内装有弹簧，螺栓将挤压垫连接体与锥体垫相连，胀环装在挤压垫连接体外，胀环内锥面与锥体垫的锥面相配合，胀环的尾部与连接体相配合；胀环与连接体相分离；环垫装在挤压杆与胀环之间。连接体的中孔与锥体垫的配合部分设有防止锥体转动的键8，键由螺钉9固定在锥体垫上。在环垫与连接体上设有对称分布的装配孔10。压垫连接体尾部的外圆上设有环形防脱槽11，并由一个紧定螺钉12穿过挤压杆横截面定位在槽中。
本发明提供一种铝挤压机用胀环式固定挤压垫，取消了垫片循环系统，简化了系统操作，将有助于减少无挤压循环周期时间，提高生产效率。此项新技术的原理和结构可以广泛推广应用于所有各种吨位的单动铝挤压机上。
权利要求
1.一种铝挤压机用胀环式固定挤压垫，包括装在挤压杆(1)上的挤压垫连接体(2)、螺栓(3)、弹簧(5)、胀环(6)及锥体垫(7)；在挤压垫连接体的中孔内装有弹簧，螺栓将挤压垫连接体与锥体垫相连，胀环装在挤压垫连接体外，胀环内锥面与锥体垫的锥面相配合，胀环的尾部与连接体相配合；胀环与连接体相分离；其特征是还设有装在挤压杆与胀环之间的环垫(4)。
2.依照权利要求1所述的一种铝挤压机用胀环式固定挤压垫，其特征是挤压垫连接体的中孔与锥体垫的配合部分设有防止锥体转动的键(8)，键由螺钉(9)固定在锥体垫上。
3.依照权利要求1所述的一种铝挤压机用胀环式固定挤压垫，其特征是在环垫与连接体上设有对称分布的装配孔(10)。
4.依照权利要求1所述的一种铝挤压机用胀环式固定挤压垫，其特征是所述的连接体尾部的外圆上设有环形防脱槽(11)。
全文摘要
本发明提供了一种胀环式固定挤压垫，包括装在挤压杆上的挤压垫主体、螺栓、弹簧、胀环及锥体垫；在挤压垫主体的中孔内装弹簧，螺栓将挤压垫主体与锥体垫相连，胀环装在挤压垫主体外，在胀环内设有前大后小的锥面，锥面与锥体垫的锥面相配合；其特点是还有装在挤压杆与胀环之间的环垫，所述的胀环尾部与挤压垫主体外头部各设有相配合的挡环。挤压垫主体的中孔与锥体垫的配合部分设有防止锥体转动的键，键由螺钉固定在锥体垫上。在螺杆及垫上设有对称分布的安装使用孔。挤压垫主体尾部的外圆上设有环形防脱槽。它取消了垫片循环系统，简化了挤压机系统的操作过程，减少无挤压循环周期时间，结构简单、合理，快速安装拆卸，使用寿命长，提高生产效率。适应于各种铝和铝合金挤压机使用。
文档编号B21C26/00GK1597164SQ200410012520
公开日2005年3月23日 申请日期2004年9月17日 优先权日2004年9月17日
发明者郭玉玺, 郭福道, 赵国栋, 高素荷, 李翔 申请人:太原重型机械集团有限公司