一种可分离式组合挤压模具的制作方法

本发明属于挤压技术领域，尤其涉及一种可分离式组合挤压模具。

背景技术：

挤压轴是挤压工艺中的核心部件，其疲劳寿命、经济性和结构紧凑性都有很高的要求。传统的挤压轴主要采用整体式结构，其具有制造简单的优点。采用传统的整体式挤压轴挤压工艺如图1所示，其模具共包括4个部分：挤压模(3)、挤压筒(2)、芯棒(7)和挤压轴(1)。挤压的基本过程：将挤压筒下移至挤压轴从挤压筒上部穿出，将挤压模与压机动梁固定；将加热到预定温度的坯料放置在挤压轴的上表面；将挤压筒上移并与已固定在动梁上的挤压模锁紧；挤压筒与挤压模在动梁带动下下移挤压坯料完成挤压行程；挤压筒与挤压模在动梁带动下上移并取出挤压钢管；挤压筒下移开始下一工件的挤压。

在实际使用中需要挤压轴与挤压筒相配合以完成挤压工艺。挤压过程中，坯料变形量大变形抗力高，一般都需要较高的挤压力因此对于挤压轴与挤压筒之间的间隙大小的控制要求很高。如果挤压轴与挤压筒的间隙过大则坯料会卡在挤压轴与挤压筒之间致使挤压力过高，并磨损挤压轴与挤压筒甚至使挤压过程无法进行；如果挤压轴与挤压筒的间隙过小，则在挤压行程结束之后因为挤压筒失去了坯料的挤压作用会产生一定的回弹使挤压筒内径变小，因此在挤压回程中挤压轴极易与挤压筒发生卡死现象，在使挤压工艺中断的同时还容易使挤压筒与挤压轴过早失效。另外，挤压轴在挤压过程中受力情况较为恶劣，在挤压轴的边缘处易与坯料或挤压筒摩擦因此其磨损速度较快，如果将挤压轴进行整体更换则成本过高，并且往往更换过程需要较多时间也会影响生产效率。

由此可知挤压轴采用整体式结构具有两大缺点：1、当挤压过程中挤压筒与挤压轴之间产生挤压反流飞刺后，挤压回程时挤压轴会对挤压筒内壁产生划伤并降低挤压筒的寿命；2、挤压轴作为核心部件其磨损速度较快，如果整体更换则成本过高并且影响生产效率。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何避免发生挤压轴与挤压筒卡死或剐蹭的情况，以提高生产效率并降低挤压轴更换成本。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可分离式组合挤压模具，自下而上依次包括挤压轴、上下贯通的挤压筒和带有模孔的挤压模，将坯料放置于所述挤压轴上，挤压模和挤压筒下移挤压所述坯料，进而完成挤压行程，所述挤压轴的顶部铺设有垫环，所述垫环与挤压轴可拆卸地连接，所述垫环的外径大于挤压轴的外径且小于挤压筒的内径。

为避免本发明所述的垫环外径、挤压轴外径、挤压筒内径发生歧义，特作如下说明：

(1)若垫环为圆形，则垫环外径即指圆的直径；若垫环为椭圆形，则垫环外径指的是椭圆形长轴的长度；若垫环为其他不规则形状，则垫环外径指的是其边缘两点间的最长距离；

(2)若挤压轴为圆柱体，则挤压轴外径即指圆柱的底面直径；若挤压轴为矩形体，则挤压轴外径指的是横截面上对角线的长度；若挤压轴为其他不规则形状，则挤压轴外径指的是其横截面边缘两点间的最长距离；

(3)若挤压筒内的贯通孔为圆柱体，则挤压筒内径即指圆柱的底面直径；若挤压筒内的贯通孔为其他不规则形状，则挤压筒内径指的是其贯通孔的横截面边缘两点间的最长距离。

具体的，所述挤压轴顶部为环形凸起，所述垫环环接于所述环形凸起外围；即环形凸起的外形与垫环的内径相匹配，以使垫环环接于所述环形凸起外围，且所述垫环的顶端与所述环形凸起的顶端齐平。

优选的，所述环向凸起的直径大于所述模孔的孔径。

具体的，当所述挤压行程结束后，挤压筒下移，若垫环仍在挤压轴上则开始下一工件挤压；若垫环留在挤压筒内，则将其从挤压筒顶部取出，并放置于挤压轴顶部的环形凸起上，然后开始下一工件的挤压。

具体的，所述垫环的形状为圆形、椭圆形或不规则形状等；和/或，所述垫环的纵截面为矩形。

具体的，所述挤压轴的顶部设有芯棒，所述芯棒的外径小于模孔的内径，所述芯棒穿过所述垫环的环心且与垫环和模孔同轴设置。

具体的，本发明还包括动梁，所述挤压模固定于所述动梁上。

具体的，所述挤压模为圆盘状，且所述模孔位于挤压模的中心。

具体的，所述挤压轴、挤压筒均为圆柱形；和/或，所述挤压轴的高度为挤压筒高度的1.2～1.5倍。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明将挤压轴顶端设计为组合式结构，即在原来挤压轴一体结构的基础上增加一个垫环，使得挤压工艺过程更加流畅，避免了挤压轴与挤压筒之间卡死的情况，同时也减少了挤压轴与挤压筒之间的剐蹭，提高了生产效率，延长了模具寿命；而且垫环与挤压轴可拆卸地连接，在垫环磨损后仅需更换垫环即可，无需频繁更换挤压轴，大大降低了生产成本。

附图说明

图1为传统挤压模具的结构示意图；

图2为本发明实施例所述挤压轴及垫环的结构示意图；

图3为本发明实施例所述可分离式组合挤压模具的结构示意图；

其中，1、挤压轴；2、挤压筒；3、挤压模；4、模孔；5、垫环；6、环形凸起；7、芯棒；8、坯料。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2和3所示，本实施例提供了一种组合可分离式挤压模3具，其自下而上依次包括挤压轴1、上下贯通的挤压筒2、带有模孔4的挤压模3和动梁(图中未示出)，所述挤压模3固定于所述动梁上。

所述挤压轴1的顶部设有垫环5，垫环5的形状为圆形，其纵截面为矩形；垫环5与挤压轴1可拆卸地连接，垫环5的外径大于挤压轴1的外径且小于挤压筒2的内径；挤压轴1顶部为环形凸起6，垫环5环接于所述环形凸起6外围；环向凸起6的直径大于模孔4的孔径；挤压轴1的顶部还设有芯棒7，所述芯棒7的外径小于模孔4的内径，芯棒7穿过所述垫环5的环心且与垫环5和模孔4同轴设置。

所述挤压模3为圆盘状，且所述模孔4位于挤压模3的中心。挤压轴1、挤压筒2均为圆柱形，挤压轴1的高度为挤压筒2高度的1.3倍。

其中，挤压轴1及垫环5为坯料8提供支撑，由芯棒7的直径控制挤压钢管(即产品)的内径，由模孔4的孔径控制挤压钢管的外径，坯料8的变形在挤压筒2内进行。具体步骤如下：

A.将垫环放置在挤压轴顶端相应的环形凸起上；

B.将挤压筒下移，至挤压轴与垫环顶端从挤压筒上部穿出，将挤压模与动梁固定；

C.将加热到预定温度的坯料放置在挤压轴与垫环的上表面；

D.将挤压筒上移并与已固定在动梁上的挤压模锁紧；

E.挤压筒与挤压模在动梁带动下下移挤压坯料完成挤压行程；

F.挤压筒与挤压模在动梁带动下上移并取出挤压钢管；

G.挤压筒下移，若垫环仍在挤压轴上则开始下一工件挤压；若垫环留在挤压筒内，则将其从挤压筒上部取出，并放置于挤压轴顶部的环形凸起上，然后开始下一工件的挤压。

本实施例的挤压轴在为垫环提供定位的同时限制了垫环轴向向下以及径向的运动，但是并不限制垫环轴向向上的运动。在挤压正行程时挤压轴支撑垫环及坯料相对挤压筒向上运动进入挤压筒，坯料在挤压力作用下变形并经过挤压筒上端挤压模的模孔流出。在这一过程中垫环始终受到来自坯料向下的作用力而固定于挤压轴之上。挤压结束在回程时，挤压轴向下移开，因为挤压轴与挤压筒之间存在较大的间隙，所以挤压轴可顺利向下移动而不会与挤压筒发生卡死或刮蹭的现象，此时垫环的运动有两种情况：(1)当垫环并未与挤压筒卡紧时，其可随挤压轴一起向下移动；(2)当垫环与挤压筒卡紧时，垫环将脱离向下移动的挤压轴而留在原位，之后，将挤压筒向下移动与挤压模分离，再将垫环从挤压筒上端取出。如此即可避免挤压轴在回程中与挤压筒卡死或因相互刮蹭而过早失效的问题。

另外，挤压轴的工作环境恶劣、受力复杂因此其磨损量较大，在经过一段时间的使用后挤压轴的外径尺寸因为磨损将不再符合使用要求。此时就需要更换挤压轴或者对其进行修复。对于整体式结构，整体进行更换则不仅成本高，并且耗时长不利于生产工艺的顺利开展；如果选择修复则通常采用堆焊的方式，但采用堆焊的方式不仅对于技术有很高的要求，并且耗时长，在多次堆焊后挤压轴强度降低往往只有报废处理。如果采用本发明的组合可分离式挤压轴结构，则只需要更换一个新的挤压轴即可，不仅成本低，而且更换速度快不影响生产效率使得挤压工艺过程更加连贯。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。