CN104190738A - 一种铝型材挤压机环式弹性固定挤压垫 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铝型材热挤压用的高效、耐用、快换、自动化的环式弹性固定挤压垫，包括挤压垫芯块和连接于所述固定挤压垫芯块前端外侧环式弹性挤压垫外圈，前端为与铝胚料接触的一端；挤压垫芯块前端设置环形凹槽，挤压垫外圈填充在所述凹槽内部；挤压垫芯块的前端为前窄后宽的锥形体，挤压垫外圈为环式弹性圈，挤压垫外圈与固定挤压垫芯块的接触面具有相匹配的锥度，二者之间设置限位块并通过内六角螺栓进行固定；挤压垫芯块的后端与挤压轴连接。

Description

一种铝型材挤压机环式弹性固定挤压垫

技术领域

    本发明涉及铝和铝合金热挤压加工领域，尤其涉及一种高效、耐用、快换、自动化的环式弹性固定挤压垫。

背景技术

铝合金热挤压过程中，挤压垫的主要作用是：避免挤压轴与高温铝合金坯料直接接触，防止粘铝包轴（包轴是十分严重的设备事故），故挤压垫是挤压机的一个最重要的附件和工具。参见图1，挤压轴1靠近挤出口5的端部设置挤压垫2，挤压轴1沿图中箭头所示方向进行轴向运动，将铝胚料3通过挤出口5从挤压筒中挤出，经挤压模具4成型。挤压垫有活动挤压垫和固定挤压垫两种：活动挤压垫结构简单、适用、人工操作，但一般要2～3个交替使用，很难保证它们使用的一致性，人工上下，常出现漏装和反装事故，而且效率低、劳动强度高，所以大型挤压机多采用固定挤压垫来保证使用的一致性，提高效率，降低劳动强度，并实现挤压机的自动化运行。

目前，国内各挤压机厂生产的固定挤压垫的有效使用难度大，制造成本高，技术都不成熟，使用周期短，易磨损、不耐用，更换困难。

现有技术中的固定挤压垫，如图2所示，是靠挤压垫外圈13和挤压垫芯块14作用，通过挤压过程中的反向压力，将挤压垫芯块4轴向移动，涨开挤压垫外圈13使其外径弹性变大，实现挤压垫作用的。但是，该结构弹性不易控制，会造成外圆始终与挤压筒内圆摩擦而磨损加剧；在挤压轴11和挤压芯杆12退出时，挤压垫外圈13的内应力无力还原，继续外圆摩擦，产生反向轴向力、挤压垫芯块14在挤压过程中与铝胚料紧密大平面接触又造成反向轴向吸力，挤压芯杆12螺纹难以承受，螺纹易拉滑。平均两天要坏一根挤压芯杆12，而更换固定挤压垫又要把挤压轴全部拆卸，一换就是半天时间。

根据以上现状，我们先是做了改进，把易损坏的螺纹放在前端，用间隙控制了固定挤压垫芯块14的移动距离，使得挤压垫外圈13有一个固定的最大外圆，摩擦比原结构小了很多，相对延长了固定挤压垫的使用寿命，更换也不需要拆卸挤压轴了。但是，挤压垫外圈13的回弹性能和挤压垫芯块14与铝胚料的吸力还是没有得到根本解决。平均两周要更换一个，而且一个固定挤压垫要4000～5000元，主要还是挤压垫外圈13外圆磨损和挤压芯杆12前端螺纹拉滑。

发明内容

    本发明要解决的技术问题是提供一种铝型材挤压机环式弹性固定挤压垫，可以减小挤压垫和挤压筒的相对磨损，减少挤压垫或挤压杆的更换次数，实现快速更换，从而大大降低生产成本，提高生产效率。

为解决上述技术问题，本发明设计了一种铝型材挤压机环式弹性固定挤压垫，包括挤压垫芯块和连接于所述固定挤压垫芯块前端外侧环式弹性挤压垫外圈，所述前端为和铝胚料接触的一端；所述挤压垫芯块前端设置环形凹槽，所述挤压垫外圈填充在所述凹槽内部；所述挤压垫芯块的前端为前窄后宽的锥形体，所述挤压垫外圈为环式弹性圈，挤压垫外圈与固定挤压垫芯块的接触面具有相匹配的锥度，二者之间设置限位块并通过内六角螺栓进行固定；所述挤压垫芯块的后端与挤压轴连接。

作为本发明的一种改进方案，所述固定挤压垫芯块的前端包括第一锥面和第二锥面，所述第一锥面与铝胚料接触，实现减少平面吸力和排气功能；所述第二锥面与第一锥面相接并与所述固定挤压垫弹性外圈接触，实现弹性膨胀和快速复位功能。

作为本发明的一种改进方案，所述第一锥面与水平面的夹角为82°-85°。第一锥面的设计使得挤压垫芯块与铝胚料不是整个平面进行接触，当挤压轴推进时实现初排气功能，当挤压轴后退时，吸力大大减小，挤压轴更容易退出。

作为本发明的一种改进方案，所述第二锥面与水平面的夹角为30°-60°（便于计算我们选45°）。第二锥面的设计使得挤压垫芯块的厚度减小，在挤压轴的推送和后退过程中便于挤压垫弹性外圈的张开和缩回。

作为本发明的一种改进方案，所述挤压垫芯块与挤压轴为一体成型结构。挤压垫芯块与挤压轴一体成型，只需在外侧装上挤压垫外圈即可进行工作。

作为本发明的一种改进方案，所述挤压垫芯块与挤压轴接触的一面设置圆柱形定位凹槽，所述凹槽内径与挤压轴直径一致，所述凹槽内壁设置螺纹连接结构，所述挤压轴与挤压垫芯块接触的一端设置相匹配的螺纹。挤压垫芯块与挤压轴通过螺纹进行套接，如此可分别制作挤压轴和挤压垫芯块，简化了挤压垫芯块与挤压轴为一体成型结构加工工艺。

作为本发明的一种改进方案，所述挤压垫弹性外圈与所述挤压垫芯块为卡口连接，二者相对旋转角度为60°。卡口连接可以快速进行固定挤压垫外圈和固定挤压垫芯块的组装拆卸，只需旋转60°即可。

作为本发明的一种改进方案，所述挤压垫弹性外圈与挤压垫芯块之间设置膨胀间隙，所述间隙宽度为1-1.5mm。膨胀间隙控制了挤压垫外圈膨胀的最大外径。

本发明的有益效果为：所述固定挤压垫从结构原理上进行了一次革命，是借助挤压过程的正向压力推动固定挤压垫弹性外圈移动膨胀，固定挤压垫弹性外圈后端的膨胀间隙，控制了膨胀的最大外径，以实现挤压垫功能；固定挤压垫芯块端面设计了82°-85°锥度，实现初排气和减少吸力功能；最关键的是当挤压过程结束，挤压轴后退时，摩擦力使固定挤压垫弹性外圈向前移动，在弹性应力作用下固定挤压垫弹性外圈迅速恢复到待工作状态（膨胀前的小外圆状态）挤压轴继续后退时几乎没有任何摩擦，固定挤压垫外圈寿命大大增加；即使更换也就是换个固定挤压垫弹性外圈，固定挤压垫弹性外圈与固定挤压垫芯块的连接采用了快换卡口连接，只需旋转60度就换好。

附图说明:

图1为铝热挤压状态的结构示意图；

图2为现有技术中固定挤压垫和挤压轴的结构示意图；

图3为本发明实施例一挤压垫芯块和挤压轴一体成型的结构示意图；

图4为本发明实施例一挤压垫芯块的截面图；

图5为本发明实施例一固定挤压垫的装配示意图；

图6为图5的左视图；

图7为本发明实施例二固定挤压垫的装配示意图；

图8为图7中虚线框内结构的放大示意图。

附图标记说明

1-挤压轴，2-挤压垫，3-铝胚料，4-挤压模具，5-挤出口，11-挤压轴，12-挤压芯杆，13-挤压垫外圈，14-挤压垫芯块，21-挤压轴，22-挤压垫芯块，23-限位块，24-环形凹槽，25-挤压垫外圈，26-第一锥面，27-第二锥面，α-第一锥面与水平面的夹角，β-第二锥面与水平面的夹角，31-挤压轴，32-挤压垫芯块，33-挤压垫外圈，34-限位块，35膨胀间隙。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1

参见图3、4、5、6，本实施例提供一种铝型材挤压机环式弹性固定挤压垫，包括挤压轴21、挤压垫芯块22和连接于固定挤压垫芯块前端外侧环式弹性挤压垫外圈25，固定挤压垫芯块22前端为和铝胚料接触的一端，挤压垫芯块22的前端为前窄后宽的锥形体结构。挤压垫芯块22前端设置环形凹槽24，挤压垫外圈25填充在环形凹槽24内部；挤压垫芯块22的前端为前窄后宽的锥形体，挤压垫外圈25为环式弹性圈，挤压垫外圈25与固定挤压垫芯块22的接触面具有相匹配的锥度，二者之间设置限位块23并通过内六角螺栓进行固定；挤压垫芯块22的后端与挤压轴21连接。

参见图3，固定挤压垫芯块22的前端包括第一锥面26和第二锥面27，第一锥面26与铝胚料接触，实现减少平面吸力和排气功能；第二锥面27与第一锥面26相接并与固定挤压垫外圈25接触，实现弹性膨胀和快速复位功能。第一锥面与水平面的夹角α为82°-85°，本实施例优选为82°。第一锥面的设计使得挤压垫芯块与铝胚料不是整个平面进行接触，当挤压轴推进时实现初排气功能，当挤压轴后退时，吸力大大减小，挤压轴更容易退出。第二锥面与水平面的夹角β为30°-60°，本实施例优选为45°。在挤压轴的推送和后退过程中便于挤压垫弹性外圈的张开和缩回。

继续参见图3，挤压垫芯块22与挤压轴21为一体成型结构，只需在外侧装上挤压垫外圈25即可进行工作。

参见图4、6，挤压垫弹性外圈25与挤压垫芯块22为卡口快换连接，二者相对旋转角度为60°。卡口连接可以快速进行固定挤压垫外圈和固定挤压垫芯块的组装拆卸，只需旋转60°即可。

挤压垫弹性外圈与挤压垫芯块之间设置膨胀间隙，间隙宽度为1-1.5mm。膨胀间隙控制了挤压垫外圈膨胀的最大外径。

实施例2

参见图7，本实施例提供一种铝型材挤压机环式弹性固定挤压垫，包括挤压轴31、挤压垫芯块32和连接于固定挤压垫芯块前端外侧环式弹性挤压垫外圈33，固定挤压垫芯块32前端为和铝胚料接触的一端，挤压垫芯块32的前端为前窄后宽的锥形体结构。挤压垫芯块32前端设置环形凹槽，挤压垫外圈33填充在环形凹槽内部；挤压垫芯块32的前端为前窄后宽的锥形体，挤压垫外圈33为环式弹性圈，挤压垫外圈33与固定挤压垫芯块32的接触面具有相匹配的锥度，二者之间设置限位34并通过内六角螺栓进行固定；挤压垫芯块32的后端与挤压轴31连接。

固定挤压垫芯块32的前端包括第一锥面和第二锥面，第一锥面与铝胚料接触，实现减少平面吸力和排气功能；第二锥面与第一锥面相接并与固定挤压垫外33接触，实现弹性膨胀和快速复位功能。第一锥面与水平面的夹角为82°-85°，本实施例优选为82°。第一锥面的设计使得挤压垫芯块与铝胚料不是整个平面进行接触，当挤压轴推进时实现初排气功能，当挤压轴后退时，吸力大大减小，挤压轴更容易退出。第二锥面与水平面的夹为30°-60°，本实施例优选为45°。在挤压轴的推送和后退过程中便于挤压垫弹性外圈的张开和缩回。

挤压垫芯块32与挤压轴31接触的一面设置圆柱形定位凹槽，凹槽内径与挤压轴31直径一致，凹槽内壁设置螺纹连接结构，挤压轴31与挤压垫芯块32接触的一端设置相匹配的螺纹。挤压垫芯块32与挤压轴31通过螺纹进行套接，如此可以分别制作挤压轴和挤压垫芯块，优化了挤压轴的加工工艺。

挤压垫弹性外圈33与挤压垫芯块32为卡口快换连接，二者相对旋转角度为60°。卡口连接可以快速进行固定挤压垫外圈和固定挤压垫芯块的组装拆卸，只需旋转60°即可。

参见图8，挤压垫弹性外圈与挤压垫芯块之间设置膨胀间隙35，间隙宽度为1-1.5mm。膨胀间隙35控制了挤压垫外圈膨胀的最大外径。

    以上是本发明的较佳实施方式，但本发明的保护范围不限于此。任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，未经创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围应以权利要求所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种铝型材挤压机环式弹性固定挤压垫，包括挤压垫芯块和连接于所述固定挤压垫芯块前端外侧的挤压垫外圈，所述前端为和铝胚料接触的一端，其特征在于，所述挤压垫芯块前端设置环形凹槽，所述挤压垫外圈填充在所述凹槽内部；所述挤压垫芯块的前端为前窄后宽的锥形体，所述挤压垫外圈为环式弹性圈，挤压垫外圈与固定挤压垫芯块的接触面具有相匹配的锥度，二者之间设置限位块并通过内六角螺栓进行固定；所述挤压垫芯块的后端与挤压轴连接。

2.如权利要求1所述的铝型材挤压机环式弹性固定挤压垫，其特征在于，所述挤压垫芯块的前端包括第一锥面和第二锥面，所述第一锥面与铝胚料接触，所述第二锥面与挤压垫弹性外圈接触。

3.如权利要求2所述的铝型材挤压机环式弹性固定挤压垫，其特征在于，所述第一锥面与水平面的夹角为82°-85°。

4.如权利要求2所述的铝型材挤压机的固定挤压垫，其特征在于，所述第二锥面与水平面的夹角为30°-60°。

5.如权利要求1所述的铝型材挤压机环式弹性固定挤压垫，其特征在于，所述挤压垫芯块与挤压轴为一体成型结构。

6.如权利要求1所述的铝型材挤压机的固定挤压垫，其特征在于，所述挤压垫芯块与挤压轴接触定位设置圆柱形凹槽，所述凹槽内径与挤压轴定位直径一致，所述凹槽内壁设置螺纹，所述挤压轴与挤压垫芯块接触的一端设置的螺纹相匹配。

7.如权利要求1至6任一项所述的铝型材挤压机环式弹性固定挤压垫，其特征在于，所述固定挤压垫外圈与所述固定挤压垫芯块为卡口快换连接，二者相对旋转角度为60°。

8.如权利要求7所述的铝型材挤压机环式弹性固定挤压垫，其特征在于，所述挤压垫外圈与挤压垫芯块之间设置膨胀间隙，所述间隙宽度为1-1.5mm。