铝合金挤压模具技术研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
铝合金挤压装备与工模具
目录
挤压设备
挤压筒与挤压垫
挤压模具（模具分类、模具结构、模具 材料、模具设计原则、模具制造工艺等）
5.1 挤压设备
加热炉 挤压机 辅助机构
加热炉
燃料炉：油炉和煤气炉
特点：加热效率高、成本低、投资少中小企业采用； 炉温不易控制、劳动条件差、自动化程度低
电阻加热炉：炉温易于控制，加热质量好，占地面积
（2）按内套的整体性，可分为整体内套和组合内套。在组合 内套中又分为圆柱形组合、锥形组合、分瓣组合三种。
（3）按内腔形状分为圆形、扁形和其他形状。
5.2.2 挤压垫
在挤压筒内将挤压杆与锭坯隔开并传递挤压力用 的挤压工具。其作用是减少挤压杆端面的磨损，隔离 锭坯对挤压杆的热影响。 挤压垫的结构形式 在挤压铝合金时，为了减少挤压垫片与金属之间粘 结摩擦，一般采用带凸缘（工作带）的垫片。
上述分类方法是相对的，往往是一种模具同时具有上述分类方法 中的几种特征。此外，一种模具形式又可根据具体的工艺特点、产品 形状等因素分成几个小类，如棒模又可分为圆棒模、方棒模、六角棒 模和异形棒模
5.3.2 挤压模具结构
挤压模具包括模子、模垫、穿孔针等，是直 接参与金属塑性成形的工具。期特点是品种规 格多，结构形式多，需经常更换，工作条件极 为恶劣，消耗量很大。因此，应千方百计提高 模具寿命，减少消耗，降低成本。
5.3.1 挤压模具分类 （5）按模具结构可分为整体模、分瓣模、可卸模、活动模、舌型组合模、 平面分流组合模、嵌合模、插架模、前置模、保护模等。
a—平面模；b—平面分流组合模；c—叉架式组合模；d—舌形模（桥模）
5.3.1 挤压模具分类 （6）按挤压模具外形结构可分为带倒椎体的锥模、带凸台的 圆柱模、带正椎体的锥模、带倒椎体的锥形—中间椎体压环模 、带倒椎体的圆柱—锥形模、加强模等。
挤压机的分Байду номын сангаас及应用
挤压机 模座：用于组装模具。 纵动式、横动式供 锭机构：直线式、回转式 挤压垫与压余分离装置 制品牵引机构 锯切装置 拉矫装置转动式、 联合式
5.1.1 正向挤压机
立式挤压机 立式挤压机可以 生产出壁厚均匀的 薄壁管材，其运动 部件和出料方向与 地面垂直，占地面 积小，到要求建筑 较高的厂房和很深 的地坑，只适用于 小型挤压机。
5.1.3 冷挤压机
辅助机构
热剪机：用于将加热后的长锭按要求剪切成定尺短锭 热剥皮机：用于反向挤压前，将已加热好的铸锭表皮 剥去 挤压机机后辅机：包括淬火装置、中断锯、牵引机、 固定出料台、出料运输机、提升移料机、冷床、张力 矫直机、张力矫直输送装置、贮料台、锯床输送辊道、 成品锯、定尺台、检查台
立穿孔装置）两种。反向挤压机按其本本体结构大致可分为 三大类：挤压筒剪切式、中间框架式和后拉式。现代反向挤 压机采用预应力张力柱结构，普遍采用快速更换挤压轴和模 具装置、挤压筒座“X”型导向，横轴移动滑架快速锁紧装置，
设有穿孔针情理装置已经模环清理装置。
5.1.2 反向挤压机
挤压筒剪切式
挤压筒剪切式的特点是前梁和后梁固定，通过4根 张力柱连成一个整体，在挤压筒移动梁（也称挤压筒 座）上，安设有压余剪切装置。
5.1.1 正向挤压机
卧式挤压机 目前管、棒、型 材挤压普遍采用卧 式油压挤压机。挤 压机按其用途分为 单动挤压机和双动 挤压机。其中单动 挤压机是国际上最 普遍使用的挤压机。
卧式挤压机
5.1.2 反向挤压机
反向挤压机按挤压方法分为正、反两用和专用反向两种型
式，每种又可分为单动（不带独立穿孔装置）和双动（带独
5.2 挤压筒与挤压垫
5.2.1 挤压筒
容纳锭坯，承受挤压杆传 给锭坯的压力并同挤压杆一 起限制锭坯，使之承受压力 后只能从挤压模孔挤出的挤 压工具。
挤压筒
挤压筒的结构形式
为了改善受力条件，使挤压筒中的应力分布均匀， 增加承载能力，提高其使用寿命，绝大多数挤压筒是 用两层以上的衬套，以过盈配合，热装组合在一起构 成的。
5.2.2 挤压垫
5.2.2 挤压垫
5.3.1 挤压模具分类
5.3 挤压模具
（1）按模孔压缩区断面形状可以分为：平流模、锥形模、流 线行模和双锥模等
5.3.1 挤压模具分类 （2）按被挤压的产品品种可分为棒材模、普通实心 材模、壁板模、变断面型材模和管材模、空心型材模 等。 （3）按模孔数目可分为单孔模和多孔模。 （4）按挤压方法和工艺特点可分为热挤压模、冷挤 压模、静液挤压模、反挤压模、连续挤压模、水冷模 、宽展模、卧式挤压机用模和立式挤压机用模。
5.3.2 挤压模具结构
挤压模结构要素 A 模角α
模角大小对挤压制品的表面质量与挤压力都有很大影响。平模的模角等 于90°。其特点是在挤压时形成较大的死去，可阻止铸锭表面的杂质、缺 陷、氧化皮等流到制品表面，以获得良好的制品表面。采用平模挤压时消 耗的挤压力较大，模具易产生变形，使模孔变小或将模具压坏。从减少挤 压力、提高模具使用寿命的角度来看，应使用锥形模。
挤压筒衬套的层数应 根据其工作内套的最 大压力来确定。
挤压筒的加热方式
为了使金属流动均匀和挤压筒免受过于剧烈的热冲击，挤压 筒在工作前应进行预加热，在工作时应保温。目前，一般采用 装在挤压筒衬套中的电感应加热和电阻丝外加热器加热。
挤压筒工作内套的结构
（1）按工作内套的外表面结构可分为圆柱形、圆锥形和台肩 圆柱形。
5.1.2 反向挤压机
挤压筒剪切式
5.1.2 反向挤压机 中间框架式
用于正反两用挤压机，其特点是前梁和后梁固定，通过四 根张力柱连接成一个整体。在前梁和挤压筒移动梁之间安设有 压余剪切用的活动框架，剪刀就设置活动框架上。
后拉式
中间梁固定，前后梁是通过4根张力柱连成一个整体的活动 梁框架。
少，劳动条件好，自动化程度较高；加热效率较低、成 本高、投资大
感应加热炉：主要使用50Hz工频感应加热炉。加热速
度快，体积小，耗电少，自动化程度高
燃料炉
电阻加热炉
感应加热炉
挤压机 按结构形式分：立式挤压机和卧式挤压机 按传动方式分：机械式挤压机、油压机、水压机 按穿孔系统分：不带穿孔系统的挤压机、内置式穿 孔挤压机、外置式穿 孔挤压机 按模具装置分： 锁键式、滑动模座式、 回旋模座式
目录
挤压设备
挤压筒与挤压垫
挤压模具（模具分类、模具结构、模具 材料、模具设计原则、模具制造工艺等）
5.1 挤压设备
加热炉 挤压机 辅助机构
加热炉
燃料炉：油炉和煤气炉
特点：加热效率高、成本低、投资少中小企业采用； 炉温不易控制、劳动条件差、自动化程度低
电阻加热炉：炉温易于控制，加热质量好，占地面积
（2）按内套的整体性，可分为整体内套和组合内套。在组合 内套中又分为圆柱形组合、锥形组合、分瓣组合三种。
（3）按内腔形状分为圆形、扁形和其他形状。
5.2.2 挤压垫
在挤压筒内将挤压杆与锭坯隔开并传递挤压力用 的挤压工具。其作用是减少挤压杆端面的磨损，隔离 锭坯对挤压杆的热影响。 挤压垫的结构形式 在挤压铝合金时，为了减少挤压垫片与金属之间粘 结摩擦，一般采用带凸缘（工作带）的垫片。
上述分类方法是相对的，往往是一种模具同时具有上述分类方法 中的几种特征。此外，一种模具形式又可根据具体的工艺特点、产品 形状等因素分成几个小类，如棒模又可分为圆棒模、方棒模、六角棒 模和异形棒模
5.3.2 挤压模具结构
挤压模具包括模子、模垫、穿孔针等，是直 接参与金属塑性成形的工具。期特点是品种规 格多，结构形式多，需经常更换，工作条件极 为恶劣，消耗量很大。因此，应千方百计提高 模具寿命，减少消耗，降低成本。
5.3.1 挤压模具分类 （5）按模具结构可分为整体模、分瓣模、可卸模、活动模、舌型组合模、 平面分流组合模、嵌合模、插架模、前置模、保护模等。
a—平面模；b—平面分流组合模；c—叉架式组合模；d—舌形模（桥模）
5.3.1 挤压模具分类 （6）按挤压模具外形结构可分为带倒椎体的锥模、带凸台的 圆柱模、带正椎体的锥模、带倒椎体的锥形—中间椎体压环模 、带倒椎体的圆柱—锥形模、加强模等。
挤压机的分Байду номын сангаас及应用
挤压机 模座：用于组装模具。 纵动式、横动式供 锭机构：直线式、回转式 挤压垫与压余分离装置 制品牵引机构 锯切装置 拉矫装置转动式、 联合式
5.1.1 正向挤压机
立式挤压机 立式挤压机可以 生产出壁厚均匀的 薄壁管材，其运动 部件和出料方向与 地面垂直，占地面 积小，到要求建筑 较高的厂房和很深 的地坑，只适用于 小型挤压机。
5.1.3 冷挤压机
辅助机构
热剪机：用于将加热后的长锭按要求剪切成定尺短锭 热剥皮机：用于反向挤压前，将已加热好的铸锭表皮 剥去 挤压机机后辅机：包括淬火装置、中断锯、牵引机、 固定出料台、出料运输机、提升移料机、冷床、张力 矫直机、张力矫直输送装置、贮料台、锯床输送辊道、 成品锯、定尺台、检查台
立穿孔装置）两种。反向挤压机按其本本体结构大致可分为 三大类：挤压筒剪切式、中间框架式和后拉式。现代反向挤 压机采用预应力张力柱结构，普遍采用快速更换挤压轴和模 具装置、挤压筒座“X”型导向，横轴移动滑架快速锁紧装置，
设有穿孔针情理装置已经模环清理装置。
5.1.2 反向挤压机
挤压筒剪切式
挤压筒剪切式的特点是前梁和后梁固定，通过4根 张力柱连成一个整体，在挤压筒移动梁（也称挤压筒 座）上，安设有压余剪切装置。
5.1.1 正向挤压机
卧式挤压机 目前管、棒、型 材挤压普遍采用卧 式油压挤压机。挤 压机按其用途分为 单动挤压机和双动 挤压机。其中单动 挤压机是国际上最 普遍使用的挤压机。
卧式挤压机
5.1.2 反向挤压机
反向挤压机按挤压方法分为正、反两用和专用反向两种型
式，每种又可分为单动（不带独立穿孔装置）和双动（带独
5.2 挤压筒与挤压垫
5.2.1 挤压筒
容纳锭坯，承受挤压杆传 给锭坯的压力并同挤压杆一 起限制锭坯，使之承受压力 后只能从挤压模孔挤出的挤 压工具。
挤压筒
挤压筒的结构形式
为了改善受力条件，使挤压筒中的应力分布均匀， 增加承载能力，提高其使用寿命，绝大多数挤压筒是 用两层以上的衬套，以过盈配合，热装组合在一起构 成的。
5.2.2 挤压垫
5.2.2 挤压垫
5.3.1 挤压模具分类
5.3 挤压模具
（1）按模孔压缩区断面形状可以分为：平流模、锥形模、流 线行模和双锥模等
5.3.1 挤压模具分类 （2）按被挤压的产品品种可分为棒材模、普通实心 材模、壁板模、变断面型材模和管材模、空心型材模 等。 （3）按模孔数目可分为单孔模和多孔模。 （4）按挤压方法和工艺特点可分为热挤压模、冷挤 压模、静液挤压模、反挤压模、连续挤压模、水冷模 、宽展模、卧式挤压机用模和立式挤压机用模。
5.3.2 挤压模具结构
挤压模结构要素 A 模角α
模角大小对挤压制品的表面质量与挤压力都有很大影响。平模的模角等 于90°。其特点是在挤压时形成较大的死去，可阻止铸锭表面的杂质、缺 陷、氧化皮等流到制品表面，以获得良好的制品表面。采用平模挤压时消 耗的挤压力较大，模具易产生变形，使模孔变小或将模具压坏。从减少挤 压力、提高模具使用寿命的角度来看，应使用锥形模。
挤压筒衬套的层数应 根据其工作内套的最 大压力来确定。
挤压筒的加热方式
为了使金属流动均匀和挤压筒免受过于剧烈的热冲击，挤压 筒在工作前应进行预加热，在工作时应保温。目前，一般采用 装在挤压筒衬套中的电感应加热和电阻丝外加热器加热。
挤压筒工作内套的结构
（1）按工作内套的外表面结构可分为圆柱形、圆锥形和台肩 圆柱形。
5.1.2 反向挤压机
挤压筒剪切式
5.1.2 反向挤压机 中间框架式
用于正反两用挤压机，其特点是前梁和后梁固定，通过四 根张力柱连接成一个整体。在前梁和挤压筒移动梁之间安设有 压余剪切用的活动框架，剪刀就设置活动框架上。
后拉式
中间梁固定，前后梁是通过4根张力柱连成一个整体的活动 梁框架。
少，劳动条件好，自动化程度较高；加热效率较低、成 本高、投资大
感应加热炉：主要使用50Hz工频感应加热炉。加热速
度快，体积小，耗电少，自动化程度高
燃料炉
电阻加热炉
感应加热炉
挤压机 按结构形式分：立式挤压机和卧式挤压机 按传动方式分：机械式挤压机、油压机、水压机 按穿孔系统分：不带穿孔系统的挤压机、内置式穿 孔挤压机、外置式穿 孔挤压机 按模具装置分： 锁键式、滑动模座式、 回旋模座式