專利名稱：一種擠壓輪和擋料塊帶有噴水冷卻的連續(xù)擠壓機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及金屬塑性成型領(lǐng)域，特別是金屬連續(xù)擠壓設(shè)備。
技術(shù)背景 冷卻技術(shù)是連續(xù)擠壓的一項(xiàng)必備的核心技術(shù)，冷卻方式或者冷卻效果不佳，
工裝模具壽命會(huì)明顯下降，并影響生產(chǎn)效率，甚至導(dǎo)致擠壓過程無法持續(xù)進(jìn)行。專利
JP2000051929A，通過模具的冷卻技術(shù)，大大提高了多孔管連續(xù)擠壓的生產(chǎn)效率；專利
W09602335A1給出了連續(xù)擠壓主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，其中涉及主軸軸承的冷卻和潤滑問題；專
利W02004 073901A1給出了腔體感應(yīng)加熱的方法，其中涉及了加熱器的冷卻問題。 而連續(xù)擠壓機(jī)核心零件——擠壓輪、擋料塊的冷卻仍存在問題。傳統(tǒng)擠壓輪冷卻
一般有兩種方式，一種是在擠壓輪或者主軸內(nèi)部進(jìn)行水冷卻，在主軸和擠壓輪的內(nèi)部含有
冷卻通道或者直接冷卻擠壓輪內(nèi)表面，稱之為"內(nèi)冷"；另一種冷卻方式是在擠壓輪或者擠
壓輪旁邊的側(cè)輥外表面的非溝槽區(qū)域進(jìn)行水冷卻，稱之為"外冷"；也有將內(nèi)冷和外冷相互
結(jié)合的冷卻方式。擠壓輪的冷卻介質(zhì)為含有緩蝕劑的水溶液。內(nèi)冷的優(yōu)點(diǎn)在于在擠壓輪內(nèi)
部進(jìn)行冷卻，冷卻介質(zhì)不會(huì)接觸和污染到擠壓輪溝槽內(nèi)的擠壓金屬坯料。外冷的優(yōu)點(diǎn)在于
結(jié)構(gòu)簡單，同時(shí)可以減少擠壓輪內(nèi)外表面的溫度差。在所有連續(xù)擠壓傳統(tǒng)擠壓輪的冷卻方
式中，都必須避免冷卻介質(zhì)接觸擠壓輪溝槽內(nèi)的被擠壓金屬坯料，防止冷卻介質(zhì)污染被擠
壓金屬造成擠壓產(chǎn)品質(zhì)量缺陷。 在擠壓高強(qiáng)度金屬或者金屬合金(例如黃銅)時(shí)，由于被擠壓金屬變形抗力高、發(fā) 熱量大，使得擠壓輪和擋料塊需要承受更高的溫度。傳統(tǒng)的連續(xù)擠壓輪冷卻方式中，冷卻介 質(zhì)距離擋料塊和擠壓輪溝槽距離較遠(yuǎn)，會(huì)造成擠壓輪和擋料塊溫度難以降到擠壓工具材料 可以承受的溫度范圍內(nèi)，進(jìn)而導(dǎo)致擠壓輪和擋料塊的破壞，使擠壓過程難以持續(xù)；同時(shí)對于 類似銅這樣的中等強(qiáng)度金屬，由于受到擠壓輪和擋料塊溫度升高的限制，擠壓輪和擋料塊 的冷卻效果直接限制了連續(xù)擠壓機(jī)中擠壓輪的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而影響了設(shè)備的生產(chǎn)效率和材料利 用率。
發(fā)明內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的是為了克服傳統(tǒng)連續(xù)擠壓中冷卻方式的不足，提供一種擠壓輪 和擋料塊帶有噴水冷卻的連續(xù)擠壓機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單合理，實(shí)現(xiàn)直接冷卻擠壓輪溝槽和擋料塊 表面，使連續(xù)擠壓能應(yīng)用于高強(qiáng)度、難擠壓的金屬或金屬合金，拓展連續(xù)擠壓技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng) 域，同時(shí)也可以提高現(xiàn)有常規(guī)金屬或者合金的連續(xù)擠壓生產(chǎn)效率，提高擠壓工具使用壽命， 降低生產(chǎn)成本。 本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是一種擠壓輪和擋料塊帶有噴水 冷卻的連續(xù)擠壓機(jī)，旋轉(zhuǎn)擠壓輪安轉(zhuǎn)在旋轉(zhuǎn)軸上，擠壓輪上帶有一個(gè)圓周溝槽，擠壓輪的圓 周溝槽表面覆蓋有被擠壓金屬，帶有圓弧密封面的腔體安裝在靴座內(nèi)，腔體上的擋料塊深 入到擠壓輪的圓周溝槽內(nèi)，液態(tài)冷卻介質(zhì)噴射嘴通過管道連接冷卻介質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)，噴射嘴直接對準(zhǔn)擠壓輪溝槽和擋料塊。 所述冷卻介質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)由存儲(chǔ)器出口管道連通噴射嘴，出口管道上裝有泵和流量 控制裝置，噴射嘴對準(zhǔn)擠壓輪溝槽和擋料快。 所述擠壓輪下方的機(jī)架上帶有容器，容器底面開有回流孔，回流孔連通回流通道，
回流通道同時(shí)連通冷卻介質(zhì)存儲(chǔ)容器或者直接排放掉。 所述潔凈的高壓氣體采用無油壓縮空氣或氮?dú)狻?所述轉(zhuǎn)速傳感器采用轉(zhuǎn)速表、測速發(fā)電機(jī)或旋轉(zhuǎn)光碼盤。 所述溫度傳感器采用熱電偶或者熱電阻。 所述冷卻介質(zhì)的流量控制裝置采用變頻泵或者流量控制閥。 所述轉(zhuǎn)速傳感器安裝在擠壓輪上，溫度傳感器安裝在擠壓輪和擋料塊上，測量信 號(hào)輸入PLC可編程控制器或者工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，在PLC和工業(yè)控制市場計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)有保 證冷卻介質(zhì)會(huì)完全蒸發(fā)干凈的設(shè)定值，PLC或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)來比較設(shè)定值和測量值，輸出 調(diào)整信號(hào)。 所述機(jī)器的壓實(shí)輪前沿?cái)D壓輪切線方向，安裝一個(gè)高壓氣體吹干裝置。 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，擠壓輪或者擋料塊的冷卻是液態(tài)冷卻介質(zhì)直接冷卻在擠壓
輪溝槽所覆蓋的被擠壓金屬表面或者擋料塊的外表面，通過調(diào)整擠壓輪轉(zhuǎn)速和調(diào)節(jié)冷卻介
質(zhì)流量，控制擠壓輪和擋料塊的溫度，使冷卻介質(zhì)在擠壓輪溝槽表面和溝槽表面覆蓋的被
擠壓金屬表面在旋轉(zhuǎn)到壓實(shí)輪前，能夠完全蒸發(fā)或者被完全去除，沒有任何殘留。 在擠壓高強(qiáng)度金屬或者合金時(shí)，可以有效降低擠壓輪和擋料塊的溫度，保證連續(xù)
擠壓過程中擠壓輪和擋料塊溫度控制在一個(gè)合適的溫度范圍內(nèi)，使擠壓輪和擋料塊可以在
高溫下持續(xù)承受擠壓載荷，保證連續(xù)擠壓高強(qiáng)度金屬或者合金的過程的穩(wěn)定進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)液
態(tài)冷卻介質(zhì)直接冷卻擠壓輪或擋料塊的同時(shí)，冷卻介質(zhì)在擠壓輪溝槽及溝槽表層覆蓋的被
擠壓金屬表面沒有殘留，保證擠壓產(chǎn)品沒有因冷卻介質(zhì)殘留造成的質(zhì)量缺陷。本實(shí)用新型
設(shè)備可以提高擠壓輪的生產(chǎn)轉(zhuǎn)速，提高設(shè)備生產(chǎn)效率，提高材料利用率，本實(shí)用新型由于直
接冷卻擠壓輪的高溫區(qū)域，可以有效降低擠壓輪的內(nèi)外溫差，進(jìn)而降低擠壓輪的溫度應(yīng)力，
提高擠壓輪的使用壽命。

圖1為本實(shí)用新型設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型并不局限于
具體實(shí)施例。 實(shí)施例1 如圖1所示一種直接冷卻擠壓輪溝槽和擋料塊表面的連續(xù)擠壓設(shè)備，旋轉(zhuǎn)擠壓輪 1安轉(zhuǎn)在旋轉(zhuǎn)軸2上，擠壓輪1上帶有一個(gè)圓周溝槽17，擠壓輪1的圓周溝槽17表面覆蓋 有被擠壓金屬18，被擠壓金屬18完全與擠壓輪1上圓周溝槽17同步旋轉(zhuǎn)，帶有圓弧密封面 19的腔體4安裝在靴座6內(nèi)，腔體4上的擋料塊3深入到擠壓輪1的圓周溝槽17內(nèi)，當(dāng)被 擠壓金屬桿料(圖中未畫出)經(jīng)過壓實(shí)輪7，通過旋轉(zhuǎn)擠壓輪1摩擦力驅(qū)動(dòng)到擋料塊3時(shí)，
4在摩擦擠壓力的驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生高溫高壓，進(jìn)入腔體4的通道5內(nèi)，經(jīng)過模具(未畫出)擠壓 出產(chǎn)品。液態(tài)冷卻介質(zhì)噴射嘴通過管道連接冷卻介質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)，冷卻介質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)是由存 儲(chǔ)器出口管道連通噴射嘴，出口管道上裝有泵和流量控制閥，噴射嘴穿過靴座和腔體。液態(tài) 冷卻介質(zhì)由泵IO泵出，通過管道20，經(jīng)過流量控制閥9，進(jìn)入到靴座6和腔體4內(nèi)的噴射嘴 8，噴射到擠壓輪1的圓周溝槽17表面覆蓋的被擠壓金屬18表面和擋料塊3的表面21上。 利用擠壓輪1圓周溝槽17內(nèi)覆蓋的被擠壓金屬18所具有的高溫，將液態(tài)冷卻介質(zhì)迅速氣 化蒸發(fā)。機(jī)架上擠壓輪下方帶有容器，容器底面開有回流孔，回流孔連通回流通道，回流通 道同時(shí)連通冷卻介質(zhì)存儲(chǔ)容器或者直接排放掉。冷卻擠壓輪1和擋料塊3后的液態(tài)冷卻介 質(zhì)落入機(jī)架14上所形成的容器15內(nèi)，并通過回流孔13和管道12流回冷卻介質(zhì)儲(chǔ)存容器 11。 擠壓輪1的轉(zhuǎn)速通過旋轉(zhuǎn)編碼器(未畫出)測出，擠壓輪1的溫度和擋料塊3的溫 度，通過熱電偶(未畫出)測出，所有檢測信號(hào)送入PLC可編程控制器和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)， 經(jīng)過計(jì)算，自動(dòng)調(diào)節(jié)流量控制閥9通過的液態(tài)冷卻介質(zhì)的流量。在PLC和工控機(jī)程序設(shè)定 中，保證冷卻介質(zhì)會(huì)完全蒸發(fā)干凈。 為了確保冷卻介質(zhì)不會(huì)被帶入擠壓產(chǎn)品，作為輔助措施，在擠壓輪1的圓周切線 方向，設(shè)置了一個(gè)無油壓縮空氣吹干器16，通過吹干器16，將可能殘留在擠壓輪1圓周溝槽 17和它表面覆蓋德被擠壓金屬18上的冷卻介質(zhì)吹干、去除。
權(quán)利要求一種擠壓輪和擋料塊帶有噴水冷卻的連續(xù)擠壓機(jī)，旋轉(zhuǎn)擠壓輪安轉(zhuǎn)在旋轉(zhuǎn)軸上，擠壓輪上帶有一個(gè)圓周溝槽，擠壓輪的圓周溝槽表面覆蓋有被擠壓金屬，帶有圓弧密封面的腔體安裝在靴座內(nèi)，腔體上的擋料塊深入到擠壓輪的圓周溝槽內(nèi)，其特征是液態(tài)冷卻介質(zhì)噴射嘴通過管道連接冷卻介質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)，噴射嘴直接對準(zhǔn)擠壓輪溝槽和擋料塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠壓輪和擋料塊帶有噴水冷卻的連續(xù)擠壓機(jī)，其特征 是冷卻介質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)由存儲(chǔ)器出口管道連通噴射嘴，出口管道上裝有泵和流量控制裝置， 噴射嘴穿過靴座和腔體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠壓輪和擋料塊帶有噴水冷卻的連續(xù)擠壓機(jī)，其特征 是擠壓輪下方的機(jī)架上帶有容器，容器底面開有回流孔，回流孔連通回流 通道，回流通道 同時(shí)連通冷卻介質(zhì)存儲(chǔ)容器或者直接排放掉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠壓輪和擋料塊帶有噴水冷卻的連續(xù)擠壓機(jī)，其特征 是轉(zhuǎn)速傳感器安裝在擠壓輪上，溫度傳感器安裝在擠壓輪和擋料塊上，測量信號(hào)輸入PLC 可編程控制器或者工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，在PLC和工業(yè)控制市場計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)有保證冷卻介質(zhì)會(huì)完全蒸發(fā)干凈的設(shè)定值，PLC或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)來比較設(shè)定值和測量值，輸出調(diào)整信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠壓輪和擋料塊帶有噴水冷卻的連續(xù)擠壓機(jī)，其特征是機(jī)器的壓實(shí)輪前沿?cái)D壓輪切線方向，安裝一個(gè)高壓氣體吹干裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠壓輪和擋料塊帶有噴水冷卻的連續(xù)擠壓機(jī)，其特征是高壓氣體采用無油壓縮空氣或氮?dú)狻?br> 7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠壓輪和擋料塊帶有噴水冷卻的連續(xù)擠壓機(jī)，其特征 是轉(zhuǎn)速傳感器采用轉(zhuǎn)速表、測速發(fā)電機(jī)或旋轉(zhuǎn)光碼盤。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠壓輪和擋料塊帶有噴水冷卻的連續(xù)擠壓機(jī)，其特征 是溫度傳感器采用熱電偶或者熱電阻。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擠壓輪和擋料塊帶有噴水冷卻的連續(xù)擠壓機(jī)，其特征 是冷卻介質(zhì)的流量控制裝置采用變頻泵或者流量控制閥。
專利摘要本實(shí)用新型涉及金屬連續(xù)擠壓設(shè)備。一種擠壓輪和擋料塊帶有噴水冷卻的連續(xù)擠壓機(jī)，旋轉(zhuǎn)擠壓輪安轉(zhuǎn)在旋轉(zhuǎn)軸上，擠壓輪上帶有一個(gè)圓周溝槽，擠壓輪的圓周溝槽表面覆蓋有被擠壓金屬，帶有圓弧密封面的腔體安裝在靴座內(nèi)，腔體上的擋料塊深入到擠壓輪的圓周溝槽內(nèi)，液態(tài)冷卻介質(zhì)噴射嘴通過管道連接冷卻介質(zhì)供應(yīng)系統(tǒng)，噴射嘴直接對準(zhǔn)擠壓輪溝槽和擋料塊。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，可提高擠壓輪的生產(chǎn)轉(zhuǎn)速，提高設(shè)備生產(chǎn)效率，提高材料利用率；由于直接冷卻擠壓輪的高溫區(qū)域，可有效降低擠壓輪的內(nèi)外溫差，進(jìn)而降低擠壓輪的溫度應(yīng)力，提高擠壓輪的使用壽命。
文檔編號(hào)B21C29/04GK201442041SQ20092001627
公開日2010年4月28日 申請日期2009年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月11日
發(fā)明者劉元文, 宋寶韞 申請人:大連康豐科技有限公