CN106825094A - 一种长细无缝铝管有效摩擦挤压装置和挤压生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种长细无缝铝管有效摩擦挤压装置和挤压生产方法，采用具有大截面压套的高刚性大型双轴双动反向挤压装置，减小无缝铝管生产的偏心率；采用高频响的比例阀控制穿孔针和机械定针的方式，提高穿孔针的固定针定位精度；采用挤压筒主动运动的方式实现有效摩擦挤压，改善铝锭坯的变形规律；采用长铝锭和台阶瓶针在大型双轴双动反向挤压机上生产小直径长细无缝铝管。

Description

一种长细无缝铝管有效摩擦挤压装置和挤压生产方法

技术领域

本发明属于冶金设备领域，具体涉及一种长细无缝铝管有效摩擦挤压装置和挤压生产方法，主要适用于超长小直径无缝铝管的有效摩擦挤压生产。

背景技术

目前国内的无缝铝管生产多采用反向双动挤压方式，在反向挤压过程中，由于受到目前挤压装置的限制和挤压过程中偏心率的困扰，无法生产超长小直径的无缝铝管，即长细无缝铝管。

发明内容

本发明的目的是克服现有的反向双动挤压方式无法生产长细无缝铝管的问题。

为此，本发明提供了一种长细无缝铝管有效摩擦挤压装置，包括由左向右依次设置的后梁、拉杆压套和前梁，拉杆压套的一端穿套在前梁上，另外一端均穿套在后梁上，后梁固定安装着主油缸，主油缸主柱塞内置有穿孔油缸，穿孔油缸内腔连接着穿孔活塞杆，穿孔活塞杆连接着穿孔针座，穿孔针座连接着穿孔针，穿孔针端部连接着穿孔针头，所述穿孔针连接着控制阀，控制阀上安装着高频响阀；

主油缸主柱塞连接着移动横梁，移动横梁固定连接着空心挤压杆，穿孔针座置于空心挤压杆内，所述移动横梁和前梁之间设置有挤压筒，空心挤压杆穿入挤压筒并在筒内滑动，挤压筒内置有空心铝锭，空心铝锭与空心挤压杆之间设置有挤压垫；

前梁在与后梁相对的一端连接着移动模架，移动模架上固定着模轴，模轴与空心铝锭之间设有模具，模具与模轴端面接触固定。

所述穿孔针外壁上穿套有导向套。

所述穿孔针头是台阶瓶针。

所述拉杆压套有四个，四个拉杆压套平行设置并沿周向围绕形成空腔，主油缸、移动横梁、穿孔活塞杆、穿孔针座、穿孔针、穿孔针头、模轴均置于该空腔内。

所述每一个拉杆压套内穿套有拉杆，拉杆压套的截面积是拉杆截面积的1.3倍。

一种长细无缝铝管有效摩擦挤压生产方法，包括以下步骤：

步骤一，上锭

主油缸和穿孔油缸同时加压推动移动横梁和挤压筒向前梁方向移动，直至模轴穿入挤压筒内，启动辅助机械手将挤压垫、空心铝锭和模具送到挤压中心线，使移动横梁和空心挤压杆向前梁移动顶住挤压垫，模具和模轴端面接触，撤离辅助机械手，上锭完成；

步骤二，穿孔

穿孔油缸推动空心挤压杆带动挤压筒向后梁移动，依次将模具、空心铝锭和挤压垫套入挤压筒内腔，穿孔油缸带动穿孔针和穿孔针头向前梁前进，依次穿过挤压垫、空心铝锭和模具，移动横梁和空心挤压杆向前梁移动对空心铝锭进行镦粗，同时启动高频响阀控制对穿孔针进行定位；

步骤三，挤压

主油缸推动空心挤压杆和挤压筒一起向前梁移动开始挤压，无缝铝管从穿孔针头和模具之间挤出，并穿过前梁的出口进入后部精整工序，长细无缝铝管挤压生产完成。

本发明的有益效果：本发明提供的这种长细无缝铝管有效摩擦挤压装置和挤压生产方法，在大吨位挤压机上采用有效摩擦挤压方法生产了小直径的长细无缝铝管，大截面的压套提高了挤压机的整体刚性，减少了长细无缝铝管生产的偏心率；高频响的比例阀控制穿孔针和机械定针的方式，提高了穿孔针的定针精度，提高了无缝铝管内表面质量；有效摩擦挤压改善了铝锭坯的挤压变形规律，提高了产品的机械性能和组织结构性能。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是长细无缝铝管有效摩擦挤压装置的结构示意图。

图2是长细无缝铝管有效摩擦挤压生产过程的示意图。

附图标记说明：1、主油缸；2、穿孔油缸；3、穿孔活塞杆；4、后梁；5、穿孔针座；6、移动横梁；7、空心挤压杆；8、挤压筒；9、穿孔针；10、穿孔针头；11、挤压垫；12、空心铝锭；13、模具；14、模轴；15、拉杆压套；16、移动模架；17、前梁；18、导向套；19、挤压过程中的铝锭；20、无缝铝管。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有的反向双动挤压方式无法生产长细无缝铝管的问题，如图1和图2所示，本实施例提供了一种长细无缝铝管有效摩擦挤压装置，包括由左向右依次设置的后梁4、拉杆压套15和前梁17，拉杆压套15的一端穿套在前梁17上，另外一端均穿套在后梁4上，后梁4固定安装着主油缸1，主油缸1主柱塞内置有穿孔油缸2，穿孔油缸2内腔连接着穿孔活塞杆3，穿孔活塞杆3连接着穿孔针座5，穿孔针座5连接着穿孔针9，穿孔针9端部连接着穿孔针头10，所述穿孔针9连接着控制阀，控制阀上安装着高频响阀；主油缸1主柱塞连接着移动横梁6，移动横梁6固定连接着空心挤压杆7，穿孔针座5置于空心挤压杆7内，所述移动横梁6和前梁17之间设置有挤压筒8，空心挤压杆7穿入挤压筒8并在筒内滑动，挤压筒8内置有空心铝锭12，空心铝锭12与空心挤压杆7之间设置有挤压垫11；前梁17在与后梁4相对的一端连接着移动模架16，移动模架16上固定着模轴14，模轴14与空心铝锭12之间设有模具13，模具13与模轴14端面接触固定。

需要说明的是，高频响阀是液压阀的一种类型，高频响阀的相应时间较普通阀相应更快，该高频响阀安装在穿孔针的控制阀块上，用于控制穿孔针的前进后退及位置。穿孔油缸2布置在主油缸1主柱塞内部，穿孔针座5固定在穿孔活塞杆3上另一端连接穿孔针9，穿孔针9端部固定连结穿孔针头10；空心挤压杆7固定在移动横梁6上，模轴14固定在移动模架16上，空心挤压杆7和模轴14之间的空间用来进入挤压垫11、空心铝锭12和模具13。

如图2所示，为长细无缝铝管有效摩擦挤压生产过程示意图，按照图2所示由左向右，第一个箭头指的是空心挤压杆7的移动方向，第二个箭头指的是挤压筒8的移动方向，且需要特别说明的是，图2中几也痛2画出了两个工位，具体的挤压过程是：穿孔针座5从空心挤压杆7中间穿过，前端固定连结穿孔针9，其端部固定连结穿孔针头10，导向套18固定在穿孔针9上，在空心挤压杆7内来回滑动，位于挤压筒8内腔的挤压垫11套在穿孔针9上；模具13位于挤压筒8内腔另一端，模具13和模轴14端面接触固定，挤压过程中的铝锭19充满内腔，无缝铝管20从穿孔针头10和模具13之间挤出。

长细无缝铝管有效摩擦挤压生产时，挤压筒8向前梁17方向移动将模轴14套入内腔，辅助机械手将挤压垫11、空心铝锭12和模具13送到挤压中心线，移动横梁6和空心挤压杆7向前移动顶住挤压垫11、空心铝锭12和模具13，辅助机械手撤离，上锭完成；

挤压筒8向后移动，依次将模具13、空心铝锭12和挤压垫11套入其内腔，穿孔油缸2带动穿孔针9和穿孔针头10前进，依次穿过挤压垫11、空心铝锭12和模具13；移动横梁6和空心挤压杆7向前移动对空心铝锭12进行镦粗，使其填充满内腔并排出空气；采用高频响的比例阀控制穿孔针和机械定针的方式对穿孔针9进行定位，导向套18随着穿孔针9一起移动用来支撑穿孔针9；

主油缸1上压，空心挤压杆7和挤压筒8一起向前移动开始挤压，有效摩擦挤压开始；随着空心挤压杆7和挤压筒8的向前移动，无缝铝管20从穿孔针头10和模具13之间挤出，并穿过前梁17出口进入后部精整工序，从而实现长细无缝铝管有效摩擦挤压生产。

本实施例采用具有大截面压套的高刚性大型双轴双动反向挤压装置，减小无缝铝管生产的偏心率；采用高频响的比例阀控制穿孔针和机械定针的方式，提高穿孔针的固定针定位精度；采用挤压筒主动运动的方式实现有效摩擦挤压，改善铝锭坯的变形规律；采用长铝锭和台阶瓶针在大型双轴双动反向挤压机上生产小直径长细无缝铝管。

实施例2：

在实施例1的基础上，所述穿孔针9外壁上穿套有导向套18，所述穿孔针头10是台阶瓶针。导向套18固定在穿孔针9上，在挤压杆7内来回滑动，导向套18随着穿孔针9一起移动用来支撑穿孔针9，导向套18可以减小无缝铝管生产的偏心率。台阶瓶针是穿孔针的一种结构特征，为行业术语，设计台阶的目的是为了实现长细无缝铝管的挤压。

实施例3：

在实施例1的基础上，所述拉杆压套15有四个，四个拉杆压套15平行设置并沿周向围绕形成空腔，主油缸1、移动横梁6、穿孔活塞杆3、穿孔针座5、穿孔针9、穿孔针头10、模轴14均置于该空腔内。拉杆压套为挤压装备的基本结构特征，拉杆压套也是形成挤压机框架结构的基本组成部分。

实施例4：

在实施例3的基础上，所述每一个拉杆压套15内穿套有拉杆，拉杆压套15的截面积是拉杆截面积的1.3倍。由于挤压机的框架的刚度会直接影响挤压制品的外形尺寸，而本发明采用了大截面的压套，大幅提高了挤压机框架的刚度，从而减少了长细无缝铝管生产的偏心率，具体到量化，以60MN挤压机为例，采用大截面的压套较传统的结构特征，提高刚度约23%。

实施例5：

一种长细无缝铝管有效摩擦挤压生产方法，包括以下步骤：

步骤一，上锭

主油缸1和穿孔油缸2同时加压推动移动横梁6和挤压筒8向前梁17方向移动，直至模轴14穿入挤压筒8内，启动辅助机械手将挤压垫11、空心铝锭12和模具13送到挤压中心线，使移动横梁6和空心挤压杆7向前梁17移动顶住挤压垫11，模具13和模轴14端面接触，撤离辅助机械手，上锭完成；

步骤二，穿孔

穿孔油缸2推动空心挤压杆7带动挤压筒8向后梁4移动，依次将模具13、空心铝锭12和挤压垫11套入挤压筒8内腔，穿孔油缸2带动穿孔针9和穿孔针头10向前梁17前进，依次穿过挤压垫11、空心铝锭12和模具13，移动横梁6和空心挤压杆7向前梁17移动对空心铝锭12进行镦粗，同时启动高频响阀控制对穿孔针9进行定位；

步骤三，挤压

主油缸1推动空心挤压杆7和挤压筒8一起向前梁17移动开始挤压，无缝铝管20从穿孔针头10和模具13之间挤出，并穿过前梁17的出口进入后部精整工序，长细无缝铝管挤压生产完成。

该长细无缝铝管有效摩擦挤压装置用前梁、后梁和动梁及四组大截面拉杆压套的布置形式，采用液压控制和机械定针相结合的固定针方式，穿孔针采用台阶瓶针；大截面的压套提高了设备的整体刚性，并在穿孔针上设置了导向套，减小无缝铝管生产的偏心率；穿孔油缸设置在主油缸内部，挤压生产时采用高频响的比例阀控制穿孔针和机械定针的方式，提高了穿孔针定针精度，提高了无缝铝管内表面质量；采用挤压筒主动运动的方式实现了有效摩擦挤压，改善了铝锭坯的变形规律，提高了长细无缝铝管的机械性能；采用长铝锭和台阶瓶针的挤压方式，在大型双轴双动反向挤压机上实现了长细无缝铝管的生产。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (6)

1.一种长细无缝铝管有效摩擦挤压装置，包括由左向右依次设置的后梁（4）、拉杆压套（15）和前梁（17），拉杆压套（15）的一端穿套在前梁（17）上，另外一端均穿套在后梁（4）上，其特征在于：后梁（4）固定安装着主油缸（1），主油缸（1）主柱塞内置有穿孔油缸（2），穿孔油缸（2）内腔连接着穿孔活塞杆（3），穿孔活塞杆（3）连接着穿孔针座（5），穿孔针座（5）连接着穿孔针（9），穿孔针（9）端部连接着穿孔针头（10），所述穿孔针（9）连接着控制阀，控制阀上安装着高频响阀；

主油缸（1）主柱塞连接着移动横梁（6），移动横梁（6）固定连接着空心挤压杆（7），穿孔针座（5）置于空心挤压杆（7）内，所述移动横梁（6）和前梁（17）之间设置有挤压筒（8），空心挤压杆（7）穿入挤压筒（8）并在筒内滑动，挤压筒（8）内置有空心铝锭（12），空心铝锭（12）与空心挤压杆（7）之间设置有挤压垫（11）；

前梁（17）在与后梁（4）相对的一端连接着移动模架（16），移动模架（16）上固定着模轴（14），模轴（14）与空心铝锭（12）之间设有模具（13），模具（13）与模轴（14）端面接触固定。

2.如权利要求1所述的长细无缝铝管有效摩擦挤压装置，其特征在于：所述穿孔针（9）外壁上穿套有导向套（18）。

3.如权利要求1所述的长细无缝铝管有效摩擦挤压装置，其特征在于：所述穿孔针头（10）是台阶瓶针。

4.如权利要求1所述的长细无缝铝管有效摩擦挤压装置，其特征在于：所述拉杆压套（15）有四个，四个拉杆压套（15）平行设置并沿周向围绕形成空腔，主油缸（1）、移动横梁（6）、穿孔活塞杆（3）、穿孔针座（5）、穿孔针（9）、穿孔针头（10）、模轴（14）均置于该空腔内。

5.如权利要求4所述的长细无缝铝管有效摩擦挤压装置，其特征在于：所述每一个拉杆压套（15）内穿套有拉杆，拉杆压套（15）的截面积是拉杆截面积的1.3倍。

6. 一种长细无缝铝管有效摩擦挤压生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，上锭

主油缸（1）和穿孔油缸（2）同时加压推动移动横梁（6）和挤压筒（8）向前梁（17）方向移动，直至模轴（14）穿入挤压筒（8）内，启动辅助机械手将挤压垫（11）、空心铝锭（12）和模具（13）送到挤压中心线，使移动横梁（6）和空心挤压杆（7）向前梁（17）移动顶住挤压垫（11），模具（13）和模轴（14）端面接触，撤离辅助机械手，上锭完成；

步骤二，穿孔

穿孔油缸（2）推动空心挤压杆（7）带动挤压筒（8）向后梁（4）移动，依次将模具（13）、空心铝锭（12）和挤压垫（11）套入挤压筒（8）内腔，穿孔油缸（2）带动穿孔针（9）和穿孔针头（10）向前梁（17）前进，依次穿过挤压垫（11）、空心铝锭（12）和模具（13），移动横梁（6）和空心挤压杆（7）向前梁（17）移动对空心铝锭（12）进行镦粗，同时启动高频响阀控制对穿孔针（9）进行定位；

步骤三，挤压

主油缸（1）推动空心挤压杆（7）和挤压筒（8）一起向前梁（17）移动开始挤压，无缝铝管（20）从穿孔针头（10）和模具（13）之间挤出，并穿过前梁（17）的出口进入后部精整工序，长细无缝铝管挤压生产完成。