一种连续等通道角的挤压装置

摘要

一种连续等通道角的挤压装置，第一活块（4）通过轴（12）和轴承（13）安装在模腔挡块（3）上，用挡圈（15）、垫片（16）和螺栓（17）固定在模腔挡块（3）上；轴（12）与激波器（20）配合使用；中心轮（18）受到外力能在移动活齿（19）和活齿架（21）的约束下做循环运动；第二活块（5）用同样的方式固定在基座（26）上；第一超声波发生器（9）最终作用在第一活块（4）上的运动方向为左右，第三超声波发生器（6）最终作用在第一活块（4）上的运动为上下方向，两个发生器的频率相同，在第一活块（4）上合成两者之间的振动矢量，作用在第二活块（5）上的运动方向为左右，两活块的矢量和最终作用在材料上。

权利要求

1.一种连续等通道角的挤压装置，包括挤压轮（1）、加压辊（2）、模腔挡块（3）、基座（26）、第一活块（4）、第二活块（5）、第一超声波发生器（9）、第二超声波发生器（10），其特征在于：第一活块（4）通过轴（12）和活齿轴承（13）安装在模腔挡块（3）上，用挡圈（15）、垫片（16）和螺栓（17）固定在模腔挡块（3）上；所述的第二活块（5）用轴（12）和活齿轴承（13）安装在基座（26）上；轴（12）与激波器（20）配合使用；中心轮（18）受到外力能在移动活齿（19）和活齿架（21）的约束下做循环运动；第一超声波发生器（9）最终作用在第一活块（4）上的运动方向为左右方向，第三超声波发生器（6）最终作用在第一活块（4）上的运动为上下方向，两个发生器的频率相同，在第一活块（4）上合成两者之间的振动矢量，第二超声波发生器（10）作用在第二活块（5）上的运动方向为左右方向，两活块的矢量和最终作用在材料上。

2.根据权利要求1所述的连续等通道角的挤压装置，其特征在于：所述的第一超声波发生器（9）上用螺栓（22）将固定点（11）和模腔挡块（3）固定在一起。

3.根据权利要求1所述的连续等通道角的挤压装置，其特征在于：所述的第二超声波发生器（10）固定在基座（26）内部，基座（26）底部与外模（25）在同一水平度。

4.根据权利要求1所述的连续等通道角的挤压装置，其特征在于：所述的轴（12）端部用挡圈（15）、垫片（16）和螺栓（17）固定在模腔挡块（3）上。

5.根据权利要求1所述的连续等通道角的挤压装置，其特征在于：所述的超声波发生器的变幅杆（24）的顶端与两活块用键（14）配合连接。

说明书

一种连续等通道角的挤压装置

技术领域

[0001] 本发明涉及金属成型技术，具体是挤压成型技术。

背景技术

[0002] 传统挤压是比较成熟的工艺，在挤压过程中，坯料和挤压筒壁间的摩擦限制了坯料长度的合理使用，使得可挤型材的长度收到制约。在1972年提出的连续挤压是一种塑型加工的新方法，具有节能，材料利用率高，自动化生产，可制造大长度产品等优点，能够连续地生产出精密的管材、型材及其他截面的金属材料，是一种理想的加工方法。

[0003] 在连续挤压过程中，坯料经压料轮和摩擦力的作用下被连续送入挤压腔内，坯料在腔体挡块的作用下做圆周运动，在一定温度和压力材料在模具转角处受到强烈剪切变形，而横截面尺寸基本保持不变，在反复的挤压过程中积累大量应变，可用于细化材料晶粒。但是在生产过程中，由于对坯料在剪切变形这一过程处理不当，使坯料在挤压过程中不能连续运动导致连续挤压不能实现，除了对生产效率的影响外，还对成材率、产品质量、设备的平稳性等都有不小的影响。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种连续等通道角的挤压装置。

[0005] 本发明是一种连续等通道角的挤压装置，包括挤压轮1、加压辊2、模腔挡块3、基座26、第一活块4、第一超声波发生器9，第二超声波发生器10，第一活块4通过轴12和活齿轴承
13安装在模腔挡块3上，用挡圈15、垫片16和螺栓17固定在模腔挡块3上；轴12与激波器20配合使用；中心轮18受到外力能在移动活齿19和活齿架21的约束下做循环运动；第二活块5用同样的方式固定在基座26上；第一超声波发生器9最终作用在第一活块4上的运动方向为左右方向，第三超声波发生器6最终作用在第一活块4上的运动为上下方向，两个发生器的频率相同，在第一活块4上合成两者之间的振动矢量，第二超声波发生器10作用在第二活块5上的运动方向为左右方向，两活块的矢量和最终作用在材料上。

[0006] 本发明的有益之处是：结构设计简单合理，安装更换模具方便，能显著提高挤压工作的连续性，改善产品表面质量，提高工具寿命，降低生产成本，适于推广。

附图说明

[0007] 图1是可防止坯料在模腔中停留的挤压装置，图2是超声波发生器结构图，图3是活块的固定方式，图4是活齿轴承结构图，图5是轴端固定方式，图6是矢量合成图，图7是另一矢量合成图。

具体实施方式

[0008] 如图1 图5所示，本发明是一种连续等通道角的挤压装置，包括挤压轮1、加压辊2、~模腔挡块3、基座26、第一活块4、第一超声波发生器9、第二超声波发生器10，第一活块4通过轴12和活齿轴承13安装在模腔挡块3上，用挡圈15、垫片16和螺栓17固定在模腔挡块3上；轴
12与激波器20配合使用；中心轮18受到外力能在移动活齿19和活齿架21的约束下做循环运动；第二活块5用同样的方式固定在基座26上；第一超声波发生器9最终作用在第一活块4上的运动方向为左右方向，第三超声波发生器6最终作用在第一活块4上的运动为上下方向方向，两个发生器的频率相同，在第一活块4上合成两者之间的振动矢量，第二超声波发生器
10作用在第二活块5上的运动方向为左右方向，两活块的矢量和最终作用在材料上。

[0009] 本发明的主要原理是将高频电谐振通过换能器转换成机械振动，如图1、图2所示，该超声波发生器采用模套传声系统是为了转换方便和不断增加锤头长度。外模25在聚能器23的底端起支撑作用，外套8通过固定点11用螺栓22固定在模腔挡块3上。第二超声波发生器10用同样的方式固定在基座26。第三超声波发生器6的外套为方形，便于安装在模腔挡块
3上。振子7是采用表面有氧化膜的镍片，其厚度为0.2mm。利用磁性材料在外磁场作用下产生伸缩微观变形，将高频电谐振动转换为机械振动。输出功率对频率的影响是考虑到输出电流将引起镍片的杨氏模量发生变化，所以改变电流能够调节输出频率。由振子7输出的机械波虽然频率很高，但振幅很小，而由金属加工业的经验理论，要求其对金属塑性变形产生影响就必须将其振动振幅放大，超声波发生器的变幅杆24的作用是将振幅放大，根据不同的金属材料可调节振幅的大小，然后将放大后的振幅加在挤压腔的坯料上。通过在此处加超声波辅助装置，发生表面效应可减少金属与工具间摩擦力大小，显著减低平均拉拔力、提高工具寿命。坯料在加工过程中吸收超声波能量，改善金属加工性能，同时受到高频交变应力，减低金属变形抗力，提高成材率以及可加工难变形材料和超薄管壁等。

[0010] 如图1所示，在挤压开始的时候，坯料通过挤压轮1和加压辊2，在摩擦力的作用下被连续送入由挤压轮1和模腔挡块3所构成的挤压室,坯料在模腔挡块3前面沿圆周运动受阻，在此过程中产生所需的温度和压力进入模腔，坯料在模腔内做圆周运动的过程中经过与活块相邻的区域时受到强烈的剪切变形，在反复挤压的过程的过程中积累大量应变从而能细化材料晶粒，使材料性能得到改善。由于在剪切区域形变角度接近于90°，所以存在材料顶死在模腔内，使挤压过程中断。通过在活块上添加超声波发生装置可使挤压连续进行。

[0011] 如图1、图2所示，所述的第一超声波发生器9上用螺栓22将固定点11和模腔挡块3固定在一起。

[0012] 如图1、图2所示，所述的第二超声波发生器10固定在基座26内部，基座26底部与外模25在同一水平度。

[0013] 如图1 图3所示，所述的第一活块4用轴12和活齿轴承13安装在模腔挡块3上，第二~活块5用同样的方式固定在基座26上。

[0014] 如图1、图5所示，所述的轴12端用挡圈15、垫片16和螺栓17固定在模腔挡块3上，第二活块5轴端的固定方式与上相同。

[0015] 如图2、图3所示，所述的超声波发生器的变幅杆24的顶端与两活块用键14配合连接。

[0016] 在第一活块4上添加两个超声波发生器9、6，在固定点11上用螺栓22固定在模腔挡块3上。第一活块4在模腔挡块的固定如图3所示，用轴12连接在模腔挡块3上，通过图5所示的固定方式，用螺栓17、垫片16、挡圈15固定在模腔挡块3上，这种固定方式可调节第一活块4处的变形量。与轴12配合使用的是两个活齿轴承13，其结构如图4所示，轴12与激波器20配合使用。当中心轮18受到外力时，在移动活齿13和活齿架21的约束下做圆周运动，具有结构紧凑、承载能力强、传到效率高等特点。超声波发生器底端的变幅杆24的顶端与第一活块4表面的键14进行配合。第二活块5用轴12和活齿轴承13安装在基座26上。

[0017] 第一超声波发生器9最终作用在第一活块4上的运动方向为左右方向，第三超声波发生器6最终作用在第一活块4上的运动为上下方向，两个发生器的频率相同，在第一活块4上合成两者之间的振动矢量，通过调节两者的振动方向可得到图6所示的矢量合成图，具有增加道次变形量，减低压过程中所需要的驱动力等特点。第二超声波发生器10频率与上相同，作用在第二活块5上的运动方向为左右方向，第一活块4、第二活块5最终作用在材料上的矢量方向为图7所示，具有改善产品表面质量、大幅度降低挤压过程中所需要的驱动力等优点。

[0018] 通过添加超声波发生装置可显著改善挤压过程坯料的连续进料问题，并且减低拨制力、提高产品表面质量、成材率，为得到高品质的挤出件提供了设备保障。