[发明专利]自冷却挡料块、采用自冷却挡料块的连续挤压方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于有色金属加工及电缆制造领域，涉及用于铜及铜合金连续挤压的设备。

背景技术

如图1所示的连续挤压设备，挡料块1是连续挤压机的关键部件，安装在腔体2上，腔体安装在靴座3内，与挤压轮4共同形成挤压腔，连续挤压时，金属进入挤压腔内，在挤压腔内发生塑性变形，改变流动方向，最终经过模具形成产品。在连续挤压过程中挡料块1的工作条件相当苛刻，受力面在650℃的高温下承受着1200MPa以上的压力，随着挤压过程的持续进行，这种高温和高压会一直作用在挡料块1上，因此目前存在严重的不足问题：

1.  挡料块在高温高压作用下过早变形，导致挤压过程中溢料无法控制，降低成品率。

2.  挡料块在高温高压作用下过早失效，导致频繁停机更换挡料块，降低生产效率，增加工人劳动强度。

挡料块在高温高压作用下过早失效，达不到预期寿命，致使生产成本上升。

高温性能优越的挡料块材料种类少，并且价格昂贵，工模具成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述挡料块高温高压下变形带来的问题，提供一种自冷却挡料块，挡料块内部设置有冷却流道，保证满足挡料块强度的同时进行冷却，降低挡块料的工作温度。本发明的另一目的是采用自冷却挡料块的连续挤压方法，方法简单，连续控制，精度高，保证产品成品率，以及降低生产成本。本发明还有一目的是提供一种采用自冷却挡料块的连续挤压系统，系统简单，易于操控。

 本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：自冷却挡料块，保证挡料块工作强度的情况下，在挡料块内部开设冷却流道。

所述冷却流道是在挡料块的顶面、底面或者支撑面上加工的圆孔或者矩形槽，孔与孔或孔与槽之间相互连通形成的冷却介质的流动通道。

所述自冷却挡料块，在挡料块的底面和支撑面上分别设计一个孔，这两个孔的中心线在剖面内并且分别与底面和支撑面垂直，两个孔在挡料块内部贯通形成冷却流道。

所述自冷却挡料块，在挡料块的底面上设计有与受力面平行的孔，在支撑面上设计有一个与顶面平行的孔，这两个孔在挡料块内部贯通形成冷却流道；在挡料块的底面上还设计有环形槽，该环形槽与冷却流道相贯通，当挡料块放入腔体后环形槽与腔体的定位平面相配合，形成封闭的流道。

所述自冷却挡料块，在挡料块的底面上设计有与受力面平行的孔，在支撑面上设计有一个与顶面平行的孔，这两个孔在挡料块内部贯通形成两个冷却流道；在挡料块的底面上还设计有一冷却流道，该冷却流道与上述两冷却流道之一相贯通；侧向定位面与底面和支撑面相交的棱边倒成斜角，与腔体定位面形成冷却流道，该冷却流道与两冷却流道之二相贯通。

所述自冷却挡料块，在挡料块的顶面上设计有凸台，在凸台内部设计也有与受力面相垂直的冷却流道；底面和支撑面上分别设计一个孔，这两个孔的中心线在剖面内，两个孔在挡料块内部贯通形成冷却流道，两冷却流道之间连通。

本发明采用自冷却挡料块的连续挤压方法，金属进入挤压腔内，在挤压腔内发生塑性变形，改变流动方向，最终经过模具形成产品的连续挤压过程中，同时进行挡料块冷却，冷却水由冷却系统进入挡料块冷却流道内，经过冷却流道后的冷却水全部排出或者部分排出到冷却水存储装置中，形成冷却回路。

所述冷却回路中安装有温度检测装置和压力检测装置，控制系统接收温度检测装置和压力检测装置的信号，并驱动冷却回路中的节流阀进行开度调节。

本发明采用自冷却挡料块的连续挤压系统，挡料块安装在腔体上，腔体安装在靴座内，与挤压轮共同形成挤压腔，挡料块带有冷却流道，储水设备内放置水泵，水泵连通进水通道，进水通道连通挡料块冷却流道进口，冷却流道出口直接排出冷却水，或者冷却流道出口连通出水通道，出水通道连通储水设备。

所述挡料块上安装有温度检测装置，进水通道和出水通道中安装有压力检测装置和节流阀，温度检测装置和压力检测装置信号输入控制系统，控制系统驱动连接节流阀。

本发明挡料块结构上增加冷却流道，通过冷却水带走挡料块的热量，从而降低挡料块的温度，挡料块内部冷却流道的形式可以在满足挡料块强度的前提下，根据冷却强度的需要设计成多种形式。这种结构带来很多的优点：

1.    挡料块内部通冷却水，显著降低挡料块的工作温度，对挡料块材料的高温性能的要求有所降低，可供选择的挡料块材料范围扩大，可以选择价格低廉的普通模具钢材料，降低工模具成本。

2.    这种内部通水结构挡料块的使用寿命更长，可显著降低工模具成本，明显减少非正常停机的次数，提高生产效率，降低工人劳动强度。