[实用新型]一种铝型材挤压机环式弹性固定挤压垫

说明书

技术领域

    本实用新型涉及铝和铝合金热挤压加工领域，尤其涉及一种高效、耐用、快换、自动化的环式弹性固定挤压垫。

背景技术

铝合金热挤压过程中，挤压垫的主要作用是：避免挤压轴与高温铝合金坯料直接接触，防止粘铝包轴（包轴是十分严重的设备事故），故挤压垫是挤压机的一个最重要的附件和工具。参见图1，挤压轴1靠近挤出口5的端部设置挤压垫2，挤压轴1沿图中箭头所示方向进行轴向运动，将铝胚料3通过挤出口5从挤压筒中挤出，经挤压模具4成型。挤压垫有活动挤压垫和固定挤压垫两种：活动挤压垫结构简单、适用、人工操作，但一般要2～3个交替使用，很难保证它们使用的一致性，人工上下，常出现漏装和反装事故，而且效率低、劳动强度高，所以大型挤压机多采用固定挤压垫来保证使用的一致性，提高效率，降低劳动强度，并实现挤压机的自动化运行。

目前，国内各挤压机厂生产的固定挤压垫的有效使用难度大，制造成本高，技术都不成熟，使用周期短，易磨损、不耐用，更换困难。

现有技术中的固定挤压垫，如图2所示，是靠挤压垫外圈13和挤压垫芯块14作用，通过挤压过程中的反向压力，将挤压垫芯块4轴向移动，涨开挤压垫外圈13使其外径弹性变大，实现挤压垫作用的。但是，该结构弹性不易控制，会造成外圆始终与挤压筒内圆摩擦而磨损加剧；在挤压轴11和挤压芯杆12退出时，挤压垫外圈13的内应力无力还原，继续外圆摩擦，产生反向轴向力、挤压垫芯块14在挤压过程中与铝胚料紧密大平面接触又造成反向轴向吸力，挤压芯杆12螺纹难以承受，螺纹易拉滑。平均两天要坏一根挤压芯杆12，而更换固定挤压垫又要把挤压轴全部拆卸，一换就是半天时间。

根据以上现状，我们先是做了改进，把易损坏的螺纹放在前端，用间隙控制了固定挤压垫芯块14的移动距离，使得挤压垫外圈13有一个固定的最大外圆，摩擦比原结构小了很多，相对延长了固定挤压垫的使用寿命，更换也不需要拆卸挤压轴了。但是，挤压垫外圈13的回弹性能和挤压垫芯块14与铝胚料的吸力还是没有得到根本解决。平均两周要更换一个，而且一个固定挤压垫要4000～5000元，主要还是挤压垫外圈13外圆磨损和挤压芯杆12前端螺纹拉滑。

实用新型内容

    本实用新型要解决的技术问题是提供一种铝型材挤压机环式弹性固定挤压垫，可以减小挤压垫和挤压筒的相对磨损，减少挤压垫或挤压杆的更换次数，实现快速更换，从而大大降低生产成本，提高生产效率。

为解决上述技术问题，本实用新型设计了一种铝型材挤压机环式弹性固定挤压垫，包括挤压垫芯块和连接于所述固定挤压垫芯块前端外侧环式弹性挤压垫外圈，所述前端为和铝胚料接触的一端；所述挤压垫芯块前端设置环形凹槽，所述挤压垫外圈填充在所述凹槽内部；所述挤压垫芯块的前端为前窄后宽的锥形体，所述挤压垫外圈为环式弹性圈，挤压垫外圈与固定挤压垫芯块的接触面具有相匹配的锥度，二者之间设置限位块并通过内六角螺栓进行固定；所述挤压垫芯块的后端与挤压轴连接。

作为本实用新型的一种改进方案，所述固定挤压垫芯块的前端包括第一锥面和第二锥面，所述第一锥面与铝胚料接触，实现减少平面吸力和排气功能；所述第二锥面与第一锥面相接并与所述固定挤压垫弹性外圈接触，实现弹性膨胀和快速复位功能。

作为本实用新型的一种改进方案，所述第一锥面与水平面的夹角为82°-85°。第一锥面的设计使得挤压垫芯块与铝胚料不是整个平面进行接触，当挤压轴推进时实现初排气功能，当挤压轴后退时，吸力大大减小，挤压轴更容易退出。

作为本实用新型的一种改进方案，所述第二锥面与水平面的夹角为30°-60°（便于计算我们选45°）。第二锥面的设计使得挤压垫芯块的厚度减小，在挤压轴的推送和后退过程中便于挤压垫弹性外圈的张开和缩回。

作为本实用新型的一种改进方案，所述挤压垫芯块与挤压轴为一体成型结构。挤压垫芯块与挤压轴一体成型，只需在外侧装上挤压垫外圈即可进行工作。

作为本实用新型的一种改进方案，所述挤压垫芯块与挤压轴接触的一面设置圆柱形定位凹槽，所述凹槽内径与挤压轴直径一致，所述凹槽内壁设置螺纹连接结构，所述挤压轴与挤压垫芯块接触的一端设置相匹配的螺纹。挤压垫芯块与挤压轴通过螺纹进行套接，如此可分别制作挤压轴和挤压垫芯块，简化了挤压垫芯块与挤压轴为一体成型结构加工工艺。

作为本实用新型的一种改进方案，所述挤压垫弹性外圈与所述挤压垫芯块为卡口连接，二者相对旋转角度为60°。卡口连接可以快速进行固定挤压垫外圈和固定挤压垫芯块的组装拆卸，只需旋转60°即可。