CN1025594C - 螺旋推进式连接挤压成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种螺旋推进式连续挤压成型装置。主要适用于细、长的管状、棒状及丝状的粉末冶金制品成形d。该装置由挤压筒、螺旋杆、挤压嘴和模芯等组成。且在挤压筒内壁上,沿轴向方向有4个以上的浅槽,浅槽尺寸为:槽深0.1~0.5mm,槽宽1~5mm;螺旋杆上的螺旋根部为弧形,弧形的曲率半径≥5mm;挤压嘴为锥体形,其内锥角为45°~60°。该装置的挤压变形率高,可达85~99.9%,所得制品的致密性好。
Description
本发明属于金属粉末制造制品的专用设备。主要适用于细、长的管材、棒材及丝材等粉末冶金制品的形成。
在现有的技术中,对于长径比特大的管材、棒(或条)材和丝材的粉末冶金产品,大部分采用冷等静压和挤压模具在压力机上挤压成形。其操作繁琐,笨重,而且不能连续工作,产品规格也受到限制。也有采用活塞式挤压装置生产硬质合金棒材等,只是这种装置只能用于生产某一两种专用产品,使用范围受到很大的限制。
近十多年来,国际上研制了螺旋推进式连续挤压装置及成形方法。该装置主要由挤压筒、螺旋杆和挤压咀组成,螺旋杆装在挤压筒内,随着螺旋杆的转动,物料由于受挤压筒内壁约束,只能纵向移动,并形成较大的挤压力,使挤坯达到相应的密度,最后通过挤压咀成形。美国专利US13487955《Extruson Equipment for Tungsten Carbide》一文(《Metal Powder Report》,DEC1984,Vol39,NO12,P717)中就提供了这类螺旋推进式挤压装置。用于生产细长的粉末冶金制品。但从这两个文献所提供的结构示意图中看:其螺旋杆上是等距离螺距;且螺旋根部是直角;挤压筒内壁是平滑的表面。这种结构难于达到挤压出细长的粉末冶金制品的目的。直角形的螺旋根部,在有挤压力的情况下,容易使被挤压物料在螺杆周围抱得很紧,当螺旋杆转动时,物料也容易跟
着转动,很难纵向推移;同时,由于挤压筒内壁是平滑的圆形表面,对物料的旋转不能起到任何约束作用,只能任其转动;另外,等距离螺距也不利于挤压物料推进和增加挤压力,通过实验表明,这种结构形式的螺旋推进式挤压装置,在挤压过程中,很容易产生被挤压物料随螺旋杆一起转动的现象,这样就不能产生挤压或产生很小的挤压力,挤压结果表现出时而挤出,时而挤不出的现象。达不到连续生产的目的,而且制品的致密性也难于保证。
苏联专利SU1538999也公开了一种螺旋推进式连续挤压装置,该装置用于粉末材料的挤压,其螺旋杆上的螺距,由物料进口处至挤压咀方向是逐渐变小的。但该装置螺旋根部是直角形的,物料在根部容易挤死卡紧,物料与螺旋面相贴趋紧,使物料容易随螺旋面一起旋转,致使物料向前挤压受到影响,从而影响挤压效率和产品质量。
本发明的目的在于提供一种能连续挤压细、长的管状、棒状及丝状的、致密的粉末冶金制品的螺旋推进式连续挤压成形装置。
螺旋推进式连续挤压成形装置的关键技术是采用相适应的结构形式,使其螺旋杆转动时,能约束物料(金属粉末等)只能向前纵向移动,而不能旋转。这样才能产生较大的挤压力,使挤压坯达到相应的密度,并挤压成相应的制品。
为此,本发明采用了如下技术措施:
(1)在挤压筒内壁上加工4个以上的、沿挤压筒轴向方向的浅槽,约束物料的旋转,同时又不影响物料的纵向推进;浅槽的尺
寸为:槽深0.1~0.5mm,槽宽1~5mm。
(2)螺旋杆的螺旋根部采用弧形,不易使物料与螺旋杆和螺旋面粘结太紧,有利于物料向前推移;螺旋根部弧形的曲径半径R≥5mm。
(3)挤压咀为锥体形,其内锥角采用45°~60°。
另外,由物料进口处至挤压咀方向,螺旋杆的螺距仍依照现有技术,逐渐变小的方式,使物料在挤进过程中,所受到的压缩力逐渐增大,即挤压力逐渐增大。挤压变形率可达85~99.9%。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
(1)能够连续挤压出细、长的管状(包括薄壁管)、棒状和丝状的粉末冶金制品。
(2)挤压变形率高,可达85~99.9%,制品的致密性好。
(3)由于在挤压筒内壁上,沿挤压筒轴向方向,加工了4个以上的浅槽,这种浅槽,就相当于键槽,而物料本身有一定的塑性和强度,相当于键,这样就限定了物料的旋转,只能向前推移,不会随螺旋杆旋转,致使挤压速度快,生产效率高。
现结合附图,对本发明作进一步的说明。
附图1为本发明螺旋推进式连续挤压成形装置的结构示意图。
附图2为附图1中A-A剖面示意图,即挤压筒内壁的浅槽示意图。
附图3为附图1中B-B剖面示意图,即螺旋根部的结构示意图。
附图4(A)为挤压咀模芯的正剖示图。
附图4(B)为挤压咀模芯的侧视图。
上述附图中,1为挤压筒,2为物料,3为螺旋杆,4为挤压筒法兰,5为挤压咀,6为挤压咀模芯,R为螺旋根部弧形曲率半径,7为连接螺栓,8为填料口,9为浅槽,10为挤压咀模芯多孔盘。起支承模芯的作用,物料可从孔中穿过。
挤压筒内壁上的浅槽数n≥4,浅槽的尺寸为:槽深0.1~0.5mm,槽宽1~5mm。螺旋杆上的螺距从左向右是逐渐减小的。挤压咀5为锥体形,其内锥角为45~60°,挤压咀模芯6与挤压咀5是可拆卸更换的,根据两者在结构上的相应匹配,就可挤出不同形状、不同规格的粉末冶金制品。通过连接螺栓7将挤压咀5和挤压咀模芯多孔圆盘固定在挤压筒法兰4上。螺旋根部弧形的曲率半径R≥5mm。
Claims (4)
1、一种螺旋推进式连续挤压成形装置,包含有挤压筒、螺旋杆、挤压咀;螺旋杆上的螺距,由物料进口处至挤压咀方向是逐渐变小的,其特征在于:
A、挤压筒内壁上沿轴向方向具有4个以上的浅槽;
B、螺旋杆上的螺旋根部采用弧形。
2、根据权利要求1所述的装置,其特征在于挤压筒内壁上的浅槽尺寸为:槽深0.1~0.5mm,槽宽1~5mm。
3、根据权利要求1所述的装置,其特征在于挤压咀为锥体形,其内锥角为45°~60°。
4、根据权利要求1所述的装置,其特征在于螺旋根部弧形的曲率半径R≥5mm。
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