CN103121043B - 钝角流动通道的连续包覆方法及包覆设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钝角流动通道的连续包覆方法，包括以下步骤：a、坯料经过压实轮压下，通过旋转挤压轮沟槽与坯料之间的摩擦力进入挤压腔体；b、当坯料前进到挡料块，坯料进入挤压腔体进料孔，挤压腔体进料孔中心线在挤压轮的非半径方向的弦线方向；c、在挤压腔体进料孔的末端设有与腔体进料孔成钝角的金属流动通道，在金属流动通道末端设有包覆成型金属容腔，包覆成型金属容腔的末端设有凹模和凸模，凹模和凸模之间安装有金属流速分流器，产品通过凹模和凸模形成的环缝挤出，芯线通过凸模的中心圆孔传入，挤压出包覆金属在芯线外面形成包覆层。本发明采用坯料通过一组大于95°的钝角流动通道使金属通过模具而挤压出形成不同的电缆包覆产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种钝角流动通道的的连续包覆方法。
背景技术
传统连续包覆工装上的进料孔在挤压轮的半径方向，有时为了改善挡料块的强度，进料孔方向会偏移一定角度，腔体进料孔中心线与挤压轮在该点切线的夹角β为90°或者是小于90°的锐角，这样的优点是挡料块受力状态好，能够提高挡料块的使用寿命，其缺点是挡料块温度高，挤压力大。
传统的连续包覆方法，金属坯料在进入腔体容腔后，在与挤压轮相反方向，金属坯料还需要转一个90°的直角弯，进入成型模具；连续等通道转角挤压是将连续挤压和等通道转角挤压相结合，采用一个旋转挤压轮来实现等通道转角挤压，等通道转角挤压的特点是坯料和产品的几何尺寸在整个加工过程中保持不变，其目的是获得细晶粒组织，其所用坯料为扁带或者是正方形及矩形。
英国BWE公司的世界专利WO2006/043069 A1 给出了连续包覆设备和方法，强调进料孔方向为挤压轮径向方向；国内专利200910183586.9和200910183585.4给出了连续等通道挤压的方法，韩国专利10-2006-0111404及WO2007001428也给出了一种连续等通道的方法，其特点是强调坯料在整个过程中，几何形状基本保持不变，国内专利201210050769.5给出了一种实现缩短坯料流动路径，可减少坯料转动角度的方法，本发明强调的是坯料流动路径转角全部是钝角，进而降低挤压力。
发明内容
本发明的目的是提供一种钝角流动通道的连续包覆方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种钝角流动通道的连续包覆方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、坯料经过压实轮压下，通过旋转挤压轮沟槽与坯料之间的摩擦力进入挤压腔体；
b、当坯料前进到挡料块后，坯料进入挤压腔体进料孔，挤压腔体进料孔中心线在旋转挤压轮的非径向的弦线方向，β为大于95°的钝角；
c、在挤压腔体进料孔的末端设有与腔体进料孔成钝角的金属流动通道，在金属流动通道末端设有包覆成型金属容腔，包覆成型金属容腔的末端设有凹模和凸模，凹模和凸模之间安装有金属流速分流器，产品通过凹模和凸模形成的环缝挤出，芯线通过凸模的中心圆孔传入，挤压出包覆金属在芯线外面形成包覆层。
所述金属流动通道中心线与挤压腔体进料孔中心线之间夹角为钝角。
所述金属流动通道中心线与凸模、凹模中心线之间夹角为钝角。
所述钝角值为95°-150°。
所述挤压腔体进料孔与其中心线的夹角为0°-10°。
所述金属流动通道在中心平面F的上侧投影面积大于在中心平面F下侧投影面积的1%以上。
本发明为实现上述目的所采用的另一技术方案是：一种用钝角流动通道的连续包覆方法的包覆设备，包括旋转挤压轮（1）、压实轮（4）、挤压腔体、挡料块（6）、金属流动通道（8）、包覆成型金属容腔（9）、凹模（10）、金属流速分流器（11）和凸模（13），所述旋转挤压轮（1）上设有圆周方向的沟槽（2），压实轮（4）设置在旋转挤压轮（1）外侧，挤压腔体设置在旋转挤压轮（1）的上方，挤压腔体进料孔（7）的中心线在旋转挤压轮（1）的弦线方向上，挡料块（6）镶嵌在挤压腔体上，金属流动通道（8）设置在挤压腔体进料孔（7）的末端，包覆成型金属容腔（9）设置在金属流动通道（8）的末端，凹模（10）和凸模（13）设置在包覆成型金属容腔（9）的末端，金属流速分流器（11）安装在凹模（10）的前面。
所述凹模（10）和凸模（13）之间形成环缝。
所述挡料块（6）与挤压腔体一体结构。
本发明不同于连续等通道转角挤压，连续等通道转角挤压在整个加工过程中，坯料的几何形状基本保持不变，其目的是利用剪切变形最终获得细晶粒组织的高性能材料，本发明采用单一坯料通过一组大于95°的钝角流动通道使金属通过模具而挤压出形成不同的电缆包覆产品，本发明的目的是为了降低挤压温度和降低挤压力节省电能，并获得电缆包覆产品，同时可以增加挤压轮、挤压工具的使用寿命，降低生产成本并获得性能良好的挤压产品。
附图说明
图1是本发明一种包覆设备的结构示意图。
图2是图1中包覆设备的金属流动通道的结构示意图。
图3是图1中包覆设备的流动通道结构展开示意图
图4是图1中包覆设备的金属流动通道在挤压腔体上的结构示意图。
图中：1、旋转挤压轮；2、沟槽；3、坯料；4、压实轮；6、挡料块；7、挤压腔体进料孔；8、金属流动通道；9、包覆成型金属容腔；10、凹模；11、金属流速分流器；12、产品；13、凸模；14、芯线
具体实施方式
如图1、图2、图3和图4所示，钝角流动通道的连续包覆方法，旋转挤压轮1上带有圆周方向的沟槽2，坯料3经过压实轮4压下，在坯料3和旋转挤压轮沟槽2间的摩擦力驱动下，坯料3前进到挡料块6时，进入挤压腔体进料孔7，在挤压腔体进料孔7的末端有一个与模具中心线成大于95°钝角金属流动通道8，在金属流动通道8的末端是包覆成型金属容腔9，凹模10前面安装有金属流速分流器11，产品12通过凹模10和凸模13形成的环缝挤出，芯线14通过凸模13中穿入，挤压出包覆金属在芯线外面形成包覆层；在图1中，点A为进料孔中心线与挤压轮面在轮面上的交点，线B为经过点A的旋转挤压轮表面切线，β角为进料孔中心线与旋转挤压轮在点A的切线B的夹角，β为大于95°的钝角，通常该角度在95°到150°之间，在图1中，工装进料孔与其中心线的夹角为Ψ，其范围为0°到10°之间，凹模前面有一个金属流速分流器11，通过改变金属流速分流器11与凸模间形成的流动通道间隙值，解决上下两侧金属流速比左右两侧金属流速慢的问题，实现模具出口处的金属流速均匀；在图2所示中，斜孔A即为图1为挤压腔体进料孔7，斜孔B为图3中流动通道8，斜孔A中心线与斜孔B中心线所形成的夹角为角D，角D为大于95°的钝角，斜孔B与装模具孔C的中心的夹角为角E，角E应大于95°；在图4中，流动通道8（斜孔B）在中心平面F的上侧投影面积应大于在中心平面F下侧投影面积的1%以上，以保证金属流动更容易向中心平面F上侧流动，以弥补由于靠近旋转挤压轮一侧温度高、而靠近上侧温度低导致的金属流动速度不均匀。
为了降低挤压温度，提高工具使用寿命，并获得性能良好的连续挤压产品，本发明采用连续挤压工装进料孔的中心线不在旋转挤压轮的半径方向而在旋转挤压轮的弦线方向，同时在腔体内部，金属流动通道也是钝角流动通道，带环形沟槽的旋转挤压轮，通过沟槽与金属坯料间的摩擦力将金属坯料带入圆弧形挤压工装，坯料在前进到挡料块，坯料进入工装进料孔，工装的进料孔中心线不在旋转挤压轮的半径方向，而是在旋转挤压轮的弦线方向，进入腔体后，金属坯料不是转90°的直角弯来进入模具而是经过一个大于95°钝角的金属流动通道进入模具，在模具前面有一个调整金属流速的分流器，在进料孔后面有一个与包覆模具中心线成钝角的流动通道，金属通过该通道进入模具前面的金属容腔，在金属成型容腔的末端安装模具，模具前面安装有一个调整金属流速的分流器，金属通过模具挤压出包覆产品，芯线通过模具中心的圆孔穿入，包覆金属在芯线外面形成包覆层，工装进料孔中心线与旋转挤压轮在该点的切线在靠近压实轮方向所形成的夹角为大于95°的钝角，腔体进料孔可以带有一个扩展角度，在进料孔末端，有一个与模具中心线成大于95°钝角的流通通道，金属通过该通道进入包覆腔体金属容腔，金属容腔为一个环形圆孔，金属进入到模具前面的分流器，经过分流器调整金属流速后，通过模具挤压出包覆产品。
本发明钝角流动通道的连续包覆方法及包覆设备，以SLJB350连续包覆机为例：在SLJB350连续包覆机上采用2根9.5毫米的铝杆，腔体进料孔中心线与该点切线夹角β为120°，腔体进料孔的角度Ψ为上、下对称的0°，斜孔A与斜孔B的夹角（图2中角D）为120°，斜孔B与模具中心线夹角（图2中角E）为120°，包覆产品直径为18mm圆管，铝管壁厚为0.6mm，芯线直径为11.7mm，在图3中，流动通道8（斜孔B）在水平中心面上的投影面积采用上侧大于下侧10%，金属流速分流器采用变高度圆锥环，采用上述方法挤压出来的外径18毫，壁厚0.6mm的铝管护套包覆产品，铝管壁厚偏差小于±0.06mm，包覆机的扭矩下降7%，设备的径向负荷下降12%，采用上述方法，不但大大提高了包覆产品的壁厚均匀度，同时还减轻了设备径向负荷，有利于提高主轴和旋转挤压轮及主轴轴承的寿命，节能在7%以上。
Claims (9)
1.一种钝角流动通道的连续包覆方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、坯料经过压实轮压下，通过旋转挤压轮沟槽与坯料之间的摩擦力进入挤压腔体；
b、当坯料前进到挡料块后，坯料进入挤压腔体进料孔，挤压腔体进料孔中心线在旋转挤压轮非半径的弦线方向；
c、在挤压腔体进料孔的末端设有与腔体进料孔成钝角金属流动通道，在金属流动通道末端设有包覆成型金属容腔，包覆成型金属容腔的末端设有凹模和凸模，凹模和凸模之间安装有金属流速分流器，产品通过凹模和凸模形成的环缝挤出，芯线通过凸模的中心圆孔传入，挤压出包覆金属在芯线外面形成包覆层。
2.根据权利要求1所述的钝角流动通道的连续包覆方法，其特征在于：所述金属流动通道中心线与挤压腔体进料孔中心线之间夹角为钝角。
3.根据权利要求2所述的一种钝角流动通道的连续包覆方法，其特征在于：所述金属流动通道中心线与凸模以及凹模中心线之间夹角为钝角。
4.根据权利要求2或3所述的钝角流动通道的连续包覆方法，其特征在于：所述钝角值为95°-150°。
5.根据权利要求1所述的一种钝角流动通道的连续包覆方法，其特征在于：所述挤压腔体进料孔与其中心线的夹角为0°-10°。
6.根据权利要求1所述的一种钝角流动通道的连续包覆方法，其特征在于：所述金属流动通道在中心平面F的上侧投影面积大于在中心平面F下侧投影面积的1%以上。
7.一种用于权利要求1所述的一种钝角流动通道的连续包覆方法的包覆设备，其特征在于：包括旋转挤压轮（1）、压实轮（4）、挤压腔体、挡料块（6）、金属流动通道（8）、包覆成型金属容腔（9）、凹模（10）、金属流速分流器（11）和凸模（13），所述旋转挤压轮（1）上设有圆周方向的沟槽（2），压实轮（4）设置在旋转挤压轮（1）外侧，挤压腔体设置在旋转挤压轮（1）的上方，挤压腔体进料孔（7）的中心线在旋转挤压轮（1）非半径的弦线方向上，挡料块（6）镶嵌在挤压腔体上，金属流动通道（8）设置在挤压腔体进料孔（7）的末端，包覆成型金属容腔（9）设置在金属流动通道（8）的末端，凹模（10）和凸模（13）设置在包覆成型金属容腔（9）的末端，金属流速分流器（11）安装在凹模（10）的前面。
8. 根据权利要求7所述的一种包覆设备，其特征在于：所述凹模（10）和凸模（13）之间形成环缝。
9. 根据权利要求7所述的一种包覆设备，其特征在于：所述挡料块（6）与挤压腔体一体结构。
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