CN107262543B - 一种热挤压装置的自润滑结构 - Google Patents

Abstract

一种热挤压装置的自润滑结构，挤压凹模（2）通过过盈配合固定在挤压模座（1）上，挤压衬套（11）的前端与挤压模座（1）也是过盈配合，它的后端由衬套固定套（12）固定，而衬套固定套（12）由固定螺钉（14）固定和调节；衬套固定套（12）通过垫圈（15）与挤压模座（1）接触，由固定板（13）通过螺栓（5）固定在挤压模座（1）上；在挤压衬套（11）靠近挤压凹模（2）的一端开设环形槽（16）和一个矩形的熔融玻璃粉压室（7），在靠近熔融玻璃粉压室（7）的末端开设一个熔融玻璃粉进孔（6），活塞杆（8）能够在熔融玻璃粉压室（7）里自由活动，活塞杆（8）的前端带有活塞密封垫（4）；在挤压腔（10）的里装有胚料（17），挤压推杆（9）能够在挤压腔（10）内自由活动。

Description

一种热挤压装置的自润滑结构

技术领域

本发明涉及热挤压技术，具体涉及热挤压技术的自润滑技术。

背景技术

近年来国内外学者对挤压成形摩擦与润滑问题进行了大量的深入研究，比如孟丽芬等论述了目前挤压成形模型的发展状况，并对各模具的构成，特点和适用范围进行了较为详细的概述。王匀等利用“开口和封闭润滑穴”模型解释了挤压成形中的摩擦问题。Jhol等介绍了多尺度摩擦模型坯料的成形建模。而现有的热挤压装置的润滑技术是采用人工润滑或金属材料表面喷涂润滑涂层。人工润滑是工作人员抱着枪头在热挤压装置的末端挤润滑液。其缺点是：润滑液喷出不均匀，不能很好的附着在挤出件的表面，而且会造成润滑液的严重浪费；挤出件表面润滑液的流量不易控制，造成挤出件表面润滑液不均匀，使得挤压过程摩擦变的更复杂，摩擦磨损严重；人工操作的不确定性很高，危险系数较大，操作复杂，成本较高，不利于长期大量生产。金属材料表面喷涂润滑涂层技术是热挤压装置润滑的改进技术，它是材料表面涂层和模具涂层两个方面出发，来减小挤出件与模具的摩擦系数。其缺点是：润滑涂层和挤出件基体结合技术复杂，成本较高，而且不能保证在挤压过程中它们一直会牢固结合，反而有可能造成模具的划伤和压坑，最终导致模具裂纹的产生，寿命的降低；不同的挤压材料还应选择与之相匹配的润滑涂层，而现在许多润滑涂层都会带来环境污染问题，而且润滑涂层的操作复杂成本较高；使用润滑涂层后挤出件还得表面清理，耗时耗力，成本较高，不利于长期大量生产。

挤压成形中模具的精度低、寿命短是制约企业经济效益的重要因素。据不完全统计，能源的1/3~1/2消耗于摩擦和磨损，约80%的机械零件失效由于磨损引起。模具表面的应力、工件的加工工艺参数、冷却方式、模具材料等度直接影响磨损状况。磨损的实质是模具与变形金属相互接触并相对滑动，组成一对摩擦副，模具与变形金属间的接触面积只有名义上的0.01%~0.1%，峰点压力有时高达5000Mpa。由于这些现象的存在，设计合理的润滑结构显的尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种热挤压装置的自润滑结构。

本发明是一种热挤压装置的自润滑结构，包括挤压模座1、挤压凹模2、挤压衬套11、衬套固定套12、固定板13，挤压凹模2通过过盈配合固定在挤压模座1上，挤压衬套11的前端与挤压模座1也是过盈配合，它的后端由衬套固定套12固定，而衬套固定套12由固定螺钉14固定和调节；衬套固定套12通过垫圈15与挤压模座1接触，由固定板13通过螺栓5固定在挤压模座1上；在挤压衬套11靠近挤压凹模2的一端开设环形槽16和一个矩形的熔融玻璃粉压室7，在靠近熔融玻璃粉压室7的末端开设一个熔融玻璃粉进孔6，活塞杆8能够在熔融玻璃粉压室7里自由活动，活塞杆8的前端带有活塞密封垫4；在挤压腔10的里装有胚料17，挤压推杆9能够在挤压腔10内自由活动。

本发明的有益之处为：本发明的润滑结构能够使润滑液均匀喷出，润滑液的流量可以任意控制，而且可以大大降低挤压力，同时保护了挤压凹模，降低能源损耗，提高了生产效率，可以得到尺寸精度较高的挤出件。解决了润滑液的喷出不均匀和流量不易控制，以及造成挤压凹模划伤和压坑甚至裂纹产生，寿命降低的问题。

附图说明

图1是可自动润滑的热挤压装置，图2是可自动润滑的热挤压装置挤压模的结构图，

图3是挤压过程中熔融玻璃粉的润滑行为。

具体实施 方式

如图1、图2、图3所示，本发明是一种热挤压装置的自润滑结构，包括挤压模座1、挤压凹模2、挤压衬套11、衬套固定套12、固定板13，挤压凹模2通过过盈配合固定在挤压模座1上，挤压衬套11的前端与挤压模座1也是过盈配合，它的后端由衬套固定套12固定，而衬套固定套12由固定螺钉14固定和调节；衬套固定套12通过垫圈15与挤压模座1接触，由固定板13通过螺栓5固定在挤压模座1上；在挤压衬套11靠近挤压凹模2的一端开设环形槽16和一个矩形的熔融玻璃粉压室7，在靠近熔融玻璃粉压室7的末端开设一个熔融玻璃粉进孔6，活塞杆8能够在熔融玻璃粉压室7里自由活动，活塞杆8的前端带有活塞密封垫4；在挤压腔10的里装有胚料17，挤压推杆9能够在挤压腔10内自由活动。

如图2、图3所示，所述的挤压衬套11在靠近挤压凹模2的一端沿着挤压凹模2的挤压面在45°的方向上开设环形槽16。

如图1、图2所示，所述的环形槽16靠近挤压凹模2的宽度小于远离挤压凹模2一端的宽度，宽度大的一端与熔融玻璃粉压室7相连通。

根据权利要求1所述的热挤压装置的自润滑结构，如图1、图3所示，所述的活塞杆8的末端与有程序控制可调节速度的输出设备相连。

如图2、图3所示，所述的挤压衬套11与挤压凹模2的相接触的一端开有45°倒角。

如图1、图2、图3所示，本发明是一种热挤压装置的自动润滑结构，该润滑结构由）环形槽16，熔融玻璃粉压室7，熔融玻璃粉进孔6，活塞杆8以及与活塞杆8相连可控制动力的输出设备。环形槽16是与熔融玻璃粉压室7相连端较大，与挤压凹模2相连端较小的一个环形空间，这一端只有1.5mm，不受推力时，熔融玻璃粉不会从这一端流出。而当活塞杆8有很小的推力时，玻璃粉就可以以很大的压力从与凹模相连的较小端喷射出来，以此来保证润滑过程。环形槽16较小的一端有一个45°的倒角，保证从环形槽喷出的玻璃粉不受任何阻力直接进入凹模内表面，当坯料经过倒角时会有一个环状的小空间，挤压过程中玻璃粉会充满这个空间，提前与坯料有一个较好的接触，同时有这一环玻璃粉也不会使坯料提前变形。熔融玻璃粉压室7是一个矩形结构，压室的末端与环形槽16相连通，玻璃粉流经压室通过他们相连通的地方充满环形槽。熔融玻璃粉进孔6是在每次挤压前添加玻璃粉的入口，同时这个入口也可以保证玻璃粉压室的密封性，主要过程是在加玻璃粉之前，将活塞杆8退到熔融玻璃粉进孔6的右侧，然后开始添加玻璃粉，当玻璃粉加到熔融玻璃粉压室7的2/3左右时，停止加入，开始挤压过程时，将活塞杆8推到熔融玻璃粉进孔6的左侧过一点时，玻璃粉开始充满整个熔融玻璃粉压室7，以此来保证整个压室的密封性。活塞杆8的挤压端与熔融玻璃粉压室7配合较好且接触面有密封圈，保证挤压玻璃粉的过程中有良好的密封性。活塞杆8的右端与之相连的是可控制动力的输出设备（图中未表示），利于这种可控动力设备来输入程序控制活塞杆8的运动，从而控制玻璃粉的速度和流量。

如图3所示，本发明的润滑结构工作过程所需的结构有挤出件18，熔融玻璃粉3，熔融玻璃粉进孔6，活塞杆8，挤压腔10，挤压衬套11，坯料17，挤压凹模2所组成。在开始挤压的时候，将活塞杆8退到熔融玻璃粉进孔6的右侧，再把熔融玻璃粉通过熔融玻璃粉进孔6添加到玻璃粉压室的2/3左右，再缓慢控制活塞杆8，使得熔融玻璃粉刚刚充满玻璃粉压室，此时停止活塞杆8。当坯料17被挤压到刚刚接触凹模内表面时，启动连接到活塞杆8上的可控制动力设备，玻璃粉会以一定的速度和合适的流量从环形槽中喷出来，此时玻璃粉会随着流动的金属而流出，在坯料和模具之间会形成连续而完整的熔融玻璃粉润滑膜，起到润滑和隔热的作用，从而保证挤压过程的实现。经过大量的实验，认为熔融玻璃粉润滑膜的理想厚度为20~40um，这样模具不会受到大的损耗，还可以得到表面质量很高的挤出件。

Claims (2)

1.一种热挤压装置的自润滑结构，包括挤压模座（1）、挤压凹模（2）、挤压衬套（11）、衬套固定套（12）、固定板（13），其特征在于：挤压凹模（2）通过过盈配合固定在挤压模座（1）上，挤压衬套（11）的前端与挤压模座（1）也是过盈配合，它的后端由衬套固定套（12）固定，而衬套固定套（12）由固定螺钉（14）固定和调节；衬套固定套（12）通过垫圈（15）与挤压模座（1）接触，由固定板（13）通过螺栓（5）固定在挤压模座（1）上；在挤压衬套（11）靠近挤压凹模（2）的一端开设环形槽（16）和一个矩形的熔融玻璃粉压室（7），在靠近熔融玻璃粉压室（7）的末端开设一个熔融玻璃粉进孔（6），活塞杆（8）

能够在熔融玻璃粉压室（7）里自由活动，活塞杆（8）的前端带有活塞密封垫（4）；在挤压腔（10）的里装有坯料（17），挤压推杆（9）能够在挤压腔（10）内自由活动，所述环形槽（16）是开设在挤压衬套（11）靠近挤压凹模（2）的一端沿着挤压凹模（2）的挤压面在 45°的方向上，且所述的环形槽（16）靠近挤压凹模（2）的宽度小于远离挤压凹模（2）一端的宽度，宽度大的一端与熔融玻璃粉压室（7）相连通，环形槽（16）宽度较小的一端有一个 45°的倒角，保证从环形槽（16）喷出的玻璃粉不受任何阻力直接进入凹模（2）内表面。

2.根据权利要求 1 所述的热挤压装置的自润滑结构，其特征在于：所述的活塞杆（8）的末端与有程序控制可调节速度的输出设备相连。