CN116944318A - 一种铝坯料挤压成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及挤压成型技术领域，具体涉及一种铝坯料挤压成型设备，包括挤压模具、挤压机构、动力机构和真空机构；所述挤压机构固定安装在所述挤压模具内部，所述挤压机构通过摇杆滑轨的配合进行不同角度的推动位移；所述动力机构固定安装在所述挤压机构的一端，所述真空机构固定安装在所述成型腔室的另一端，所述真空机构通过一对叶轮转子同步反向旋转推动气体移动；本发明通过改变现有技术中，采用先对铝板材进行分体加工，然后再使用氩弧焊拼接的加工方法；一体式成型，保证了良品率的同时，生产周期较短，成本降低，外观平整度提升且不需要对加工完成的铝制品进行氦气检测，减少了加工工序，极大地节约了成本和人力。

Description

一种铝坯料挤压成型设备

技术领域

本发明涉及挤压成型技术领域，具体涉及一种铝坯料挤压成型设备。

背景技术

挤压成型技术是工业零件成型技术中重要且常见的一种，铝挤压更是其中的重要组成部分，在建筑、交通运输、电子电器等领域有广泛应用；近年来，铝挤压业务已经成为挤压成型领域的重要板块；国内外的铝挤压企业数量越来越多，市场竞争也更加激烈；铝挤压企业需要开发新型可挤压铝合金材料，提高产品的强度、硬度、塑性和尺寸精度。

在铝坯料挤压成型设备在挤压成型加工时，铝坯料高温状态下的塑性较高，在挤压装置对其进行挤压成型加工时，现有的挤压装置依靠电机转动实现推挤，电机长期使用后过热会使得动力输出不稳定，导致挤压装置的动力供给不稳甚至断供，铝坯料会急速反弹导致挤压成型失败，耽误铝坯料挤压成型设备的工作效率；在面对这种情况时，现有的挤压成型设备通过设置保险装置来面对突发情况下对挤压装置进行保护，对挤压的半成品进行状态维持；其强制的对挤压机构进行锁死，突然的力矩变化使得保险装置经受较大的冲击力导致损坏，需要操作人员对设备进行维修后更换保险装置。

鉴于以上情况，为了克服上述技术问题，本发明设计了一种铝坯料挤压成型设备，解决了上述技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有的铝坯料挤压成型设备对铝坯料的挤压成型时，长期使用下的电机过热会导致动力输出不稳定甚至断供时，其保险装置会对其挤压装置进行强制锁死限位，导致保险装置承受较大的冲击力后自身损坏，需要操作人员进行更换才可以再次使用挤压成型设备。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

本发明提供的一种铝坯料挤压成型设备，包括机架、加压机、成型腔室和高温加热器；所述加压机固定安装在所述机架上，所述加压机通过对外界气体的吸收并加压注入进所述成型腔室内实现所述成型腔室内的高压环境；所述成型腔室固定安装在所述加压机一端，所述成型腔室用于在铝坯料挤压成型的过程中提供一个高温高压的环境，以提高铝坯料的塑性，减小加工难度，提升加工精度，从而保证成品零件上的诸多通孔和各种结构的凹槽可以得到足够的加工精度；所述高温加热器固定安装在所述成型腔室的一端，所述高温加热器设置为电阻加热和感应加热，其中电阻加热主要依靠高压电流通过高电阻材料时，会消耗电能产生大量热量以实现加热的效果；而感应加热是利用交变电磁场作用于物体中的导体，使导体产生感应电流而产生热量；还包括挤压模具、挤压机构、动力机构和真空机构；所述挤压模具固定安装所述成型腔室内部，所述挤压机构固定安装在所述挤压模具内部，所述挤压模具用于对铝坯料进行挤压加工，从而形成各种所需要的通孔和复杂结构的凹槽，这些通孔和凹槽的加工精度决定了零件的质量，进一步地来说，在零件使用的过程中，这些通孔和凹槽能否和所装配的设备进行契合是零件工作的稳定性和工作效率的重要保证；所述挤压机构通过摇杆固定滑轨的配合进行不同角度地推动位移，由于所需要成型的零件结构不是常规的规则结构，其主要挤压重难点在于斜面的加工角度保证，所述挤压机构通过摇杆和固定滑轨的相互配合，可以实现在所述挤压模具内加工出平行度足够满足使用要求的斜面，以此保证后期零件配合的公差度；所述动力机构固定安装在所述挤压机构的一端，所述动力机构在蜗轮驱动蜗杆和齿轮配合下实现动能转化，所述动力机构通过蜗轮驱动蜗杆进行驱动，这种驱动方式的好处是动力的供给是单向的，即驱动蜗杆可以转动带动蜗轮进行转动，但是反过来蜗轮不能驱动蜗杆，再配合其中设置的保险组件，就可以保证在动力机构出现动力不足或者出现故障时，不会快速收缩导致加压过程失败，进一步可以保证良品率和工作稳定性以及在突发状态下的紧急处理能力；所述真空机构固定安装在所述成型腔室的另一端，所述真空机构通过一对叶轮转子同步反向旋转推动气体移动，在所述成型腔室内营造出真空的环境，有利于铝坯料的挤压成型，此处指出，真空是工业范围内一种低压接近真空的状态，并不代表物理学意义上不存在空气的绝对真空；为了实现这种真空环境，一般采用将腔室内部空气进行抽取排出的方法以实现近似真空的效果。

所加工的零件在使用过程中需要各种用于安装配合的通孔和较为复杂结构的凹槽来实现不同的效果，所以需要对所述挤压模具进行合理设计；所述挤压模具包括下模板、通气孔、上模板和侧模板；所述下模板固定安装在所述成型腔室内，所述下模板的长宽比设置为3:4；该比例下的下模板设计较为稳固，符合工业标准中的常规比例，对于大多数的通用零部件加工不需要做出过多的改变即可使用，增加了设备使用通用性；所述侧模板固定安装在所述下模板的一端，所述侧模板上开设有圆形通气孔方便气体流通，通气孔的开设为了所述真空机构方便对其进行抽真空处理，其通气孔的开设位置设置在侧模板的下部分偏两侧的位置，以此减小抽气死角的存在，所述通气孔的半径设置为4-6cm，小于4cm的通气孔会导致单位时间内空气流通量不足，无法保证真空度，大于6cm的所述通气孔对于其管道设计密封性要求较大，会增加前期投入成本；所述上模板固定安装在所述侧模板的另一端，所述上模板设置为3面，每两面之间的夹角设置为100°-120°，小于100°的夹角不易于加工的成型，可能会出现局部原材料加热出现死角，导致塑性形变不完全，大于120°的夹角的结构支撑力较差，在使用过程中不能达到稳定的使用要求；交界处的圆角半径设置为5-8cm，圆角半径设置小于5cm会导致平滑度不够，在运输安装的过程中可能会增加损坏的可能，大于8cm的圆角设置会破坏整体结构，降低零件强度。

所述挤压机构通过摇杆固定滑轨的配合进行不同角度的推动，由于所需要成型的零件结构不是常规的规则结构，其主要挤压重难点在于斜面的加工角度保证；所述挤压机构包括固定销、主动摇杆、固定螺钉、弧形齿条块、驱动组件、转动螺钉、从动摇杆、安装销、固定滑轨；所述固定销固定安装在所述成型腔室内，所述主动摇杆固定安装在所述固定销上，所述主动摇杆的一端固定安装有所述固定螺钉，所述固定螺钉上固定安装有所述弧形齿条块，所述弧形齿条块的弧度设置为1/6-1/5圆弧，小于1/6长度的圆弧会导致所述挤压机构的行程不够，无法完成挤压工作，超过1/5的圆弧会阻碍到所述挤压机构其他的零部件，而且增加制造成本；所述主动摇杆的另一端固定安装有所述驱动组件，所述主动摇杆上距所述驱动组件1/4处固定安装有所述转动螺钉，在1/4处放置转动螺钉是为了适配整个所述挤压机构的挤压动作，以完成对于所述从动摇杆实现一定角度的挤压推动位移；所述转动螺钉上转动安装有所述从动摇杆，所述从动摇杆和所述主动摇杆的长度比设置为1：3，该比例下的所述主动摇杆较短的一端适配所述从动摇杆进行绕所述转动螺钉进行转动，其余的部分可以安装所述动力机构为其提供动力支持；所述安装销固定安装在所述成型腔室内，所述固定滑轨固定安装在所述安装销上，所述固定滑轨长度设置为50-60cm，小于50cm的所述固定滑轨长度会导致所述驱动组件的形成不足以对整个所述滑动实现足量的位移以实现对于挤压工作中的成型效果，而大于60cm的固定滑轨长度会导致所述驱动组件在极限位置时没有限位结构对其进行限位，可能导致在挤压的过程中不够稳定，有反向运动导致挤压力不足的风险。

所述驱动组件包括限位铆钉、连接杆、滑块和卡紧槽，所述铆钉固定安装在所述从动摇杆的另一端，所述连接杆固定安装在所述限位铆钉的一端，所述连接杆的另一端固定安装有所述滑块，所述滑块设置为T字形结构，T字形的结构具有刚性和稳定性，能够承受较大的力和扭矩；这使得它在需要抗变形的应用中非常关键，可以提供可靠的支撑和固定；所述滑块的长度设置为2-3cm，所述滑块的长度小于2cm时，其轴向的力矩支撑不够，导致其滑动稳定性较差，所述滑块的长度大于3cm时，其力矩过长，导致动力输出转化率下降，无法实现快速移动；所述滑块下端开设有卡紧槽，所述卡紧槽设置为梯形结构，梯形结构可以进一步实现夹紧效果，在机械机构中具有刚性和稳定性，良好的载荷分布能力；所述卡紧槽的上下两个面的长度比设置为2:3，该比例的梯形结构较为稳定，上下长度的比例设置较接近，在安装过程中不会出现难以安装的情况，其上部分的承受力上限较高，不会轻易损坏导致更换维修的成本增加。

所述动力机构包括安装板、固定铆钉、安装槽口、保险组件、配合槽口、动力装置、固定杆、主动齿轮和从动齿轮；所述安装板固定安装在所述挤压机构的一端，所述安装板设置为五边形结构，以此较好的配合所述加压机构进行动力驱动；其一端设置为圆形，方便安装所述保险组件；所述安装板的两侧固定安装有固定铆钉，所述固定铆钉设置为一边2-3个；少于2个的固定铆钉无法实现对所述安装的固定效果，多于3个的固定铆钉可能会造成后期拆卸维修过程过于复杂，需要拆卸的固定铆钉过多；所述安装板靠圆形一端1/5处开设有安装槽口，设置在1/5处靠近圆形一端有利于所述安装槽口和所述保险组件进行安装；所述安装槽口上固定安装有保险组件，所述安装板距圆形一端2/3处开设有配合槽口，所述配合槽口开设在所述安装板距圆形一端2/3处，有利于安装所述动力装置进行动能转化，从而实现对所述挤压机构的配合对所述挤压模板进行挤压实现一体式成型的效果；所述配合槽口上固定安装有所述动力装置，所述安装板远离圆形的一端固定安装有固定杆，所述固定杆两端分别安装有所述主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮设置为斜齿，斜齿的齿面是斜向的，相比于直齿，斜齿的齿面接触更为平滑。这可以减少齿轮之间的冲击和振动，使传动更加平稳，减少噪音和磨损；斜齿由于齿面的斜向设计，也可以增加齿轮的接触面积。这使得斜齿齿轮能够承受更大的载荷和扭矩，具有更高的传动能力；所述主动齿轮和所述从动齿轮的传动比设置为3:1，通过该比例下的所述主动齿轮和所述从动齿轮进行配合可以实现将所述从动齿轮的转速降低至所述主动齿轮的1/3，但与此同时获得较大的扭矩以实现对所述挤压机构实现推动效果。

所述保险组件包括夹片元件、固定片和保险发条；所述夹片元件固定安装在所述安装槽口的一侧，所述固定片固定安装在所述安装板上，所述保险发条固定安装在所述固定片上，所述保险发条的圈数设置为4-6圈，少于4圈无法实现足够的反制力对所述动力机构进行暂缓和储能效果，多余6圈的设计会导致其储能效果较强，但带来的阻力也较大，在所述动力机构工作时可能会带来额外的阻力导致加工时间较长，无法保证工作效率；所述保险发条的截面设置为长宽比为1:7的矩形，该比例下的所述保险发条的储能功能较好，可以将所述动力机构中的机械能转化为弹性势能进行储存，通过转或绷紧发条，可以向装置提供持续的能量供应，实现稳定地运行；所述保险发条加工工艺设置为冷轧压制成型；冷轧压制成型可以使金属材料的硬度增加。通过塑性变形，晶体结构重新排列并产生内部应力，导致材料的硬度提高；这使得冷轧压制成型后的所述保险发条更加坚硬和耐磨。

所述动力装置包括密封壳体、进气口、出气口、扇叶、传动轴和驱动蜗杆；所述密封壳体固定安装在配合槽口内，所述密封壳体用于给所述动力装置提供一个新的密封环境，所述进气口和所述出气口固定安装在所述密封壳体的两侧，所述进气口和所述出气口用于将气体进行流通，所述扇叶固定安装在所述密封壳体内部轴心处，所述扇叶用于利用高压气体驱动来转动实现动力转化，所述扇叶设置为柳叶形，所述扇叶数量设置为6-10个，少于6个的扇叶可以提供的动力输出较小，不足以实现对所述挤压机构实现驱动，而多于10个扇叶设置会导致扇叶间的空间过小，无法对无法实现对高压空气的充分利用，会导致工作效率较低；所述传动轴一端固定安装在所述扇叶中心，所述传动轴用于将所述动力装置和所述挤压机构进行连接实现动力转化，所述传动轴的另一端固定安装有驱动蜗杆，所述驱动蜗杆用于在所述传动轴的转动下实现对所述主动齿轮的转动，所述驱动蜗杆上设置有螺旋形斜齿，所述驱动蜗杆的长度设置为6-8cm，少于6cm的驱动蜗杆长度，无法和所述主动齿轮进行完美配合，会导致转动过程中缺齿的现象，会导致局部的齿压力过大，导致长期使用后容易出现损坏，而大于8cm的驱动蜗杆长度会导致所述驱动蜗杆的整体结构较长，不利于和所述主动齿轮的配合。

所述真空机构包括进气管道、固定壳体、密封板、加固螺栓、出气管道和三叶转子；所述进气管道固定安装在所述成型腔室的一端，所述进气管道用于将所述挤压模具内部的气体排入到所述固定壳体内部，所述固定壳体固定安装在所述进气管道的另一端，所述固定壳体用于提供一个稳定的密封环境，所述密封板通过所述加固螺栓固定安装在固定壳体一侧，所述密封板用于对侧面进行加强密封，所述加固螺栓沿着所述安装板环形设置，所述加固螺栓用于固定所述安装板，其数量设置为12-20个，少于12个的加固螺栓设计会导致固定效果不佳从而无法保证密封效果，多于20个的加固螺栓会导致拆卸维修的过程较为复杂，不利于后期的维护过程；所述出气管道固定安装在所述固定壳体的上方，所述出气管道和所述进气管道的管径比设置为3:2，该比例下的管径可以保证快速进气的同时，保证排气速度以实现较高的工作效率；所述三叶转子设置有2个，平行设置在所述固定壳体内部，所述三叶转子中间环形开设有5-8个弧形凹槽，所述弧形凹槽用于在配合过程实现加固效果，从而在所述三叶转子的转动过程中保证其中心点的固定，以保证工作效率；少于5个的弧形凹槽配合效率不高，而多于8个弧形凹槽会导致其余部分的压力过大，导致损坏的风险；所述三叶转子的叶轮凸起部分开设有8-12个半圆形凹槽；少于8个的半圆形凹槽的配合作用较小，无法满足使用要求，多于12个的半圆形凹槽会导致配合过程中的间隙过大，不利于空气的抽取工作效率。

本发明的有益效果如下。

1.本发明通过设计挤压机构，通过保险组件消除在挤压成型过程中，由于板材的塑性反弹导致的加工不良多毛刺或者加工精度不足的问题；在长期使用下的电机过热会导致动力输出不稳定甚至断供时，可以保证其挤压力供给均匀，不会出现较大的变化从而导致铝坯料会因为自身材料弹性力反弹导致影响成型效果，保证挤压过程中其内部微观结构的正常成型，从而使得成品零件的结构强度达标；避免因现有的保险装置强制锁死而导致自身损坏需要人为进行维修更换的情况。

2.本发明通过设置挤压模具，改变现有技术中针对一些铝制零件，采用先对铝板材进行分体加工，然后再使用氩弧焊拼接的加工方法；一体式成型，保证了良品率的同时，生产周期较短，成本降低，外观平整度提升，极大地节约了成本和人力；一体化成型技术的成型周期短，质量问题可以得到及时解决。

3.本发明通过设计真空机构，通过三叶转子的叶轮进行同步反向旋转推动气体移动，实现对成型腔室内部实现抽真空的效果，从而保证挤铝成型的加工难度降低，减少挤压机构的能源损耗，保证加工效果的同时，控制了成本支出。

4.本发明通过设计动力机构，利用真空机构抽出的大量高压空气带动动力装置进行动能转化，使动力机构在齿轮和蜗轮驱动蜗杆的配合下实现较大扭矩的动力输出，以减少额外的电机设置，降低了成本，并解决了真空机构的高压气体排放的问题。

5.本发明通过设计保险组件，保证动力机构在工作的过程中，不会因为故障导致突然失去动力供给而致使挤压机构发生快速收缩而出现加工失败的问题；进一步加强了设备使用的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明整体示意图。

图2是本发明成型腔室内部结构示意图。

图3是本发明动力机构和挤压机构配合示意图。

图4是本发明挤压模具示意图。

图5是本发明挤压机构示意图。

图6是本发明驱动组件示意图。

图7是本发明动力机构示意图。

图8是本发明动力装置示意图。

图9是本发明真空机构示意图。

图10是本发明真空机构剖面图。

图11是本发明三叶转子示意图。

图中：1、机架；2、加压机；3、成型腔室；4、高温加热器；5、挤压模具；51、下模板；52、通气孔；53、上模板；54、侧模板；6、挤压机构；61、固定销；62、主动摇杆；63、固定螺钉；64、弧形齿条块；65、驱动组件；651、限位铆钉；652、连接杆；653、滑块；654、卡紧槽；66、转动螺钉；67、从动摇杆；68、安装销；69、固定滑轨；7、动力机构；71、安装板；72、固定铆钉；73、安装槽口；74、保险组件；741、夹片元件；742、固定片；743、保险发条；75、配合槽口；76、动力装置；761、密封壳体；762、进气口；763、出气口；764、扇叶；765、传动轴；766、驱动蜗杆；77、固定杆；78、主动齿轮；79、从动齿轮；8、真空机构；81、进气管道；82、固定壳体；83、密封板；84、加固螺栓；85、出气管道；86、三叶转子。

具体实施方式

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1、图2和图3所示，本发明提供的一种铝坯料挤压成型设备，包括机架1、加压机2、成型腔室3和高温加热器4；所述加压机2固定安装在所述机架1上，所述加压机2通过对外界气体的吸收并加压注入进所述成型腔室3内实现所述成型腔室3内的高压环境；所述成型腔室3固定安装在所述加压机2一端，所述成型腔室3用于在铝坯料挤压成型的过程中提供一个高温高压的环境，以提高铝坯料的塑性，减小加工难度，提升加工精度，从而保证成品零件上的诸多通孔和各种结构的凹槽可以得到足够的加工精度；所述高温加热器4固定安装在所述成型腔室3的一端，所述高温加热器4设置为电阻加热，其中电阻加热主要依靠高压电流通过高电阻材料时，会消耗电能产生大量热量以实现加热的效果；而感应加热是利用交变电磁场作用于物体中的导体，使导体产生感应电流而产生热量；在本发明的加工过程中，铝的导电性能一般，示意感应加热的效率不够高，而对其铝坯料内部加入导体再进行感应加热的方法对于加工精度要求较高，不利于成本控制，且铝坯料挤压成型技术对于温度的精确度要求较为宽松，因此没有必要选择成本较高的感应加热。

所述铝坯料挤压成型设备还包括挤压模具5、挤压机构6、动力机构7和真空机构8；所述挤压模具5固定安装所述成型腔室3内部，所述挤压模具5用于对铝坯料进行挤压加工，从而形成各种所需要的通孔和复杂结构的凹槽，这些通孔和凹槽的加工精度决定了零件的质量，进一步地来说，在零件使用的过程中，这些通孔和凹槽能否和所装配的设备进行契合是零件工作的稳定性和工作效率的重要保证；所述挤压机构6固定安装在所述挤压模具5内部，所述挤压机构6通过摇杆固定滑轨69的配合进行不同角度地推动位移，由于所需要成型的零件结构不是常规的规则结构，其主要挤压重难点在于斜面的加工角度保证，所述挤压机构6通过摇杆和固定滑轨69的相互配合，可以实现在所述挤压模具5内加工出平行度足够满足使用要求的斜面，以此保证后期零件配合的公差度；所述动力机构7固定安装在所述挤压机构6的一端，所述动力机构7在蜗轮驱动蜗杆766和齿轮配合下实现动能转化，所述动力机构7通过蜗轮驱动蜗杆766进行驱动，这种驱动方式的好处是动力的供给是单向的，即驱动蜗杆766可以转动带动蜗轮进行转动，但是反过来蜗轮不能驱动驱动蜗杆766，再配合其中设置的保险组件74，就可以保证在动力机构7出现动力不足或者出现故障时，不会快速收缩导致加压过程失败，进一步可以保证良品率和工作稳定性以及在突发状态下的紧急处理能力；所述真空机构8固定安装在所述成型腔室3的另一端，所述真空机构8通过一对叶轮转子同步反向旋转推动气体移动，在所述成型腔室3内营造出真空的环境，有利于铝坯料的挤压成型，此处指出，真空是工业范围内一种低压接近真空的状态，并不代表物理学意义上不存在空气的绝对真空；为了实现这种真空环境，一般采用将腔室内部空气进行抽取排出的方法以实现近似真空的效果。

如图4所示，所加工的零件在使用过程中需要各种用于安装配合的通孔和较为复杂结构的凹槽来实现不同的效果，所以需要对所述挤压模具5进行合理设计；所述挤压模具5包括下模板51、通气孔52、上模板53和侧模板54；所述下模板51固定安装在所述成型腔室3内，所述下模板51用于支撑整体所述挤压模板，并负责加工零部件的下端面的细节机构；所述下模板51的长宽比设置为3:4；该比例下的下模板51设计较为稳固，符合工业标准中的常规比例，对于大多数的通用零部件加工不需要做出过多的改变即可使用，增加了设备使用通用性；所述侧模板54固定安装在所述下模板51的一端，所述侧模板54上开设有圆形通气孔52方便气体流通，通气孔52的开设为了所述真空机构8方便对其进行抽真空处理，其通气孔52的开设位置设置在侧模板54的下部分偏两侧的位置，以此减小抽气死角的存在，所述通气孔52的半径设置为5cm，小于4cm的通气孔52会导致单位时间内空气流通量不足，无法保证真空度，大于6cm的所述通气孔52对于其管道设计密封性要求较大，会增加前期设备投入成本；所述上模板53固定安装在所述侧模板54的另一端，所述上模板53用于负责零件上端面的加工，所述上模板53设置为3面，每两面之间的夹角设置为110°，小于100°的夹角不易于加工的成型，可能会出现局部原材料加热出现死角，导致塑性形变不完全，大于120°的夹角的结构支撑力较差，在使用过程中不能达到稳定的使用要求；交界处的圆角半径设置为6cm，圆角半径设置小于5cm会导致平滑度不够，在运输安装的过程中可能会增加损坏的可能，大于8cm的圆角设置会破坏整体结构，降低零件强度。

工作过程中，所述挤压模具5在所述成型腔室3内工作，铝坯料被放入所述挤压模具5内，下模板51负责下端面的加工，侧模板54负责侧面的加工，上模板53负责上端面的加工；通气孔52配合真空机构8进行对其内部的抽真空处理。挤压模具5改变了现有技术在加工零件时，通常采用先对铝板材进行加工，再使用氩弧焊焊接的方法；缩短了生产周期、降低了制造成本投入、外观较为良好而且由于一体式成型制造后期不需要对其进行氦气检漏。

如图5所示，所述挤压机构6通过摇杆固定滑轨69的配合进行不同角度的推动，由于所需要成型的零件结构不是常规的规则结构，其主要挤压重难点在于斜面的加工角度保证；所述挤压机构6包括固定销61、主动摇杆62、固定螺钉63、弧形齿条块64、驱动组件65、转动螺钉66、从动摇杆67、安装销68和固定滑轨69；所述固定销61固定安装在所述成型腔室3内，所述固定销61用于固定安装所述主动摇杆62；所述主动摇杆62固定安装在所述固定销61上，所述主动摇杆62用于带动整个挤压机构6实现挤压运动的位移动力；所述主动摇杆62的一端固定安装有所述固定螺钉63，所述固定螺钉63用于固定所述主动摇杆62的一端以实现一定角度的摆动；所述固定螺钉63上固定安装有所述弧形齿条块64，所述弧形齿条块64用于配合所述动力机构7实现摆动；所述弧形齿条块64的弧度设置为1/6圆弧，小于1/6长度的圆弧会导致所述挤压机构6的行程不够，无法完成挤压工作，超过1/5的圆弧会阻碍到所述挤压机构6其他的零部件，而且增加制造成本；所述主动摇杆62的另一端固定安装有所述驱动组件65，所述主动摇杆62上距所述驱动组件651/4处固定安装有所述转动螺钉66，所述转动螺钉66用于方便所述从动摇杆67绕着该点进行转动，在1/4处放置转动螺钉66是为了适配整个所述挤压机构6的挤压动作，以完成对于所述从动摇杆67实现一定角度的挤压推动位移；所述转动螺钉66上转动安装有所述从动摇杆67，所述从动摇杆67用于进一步固定所述固定滑轨69，使其形成一个平稳地向外推动挤压的过程，所述从动摇杆67和所述主动摇杆62的长度比设置为1：3，该比例下的所述主动摇杆62较短的一端适配所述从动摇杆67进行绕所述转动螺钉66进行转动，其余的部分可以安装所述动力机构7为其提供动力支持；所述安装销68固定安装在所述成型腔室3内，所述安装销68用于固定所述固定滑轨69的一端，以实现带有角度的挤压推动，所述固定滑轨69固定安装在所述安装销68上，所述固定滑轨69用于在所述驱动组件65的带动下，实现对于所述成型腔室3内的所述挤压模具5进行挤压成型；所述固定滑轨69长度设置为55cm，小于50cm的所述固定滑轨69长度会导致所述驱动组件65的形成不足以对整个所述滑动实现足量的位移以实现对于挤压工作中的成型效果，而大于60cm的固定滑轨69长度会导致所述驱动组件65在极限位置时没有限位结构对其进行限位，可能导致在挤压的过程中不够稳定，有反向运动导致挤压力不足的风险。

工作过程中，所述弧形齿条块64在所述动力机构7的带动下转动，从而使得所述主动摇杆62绕所述固定螺钉63进行转动，所述从动摇杆67在所述固定滑轨69的限制下，实现配合所述主动摇杆62的相对运动，以此实现所述固定滑轨69的位移，由于固定销61的设置，所以固定滑轨69可以实现规定角度的挤压推动位移。

如图6所示，所述驱动组件65包括限位铆钉651、连接杆652、滑块653和卡紧槽654，所述铆钉固定安装在所述从动摇杆67的另一端，所述铆钉采用铆接工艺将所述连接杆652固定安装在所述滑块653上，所述连接杆652固定安装在所述限位铆钉651的一端，所述连接杆652用于将所述滑块653和所述主动摇杆62进行连接，所述连接杆652的另一端固定安装有所述滑块653，所述滑块653用于在所述固定滑轨69内进行滑动从而带动所述滑动实现推挤运动，所述滑块653设置为T字形结构，T字形的结构具有刚性和稳定性，能够承受较大的力和扭矩；这使得它在需要抗变形的应用中非常关键，可以提供可靠的支撑和固定；所述滑块653的长度设置为2-3cm，所述滑块653的长度小于2cm时，其轴向的力矩支撑不够，导致其滑动稳定性较差，所述滑块653的长度大于3cm时，其力矩过长，导致动力输出转化率下降，无法实现快速移动；所述滑块653下端开设有卡紧槽654，所述卡紧槽654用于进一步加强卡紧结构，提高环境适应性；所述卡紧槽654设置为梯形结构，梯形结构可以进一步实现夹紧效果，在机械机构中具有刚性和稳定性，良好的载荷分布能力；所述卡紧槽654的上下两个面的长度比设置为2:3，该比例的梯形结构较为稳定，上下长度的比例设置较接近，在安装过程中不会出现难以安装的情况，其上部分的承受力上限较高，不会轻易损坏导致更换维修的成本增加。

工作过程中，所述连接杆652被所述限位铆钉651固定在所述主动摇杆62上，所述主动摇杆62带动所述限位铆钉651进行转动，使得连接杆652上的滑块653在所述固定滑轨69内进行滑动，此时所述卡紧槽654和所述固定滑轨69紧密配合保证滑动的平衡性。

如图7所示，所述动力机构7包括安装板71、固定铆钉72、安装槽口73、保险组件74、配合槽口75、动力装置76、固定杆77、主动齿轮78和从动齿轮79；所述安装板71固定安装在所述挤压机构6的一端，所述安装板71用于安装所述动力机构7的其他装置；所述安装板71设置为五边形结构，以此较好的配合所述加压机2构进行动力驱动；其一端设置为圆形，方便安装所述保险组件74；所述安装板71的两侧固定安装有固定铆钉72，所述固定铆钉72用于将所述安装板71固定在所述成型腔室3，所述固定铆钉72设置为一边2-3个；少于2个的固定铆钉72无法实现对所述安装的固定效果，多于3个的固定铆钉72可能会造成后期拆卸维修过程过于复杂，需要拆卸的固定铆钉72过多；所述安装板71靠圆形一端1/5处开设有安装槽口73，设置在1/5处靠近圆形一端有利于所述安装槽口73和所述保险组件74进行安装；所述安装槽口73上固定安装有保险组件74，所述安装板71距圆形一端2/3处开设有配合槽口75，所述配合槽口75开设在所述安装板71距圆形一端2/3处，有利于安装所述动力装置76进行动能转化，从而实现对所述挤压机构6的配合对所述挤压模板进行挤压实现一体式成型的效果；所述配合槽口75上固定安装有所述动力装置76，所述配合槽口75用于将所述动力装置76进行安装，所述安装板71远离圆形的一端固定安装有固定杆77，所述固定杆77用于将所述主动齿轮78和所述从动齿轮79进行连接，所述固定杆77两端分别安装有所述主动齿轮78和从动齿轮79，所述主动齿轮78设置为斜齿，斜齿的齿面是斜向的，相比于直齿，斜齿的齿面接触更为平滑。这可以减少齿轮之间的冲击和振动，使传动更加平稳，减少噪音和磨损；斜齿由于齿面的斜向设计，也可以增加齿轮的接触面积。这使得斜齿齿轮能够承受更大的载荷和扭矩，具有更高的传动能力；所述主动齿轮78和所述从动齿轮79的传动比设置为3:1，通过该比例下的所述主动齿轮78和所述从动齿轮79进行配合可以实现将所述从动齿轮79的转速降低至所述主动齿轮78的1/3，但与此同时获得较大的扭矩以实现对所述挤压机构6实现推动效果。

工作过程中，所述动力装置76通过所述固定杆77对所述主动齿轮78进行动力供给，所述主动齿轮78转动带动所述从动齿轮79实现低速高扭矩的转动，从而实现对所述挤压机构6的动力输出。

如图7所示，所述保险组件74包括夹片元件741、固定片742和保险发条743；所述夹片元件741固定安装在所述安装槽口73的一侧，所述夹片元件741用于将所述保险发条743固定安装在所述固定片742上，所述固定片742固定安装在所述安装板71上，所述固定片742用于对整个所述保险组件74进行固定，所述保险发条743固定安装在所述固定片742上，所述保险发条743的圈数设置为5圈，少于4圈无法实现足够的反制力对所述动力机构7进行暂缓和储能效果，多余6圈的设计会导致其储能效果较强，但带来的阻力也较大，在所述动力机构7工作时可能会带来额外的阻力导致加工时间较长，无法保证工作效率；所述保险发条743的截面设置为长宽比为1:7的矩形，该比例下的所述保险发条743的储能功能较好，可以将所述动力机构7中的机械能转化为弹性势能进行储存，通过转或绷紧发条，可以向装置提供持续的能量供应，实现稳定地运行；所述保险发条743加工工艺设置为冷轧压制成型；冷轧压制成型可以使金属材料的硬度增加。通过塑性变形，晶体结构重新排列并产生内部应力，导致材料的硬度提高；这使得冷轧压制成型后的所述保险发条743更加坚硬和耐磨。

工作过程中，所述动力机构7带动所述挤压机构6在挤压工作的过程中，所述保险组件74将储存的弹性势能转化为动力进行辅助所述挤压机构6实现挤压；在所述动力机构7带动所述挤压机构6回弹的过程中，所述保险组件74会将多余的动力转化为弹性势能，使其在回弹的过程中保持平稳性。

如图8所示，所述动力装置76包括密封壳体761、进气口762、出气口763、扇叶764、传动轴765和驱动蜗杆766；所述密封壳体761固定安装在配合槽口75内，所述密封壳体761用于给所述动力装置76提供一个新的密封环境，所述进气口762和所述出气口763固定安装在所述密封壳体761的两侧，所述进气口762和所述出气口763用于将气体进行流通，所述扇叶764固定安装在所述密封壳体761内部轴心处，所述扇叶764用于利用高压气体驱动来转动实现动力转化，所述扇叶764设置为柳叶形，所述扇叶764数量设置为6-10个，少于6个的扇叶764可以提供的动力输出较小，不足以实现对所述挤压机构6实现驱动，而多于10个扇叶764设置会导致扇叶764间的空间过小，无法对无法实现对高压空气的充分利用，会导致工作效率较低；所述传动轴765一端固定安装在所述扇叶764中心，所述传动轴765用于将所述动力装置76和所述挤压机构6进行连接实现动力转化，所述传动轴765的另一端固定安装有驱动蜗杆766，所述驱动蜗杆766用于在所述传动轴765的转动下实现对所述主动齿轮78的转动，所述驱动蜗杆766上设置有螺旋形斜齿，所述驱动蜗杆766的长度设置为6-8cm，少于6cm的驱动蜗杆766长度，无法和所述主动齿轮78进行完美配合，会导致转动过程中缺齿的现象，会导致局部的齿压力过大，导致长期使用后容易出现损坏，而大于8cm的驱动蜗杆766长度会导致所述驱动蜗杆766的整体结构较长，不利于和所述主动齿轮78的配合。

工作过程中，所述真空机构8抽出的高压气体通过所述进气口762进入所述密封壳体761，带动所述扇叶764进行转动从而输出转动力，传递到所述传动轴765上从而带动所述驱动蜗杆766实现转动，气体通过所述出气口763进行排出。

如图9、图10和图11所示，所述真空机构8包括进气管道81、固定壳体82、密封板83、加固螺栓84、出气管道85和三叶转子86；所述进气管道81固定安装在所述成型腔室3的一端，所述进气管道81用于将所述挤压模具5内部的气体排入到所述固定壳体82内部，所述固定壳体82固定安装在所述进气管道81的另一端，所述固定壳体82用于提供一个稳定的密封环境，所述密封板83通过所述加固螺栓84固定安装在固定壳体82一侧，所述密封板83用于对侧面进行加强密封，所述加固螺栓84沿着所述安装板71环形设置，所述加固螺栓84用于固定所述安装板71，其数量设置为15个，少于12个地加固螺栓84设计会导致固定效果不佳从而无法保证密封效果，多于20个地加固螺栓84会导致拆卸维修的过程较为复杂，不利于后期的维护过程；所述出气管道85固定安装在所述固定壳体82的上方，所述出气管道85和所述进气管道81的管径比设置为3:2，该比例下的管径可以保证快速进气的同时，保证排气速度以实现较高的工作效率；所述三叶转子86设置有2个，平行设置在所述固定壳体82内部，所述三叶转子86中间环形开设有6个弧形凹槽，所述弧形凹槽用于在配合过程实现加固效果，从而在所述三叶转子86的转动过程中保证其中心点的固定，以保证工作效率；少于5个的弧形凹槽配合效率不高，而多于8个弧形凹槽会导致其余部分的压力过大，导致损坏的风险；所述三叶转子86的叶轮凸起部分开设有8-12个半圆形凹槽；少于8个的半圆形凹槽的配合作用较小，无法满足使用要求，多于12个的半圆形凹槽会导致配合过程中的间隙过大，不利于空气的抽取工作效率。

工作过程中，所述进气管道81将所述挤压模具5内部的空气通过通气孔52进行抽取，在固定壳体82和所述密封板83形成的密封空间中，所述三叶转子86快速同时反向转动从而实现对气体的移动，将抽出的气体通过所述出气管道85排出完成抽真空的工作。

本发明在工作过程中，所述挤压模具5在所述成型腔室3内工作，铝坯料被放入所述挤压模具5内，下模板51负责下端面的加工，侧模板54负责侧面的加工，上模板53负责上端面的加工；通气孔52配合真空机构8进行对其内部的抽真空处理；所述连接杆652被所述限位铆钉651固定在所述主动摇杆62上，所述主动摇杆62带动所述限位铆钉651进行转动，使得连接杆652上的滑块653在所述固定滑轨69内进行滑动，此时所述卡紧槽654和所述固定滑轨69紧密配合保证滑动的平衡性；所述动力装置76通过所述固定杆77对所述主动齿轮78进行动力供给，所述主动齿轮78转动带动所述从动齿轮79实现低速高扭矩的转动，从而实现对所述挤压机构6的动力输出；所述动力机构7带动所述挤压机构6在挤压工作的过程中，所述保险组件74将储存的弹性势能转化为动力进行辅助所述挤压机构6实现挤压；在所述动力机构7带动所述挤压机构6回弹的过程中，所述保险组件74会将多余的动力转化为弹性势能，使其在回弹的过程中保持平稳性；所述进气管道81将所述挤压模具5内部的空气通过通气孔52进行抽取，在固定壳体82和所述密封板83形成的密封空间中，所述三叶转子86快速同时反向转动从而实现对气体的移动，将抽出的气体通过所述出气管道85排出完成抽真空的工作；所述进气管道81将所述挤压模具5内部的空气通过通气孔52进行抽取，在固定壳体82和所述密封板83形成的密封空间中，所述三叶转子86快速同时反向转动从而实现对气体的移动，将抽出的气体通过所述出气管道85排出完成抽真空的工作。

为使本领域的普通技术人员能够实现或者使用本公开内容，提供了本文中的描述。对于本领域的普通技术人员来说，对本公开内容的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离本公开内容的范围的情况下，本文中定义的总体原理可以应用于其他变型。因此，本公开不限于本文所描述的示例和设计，而应被赋予与本文公开的原理和新颖特征像一致的最广泛范围。

Claims (8)

1.一种铝坯料挤压成型设备，其特征在于：包括机架(1)、加压机(2)、成型腔室(3)、高温加热器(4)、挤压模具(5)、挤压机构(6)、动力机构(7)和真空机构(8)；所述加压机(2)固定安装在所述机架(1)上，所述成型腔室(3)固定安装在所述加压机(2)一端，所述高温加热器(4)固定安装在所述成型腔室(3)的一端；所述挤压模具(5)固定安装所述成型腔室(3)内部，所述挤压机构(6)固定安装在所述挤压模具(5)内部，所述挤压机构(6)通过转动摇杆配合滑块滑槽实现平行向的位移，从而推动滑轨进行不同角度的推动；所述动力机构(7)固定安装在所述挤压机构(6)的一端，所述动力机构(7)在蜗轮蜗杆和齿轮配合下实现单向的动能转化；所述真空机构(8)固定安装在所述成型腔室(3)的另一端，所述真空机构(8)通过一对叶轮转子同步反向旋转推动气体移动。

2.根据权利要求1所述的一种铝坯料挤压成型设备，其特征在于：所述挤压机构(6)包括固定销(61)、主动摇杆(62)、固定螺钉(63)、弧形齿条块(64)、驱动组件(65)、转动螺钉(66)、从动摇杆(67)、安装销(68)、固定滑轨(69)；所述固定销(61)固定安装在所述成型腔室(3)内，所述主动摇杆(62)固定安装在所述固定销(61)上，所述主动摇杆(62)的一端固定安装有所述固定螺钉(63)，所述固定螺钉(63)上固定安装有所述弧形齿条块(64)，所述弧形齿条块(64)的弧度设置为1/6-1/5圆弧；所述主动摇杆(62)的另一端固定安装有所述驱动组件(65)，所述主动摇杆(62)上距所述驱动组件(65)1/4处固定安装有所述转动螺钉(66)，所述转动螺钉(66)上转动安装有所述从动摇杆(67)，所述从动摇杆(67)和所述主动摇杆(62)的长度比设置为1：3，所述安装销(68)固定安装在所述成型腔室(3)内，所述固定滑轨(69)固定安装在所述安装销(68)上，所述固定滑轨(69)长度设置为50-60cm。

3.根据权利要求2所述的一种铝坯料挤压成型设备，其特征在于：所述驱动组件(65)包括限位铆钉(651)、连接杆(652)、滑块(653)和卡紧槽(654)，所述限位铆钉(651)固定安装在所述从动摇杆(67)的另一端，所述连接杆(652)固定安装在所述限位铆钉(651)的一端，所述连接杆(652)的另一端固定安装有所述滑块(653)，所述滑块(653)设置为T字形结构，所述滑块(653)的长度设置为2-3cm，所述滑块(653)下端开设有卡紧槽(654)，所述卡紧槽(654)设置为梯形结构，所述卡紧槽(654)的上下两个面的长度比设置为2:3。

4.根据权利要求1所述的一种铝坯料挤压成型设备，其特征在于：所述动力机构(7)包括安装板(71)、固定铆钉(72)、安装槽口(73)、保险组件(74)、配合槽口(75)、动力装置(76)、固定杆(77)、主动齿轮(78)和从动齿轮(79)；所述安装板(71)固定安装在所述挤压机构(6)的一端，所述安装板(71)设置为五边形结构，其一端设置为圆形；所述安装板(71)的两侧固定安装有固定铆钉(72)，所述固定铆钉(72)设置为一边2-3个；所述安装板(71)靠圆形一端1/5处开设有安装槽口(73)，所述安装槽口(73)上固定安装有保险组件(74)，所述安装板(71)距圆形一端2/3处开设有配合槽口(75)，所述配合槽口(75)上固定安装有所述动力装置(76)，所述安装板(71)远离圆形的一端固定安装有固定杆(77)，所述固定杆(77)两端分别安装有所述主动齿轮(78)和从动齿轮(79)，所述主动齿轮(78)设置为斜齿，所述主动齿轮(78)和所述从动齿轮(79)的传动比设置为3:1。

5.根据权利要求4所述的一种铝坯料挤压成型设备，其特征在于：所述保险组件(74)包括夹片元件(741)、固定片(742)和保险发条(743)；所述夹片元件(741)固定安装在所述安装槽口(73)的一侧，所述固定片(742)固定安装在所述安装板(71)上，所述保险发条(743)固定安装在所述固定片(742)上，所述保险发条(743)的圈数设置为4-6圈，所述保险发条(743)的截面设置为长宽比为1:7的矩形，所述保险发条(743)加工工艺设置为冷轧压制成型。

6.根据权利要求4所述的一种铝坯料挤压成型设备，其特征在于：所述动力装置(76)包括密封壳体(761)、进气口(762)、出气口(763)、扇叶(764)、传动轴(765)和驱动蜗杆(766)；所述密封壳体(761)固定安装在配合槽口(75)内，所述进气口(762)和所述出气口(763)固定安装在所述密封壳体(761)的两侧，所述扇叶(764)固定安装在所述密封壳体(761)内部轴心处，所述扇叶(764)设置为柳叶形，所述扇叶(764)数量设置为6-10个；所述传动轴(765)一端固定安装在所述扇叶(764)中心，所述传动轴(765)的另一端固定安装有驱动蜗杆(766)，所述驱动蜗杆(766)上设置有螺旋形斜齿，所述驱动蜗杆(766)的长度设置为6-8cm。

7.根据权利要求1所述的一种铝坯料挤压成型设备，其特征在于：所述真空机构(8)包括进气管道(81)、固定壳体(82)、密封板(83)、加固螺栓(84)、出气管道(85)和三叶转子(86)；所述进气管道(81)固定安装在所述成型腔室(3)的一端，所述固定壳体(82)固定安装在所述进气管道(81)的另一端，所述密封板(83)通过所述加固螺栓(84)固定安装在固定壳体(82)一侧，所述加固螺栓(84)沿着所述密封板(83)环形设置，其数量设置为12-20个，所述出气管道(85)固定安装在所述固定壳体(82)的上方，所述出气管道(85)和所述进气管道(81)的管径比设置为3:2；所述三叶转子(86)设置有2个，平行设置在所述固定壳体(82)内部，所述三叶转子(86)中间环形开设有5-8个弧形凹槽，所述三叶转子(86)的叶轮凸起部分开设有8-12个半圆形凹槽。

8.根据权利要求1所述的一种铝坯料挤压成型设备，其特征在于：所述挤压模具(5)包括下模板(51)、通气孔(52)、上模板(53)和侧模板(54)；所述下模板(51)固定安装在所述成型腔室(3)内，所述下模板(51)的长宽比设置为3:4；所述侧模板(54)固定安装在所述下模板(51)的一端，所述侧模板(54)上开设有圆形通气孔(52)方便气体流通，所述通气孔(52)的半径设置为4-6cm；所述上模板(53)固定安装在所述侧模板(54)的另一端，所述上模板(53)设置为3面，每两面之间的夹角设置为100°-120°，交界处的圆角半径设置为5-8cm。