CN205966829U - 一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒，包括内套，内套上设有挤压扁孔和半圆形的通孔，内套外套有外筒，外筒与内套之间过盈配合，通孔位于内套的外表面，挤压扁孔轴线与内套轴线共线，通孔轴线与内套轴线平行。将内套设计为在外表面带有多个半圆形通孔的结构，起到部分应力释放的目的，能有效的将内套上的最大等效应力和等效应变降低2.5‑15％，从而在恶劣条件下能够使挤压筒实现更多次数挤压，降低使用成本。

Description

一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒

技术领域

本实用新型属于挤压设备技术领域，具体涉及一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒。

背景技术

扁筒挤压能够生产薄壁、精度高、断面宽高比大以及截面形状多样化等特点的宽扁铝型材。与圆挤压筒相比，扁挤压筒内腔与壁板型材具有极大的几何相似性，金属从挤压筒挤出后通过较短的路径即可达到模具型腔，使金属流动更趋均匀(扁挤压筒挤压时挤压筒磨擦对金属沿径向流动不均匀的影响相对要小)，可降低挤压力，使产品组织性能均匀成品率高。

目前国内主要研究的扁挤压筒内套内腔结构多由直线和过渡曲线连接而成，因此在使用过程中由于几何上的不对称性造成内套内孔圆弧顶端处和外筒内表面成为扁挤压筒使用过程中的危险断面，实际生产中大型扁挤压筒的内套失效基本都发生在该位置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒，解决了现有扁挤压筒应力集中、容易开裂的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒，包括内套，内套上设有挤压扁孔和半圆形的通孔，内套外套 有外筒，外筒与内套之间过盈配合，通孔位于内套的外表面，挤压扁孔轴线与内套轴线共线，通孔轴线与内套轴线平行。

本实用新型的特征还在于：

挤压扁孔的几何形状为扁椭圆形，由两条平行直线与两个圆弧构成，椭圆度为1～1.5；内套内，与挤压扁孔两条平行直线垂直的对称轴为短轴，与两条平行直线平行的对称轴为长轴。

挤压扁孔在长轴方向的长度与内套外径之比为0.6～0.8。

通孔为2～10个，分别位于长轴两侧20～160°的内套外壁上。

通孔在内套的外壁上呈对称分布，长轴为上下对称轴线，短轴为左右对称轴线，长轴与短轴将内套分隔为左上区、右上区、左下区及右下区；各区域内通孔的孔径各不相同，且孔径在短轴与长轴之间逐渐递减。

通孔的孔径与内套的外径比为0.05～0.2:1。

内套与外筒间的过盈量值为2～4‰。

外筒外径与内套外径之比为1.6～3.6。

本实用新型的有益效果是，将内套设计为在外表面带有多个半圆形通孔的结构，起到部分应力释放的目的，能有效的将内套上的最大等效应力和等效应变降低2.5-15％，从而在恶劣条件下能够使挤压筒实现更多次数挤压，降低使用成本。

附图说明

图1为本实用新型一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒的结构示意图；

图2为现有扁挤压筒的结构示意图；

图3为现有结构的扁挤压筒装配应力分布图；

图4为现有结构的扁挤压筒工作应力分布图；

图5为本实用新型一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒装配应力分布图；

图6为本实用新型一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒工作应力分布图。

图中，1.内套，2.挤压扁孔，3.通孔，4.外筒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒的结构如图1所示，包括内套1，内套1上设有挤压扁孔2和半圆形的通孔3，内套1外套有外筒4，外筒4与内套1之间过盈配合，通孔3位于内套1的外表面，挤压扁孔2的中心轴线与内套1的中心轴线共线，通孔3轴线与内套1轴线平行。其中，挤压扁孔2的几何形状为扁椭圆形，由两条平行直线与两个圆弧构成：上下两条平行线与左右两个圆弧线连接而成，左右两个圆弧线与挤压扁孔的上下两条平行线相切，椭圆度为1～1.5；挤压扁孔2内，与两条平行直线垂直的对称轴为短轴，与两条平行直线平行的对称轴为长轴。挤压扁孔2在长轴方向的长度与内套1外径之比为0.6～0.8。通孔3为2～10个，分别位于长轴两侧20～160°的内套1外壁上。通孔3在内套1的外壁上呈对称分布，长轴为上下对称轴线，短轴为左右对称轴线，长轴与短轴将内套1分隔 为左上区、右上区、左下区及右下区；各区域内通孔3的孔径各不相同，且孔径在短轴与长轴之间逐渐递减，以短轴向长轴逐渐递减：即靠近短轴的孔径最大，靠近长轴的孔径最小。通孔3的孔径与内套1的外径比为0.05～0.2:1。内套1与外筒4间的过盈量值为2～4‰。外筒4外径与内套1外径之比为1.6～3.6。

图2为现有扁挤压筒的结构示意图(内孔尺寸为160mm×80mm)，当装配过盈量为2.6‰时，该结构的扁挤压筒的装配应力分布图如图3所示，可以看出，其最大装配应力值为826MPa，集中在工作孔圆弧顶端，内套装配应力由孔向外表面逐渐降低，工作孔两对称直线段附近的应力值最小，外筒装配应力由内表面向外表面逐渐降低，外表面上下顶端附近应力值最小。图4为其工作应力分布图，其最大工作应力值为816MPa，集中在工作孔圆弧顶端，内套工作应力由孔向外表面逐渐降低，内套外表面左右顶端附近应力值最小，外筒装配应力由内表面向外表面逐渐降低，外表面左右顶端附近应力值最小，内套工作孔圆弧顶端附近区域为第一危险处，外筒内表面水平轴附近区域为第二危险处，两处都是容易产生破坏造成扁筒失效的区域。

图5是本实用新型扁挤压筒的装配应力分布图，其最大装配应力值为800MPa，集中在工作孔圆弧顶端，内套装配应力由工作孔向外表面逐渐降低，工作孔两对称直线段附近的应力值最小，外筒装配应力由内表面向外表面逐渐降低，外表面上下顶端附近应力值最小。图6为其工作应力分布图，其最大工作应力值为805MPa，分布在外筒内表面接近内套打孔位置，内套工作应力由孔向外表面逐渐降低，内套 打孔处应力值最小，外筒装配应力由内表面向外表面逐渐降低，外表面左右顶端附近应力值最小，外筒内表面靠近内套打孔位置附近区域为第一危险处，内套工作孔圆弧顶端附近区域为第二危险处，两处都是容易产生破坏造成扁筒失效的区域。

由此能够看出扁筒新型结构有效的将扁筒上的最大等效应力和等效应变至少降低2.5％。

以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何限制，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒，其特征在于，包括内套(1)，内套(1)上设有挤压扁孔(2)和半圆形的通孔(3)，内套(1)外套有外筒(4)，外筒(4)与内套(1)之间过盈配合，通孔(3)位于内套(1)的外表面，挤压扁孔(2)轴线与内套(1)轴线共线，通孔(3)轴线与内套(1)轴线平行。

2.根据权利要求1所述的一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒，其特征在于，所述挤压扁孔(2)的几何形状为扁椭圆形，由两条平行直线与两个圆弧构成，椭圆度为1～1.5；内套(1)内与挤压扁孔(2)两条平行直线垂直的对称轴为短轴，与两条平行直线平行的对称轴为长轴。

3.根据权利要求2所述的一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒，其特征在于，所述挤压扁孔(2)在长轴方向的长度与内套(1)外径之比为0.6～0.8。

4.根据权利要求1所述的一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒，其特征在于，通孔(3)为2～10个，分别位于长轴两侧20～160°的内套(1)外壁上。

5.根据权利要求4所述的一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒，其特征在于，所述通孔(3)在内套(1)的外壁上呈对称分布，长轴为上下对称轴线，短轴为左右对称轴线，长轴与短轴将内套分隔为左上区、右上区、左下区及右下区；各区域内通孔(3)的孔径各不相同，且孔径在短轴与长轴之间逐渐递减。

6.根据权利要求5所述的一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒，其特征在于，所述通孔(3)的孔径与内套(1)的外径比为0.05～0.2:1。

7.根据权利要求1所述的一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒，其特征在于，所述内套(1)与外筒(4)间的过盈量值为2～4‰。

8.根据权利要求7所述的一种可释放筒内部分应力的扁挤压筒，其特征在于，所述外筒(4)外径与内套(1)外径之比为1.6～3.6。