利用相对的旋转模具的型材的挤压制造技术

本发明专利技术涉及能够进行工业连续压制的装置和方法，所谓的诸如金属、复合金属、塑料、复合材料或橡胶的可塑性/可热成型物质(11)的挤压，其通过包括工具固定构件(6)的工艺压制成型材(12)，在当材料通过旋转模具(2)时型材被最终限定为固定或变化的横截面之前，该工具固定构件部分预定型材形状/横截面，旋转模具可以被图案化或是平滑的且通过相互接触(1)抵消相互的主径向力，在本发明专利技术的一些实施例中，其位置可相对于工具中的其它支承表面(13、17)或旋转支承表面(4)而改变，通过它们限定型材的最终形式。本发明专利技术能够在中空型材的内侧上挤压型材，并且在一个工具中挤压多个型材，因为消除了80‑98％的径向支承力，从而允许在以前不可能的情况下安装旋转模具，并且在增加型材宽度方面存在几乎不受限的机会。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用相对的旋转模具的型材的挤压
本专利技术涉及能够进行工业连续压制的装置和方法，即所谓的可塑性/可热成型材料(诸如金属、复合金属、塑料、复合材料或橡胶)的挤压，其通过这样的过程压制成型材，即，该过程包括，工具固定部件在当材料通过旋转模具时使型材形状最终被限定为固定或变化的横截面之前部分地预先限定型材形状/横截面，所述旋转模具可以被图案化或是平滑的并且通过相互接触抵消相互的主径向力，并且在本专利技术的一些实施例中，所述旋转模具的位置可以相对于工具中的旋转支承表面或其它支承表面(13)而改变，其通过工具限定型材的最终形式，而不管旋转模具是否被图案化。本专利技术能够在中空区段的内侧上挤压图案，并且消除径向支承力的80-98％，这降低了制造工具的成本，并且开辟了在径向力不限制型材宽度时的新的可能性。进一步地，本专利技术解决了对于生产具有不同横截面的型材而言，变化的输出速度以及挤压/拉挤的型材处产生的变化的拉伸和拉力+压力的问题。
技术介绍
在对诸如被加热的金属(诸如铜、钛和铝)的可塑性变形材料进行所谓挤压的连续压制时，坯料通过限定型材横截面的开口。先前已经尝试用旋转模具进行挤压以提供一些变化，然而，这尤其由于高的支承负载而成为问题。通常想要在不同的应用中具有横梁和型材，该横梁和型材具有图案、齿状物、不同的壁厚、防滑表面、综合标志等。这是因为具有相同的横截面和外观的型材不会一直符合满足客户产品和应用要求的要求，该要求涉及诸如建筑、消费品、结构应用、交通运输、航空航天、汽车和设计等领域中的设计、功能和性能。传统的方法首先制造型材，然后加工以获得不同的厚度/图案，该传统的方法通常需要用于加工和机械加工设备的较高成本。用于首先挤压然后处理型材的另一种方法是在挤压期间使用旋转的图案化模具，在型材的横截面被限定的同时在型材中留下“阴性压痕(negativeimpression，负性压痕)”。这已经在技术文献(例如，PierreHamel在塑料工程带36，第6号，1980年6月，第34-35页(PlasticsEngineeringbelt36,No.6,June1980pp.34-35)的“如何挤压压花柔性型材(Howtoextrudeembossedflexibleprofiles)”)中有所描述，其描述了如何使用挤压图案化的塑性型材的旋转模具(参见图1的雕刻轮)。由创新者D.Czekay在专利EP1272330B1中描述了获得具有图案的型材的另一种方法，其使用循环的“履带式样”冲压体，其浮雕状压花图案以与挤压型材大致相同的速度移动。描述了用旋转模具进行挤压的本专利技术人MarkJansson的另一个专利是SE504300(C2)，其描述了如何挤压阶梯状型材。然而，当旋转模具被暴露于过大的力而变得弯曲且保持旋转模具的支承件损坏时，如果例如挤压需要高压力的材料以实现足够的塑性，则通常不可能按照所述专利进行。在铝、铜、镁、钛、金属复合材料等的挤压中，可能需要每平方厘米数千公斤的压力，因此使得SE504300(C2)中所描述的方法成为可能。这是由于两种力的物质流动条件。专利SE514815(C2)示出了本专利技术人专利技术的方法中的一种，该方法给出了通过旋转模具挤压的更现实的形式，该专利与1980年的PierreHamel技术文献具有非常大的相似性。在现有候选人的SE531821专利中，示出了如何避免在起动时出现问题，使用型材拉伸装置在起动时立即拉动并操纵型材。还示出了如何使用升高和降低的旋转模具来工作，以便于挤压的起动。根据PierreHamel的指示，可以说专利SE504300(C2)和专利SE514815(C2)两者均描述了用旋转模具挤压的过程。实际上，SE514815(C2)在涉及挤压具有不同厚度和不同胎面深度的型材时的可能性上非常有限，这是因为在起动时由于旋转模具表面与挤压材料之间的接合粘附和粘附性，具有薄且脆弱的壁的型材之间的粘附性存在问题。当制作相对于厚度具有较大的胎面深度的型材时，情况也是如此，在起动和坯料变化时型材将趋于“跟随”旋转模具，这意味着过程停止和工具故障的风险非常高。此外，在根据SE514815(C2)和其它文字进行的工作中，不能挤压在内侧上具有图案的中空区段，并且与旋转模具、轴和支承件上的非常高的径向负载不断地进行斗争(wrestle)，从而使得工具昂贵并产生型材宽度、印记深度上的限制以及大工具的问题。大的支承力意味着被迫要在旋转模具旁边安装支承件，这是因为不可能在旋转模具中集成足够坚固的支承件。这实际上导致由于技术和/或经济原因几乎不可能同时在一个工具中挤压多于一个的金属型材，这是由于大的力先前需要在旋转的模具轴端处的大的支承件-即，其在工具中存在有限的空间且削弱了工具，因为这需要从工具中去除大量材料以插入支承件。此外，在实践中，由于旋转模具周边和变化构成的循环过程，存在先前受限于横截面面积的变化的可能性。
技术实现思路
本专利技术通过考虑诸如压力下降和排出速度的变化的因素，实际上能够改变厚度和胎面深度，当改变型材的出口面积/横截面时，两者都是变化的：减少的出口面积＝增加的压力下降，在材料供给侧以恒定的速度进入挤压/拉挤模具将产生更高的出口速度，并且随着温度的增加和不稳定的出料型材可能出现大的问题：例如，给出的出口面积减半，挤压材料连续供给时的出口速度增加一倍，这或多或少是一个附属问题，导致在基础型材上具有不同质量的大的加工问题，并且可能会产生加工故障。这是因为出站型材必须迅速加速和减速，使得背压和出口材料的拉伸负载之间的非常大的变化负载直接施加在工具的出口、支承件上，其中材料处于最热和最软的状态，并且最依赖于连续拉伸/控制-导致型材以及旋转模具容易失控，并且插入工具出口，-出现故障过程成为事实。另一方面是型材的最大挤压和横截面面积与挤压/拉挤型材的厚度之间的依赖性，这在坯料供给挤压生产线中是特别敏感的，所谓的挤压比是非常关键的(挤压比＝铸块的输入材料面积相对于输出型材面积)_。高挤压比降低挤压/拉挤型材的最大出口速率，这是由于热积聚和剥落等原因造成的。剥落(flaking)是一种现象，当尝试高速挤压/拉伸时发生，由于出料型材和支承表面之间的摩擦力和面积减小、超出或接近出料材料的最大速度和通常穿过挤压/拉挤方向_的裂纹，输出型材难以保持在一起。换句话说，增加的面积减少导致缩放风险增加，而如果没有考虑到这一点，出料型材的速度则会增加。换言之，在横截面截面减小时，挤压/拉挤工具中的供给将使得型材更快(因为明智的做法是降低出口速度，避免出料材料出现剥落和/或过热。该目的根据本专利技术被解决，即当较小的型材面积行进时，通过改变材料供给挤压/拉挤工具的每单位时间的速度/体积，以便在出料型材上尽可能允许恒定的出口速度，或降低出口速率，以避免出料材料的剥落/过热的风险。当然，这包括同步牵引器，以保持张紧的型材。本专利技术的实施方式适用于所有类型的挤压生产线，对工厂的适应性最小或不需要，其包括液压金属挤压工厂、螺杆挤压机到橡胶_塑料和一致的挤压生产线等。本专利技术的目的在于使一个或多个型材的可重复的工业生产能够呈现出图案和/或不同的横截面，并且解决具有大的支承力的问题，这使得可以：1.形成在内侧上具有图案的中空区段2.在工具中安装更多的旋转模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将可塑性变形/可热变形材料(11)挤压成具有固定或可变横截面的一个或多个型材(12)的装置(100)，包括一个或多个静态部件模型(6)，所述一个或多个静态部件模型与多个所谓的旋转模具(2)协作，所述旋转模具完全地或部分地限定型材的横截面和变化，其特征在于，所述旋转模具(2)通过表面(1)接触以允许相反的径向力的传递。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.04 SE 1530102-11.一种用于将可塑性变形/可热变形材料(11)挤压成具有固定或可变横截面的一个或多个型材(12)的装置(100)，包括一个或多个静态部件模型(6)，所述一个或多个静态部件模型与多个所谓的旋转模具(2)协作，所述旋转模具完全地或部分地限定型材的横截面和变化，其特征在于，所述旋转模具(2)通过表面(1)接触以允许相反的径向力的传递。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋转模具(2)通过所述表面(1)接触，所述表面传递所述相反的径向力，以使这些相反的径向力基本上相互抵消，并且进行动力传递的所述表面(1)不由所述旋转模具(2)上的成形表面部分(3)构成。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述旋转模具(2)通过所述表面(1)接触，所述表面传递所述相反的径向力，以使这些相反的径向力基本上相互抵消，并且在所述装置(6)中是充当用于所挤压的所述型材(12)的相对侧的模具的外部旋转模具(4)。4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，存在一个或多个能移动的支承插入件(13)。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置构造成使得，当所述能移动的支承插入件(13)通过使预支承和支承一致而处于其外部位置时，通过使支承件(18a，18b)成为支承的延伸部，支承长度(14a、14b)随着型材厚度(15a、15b)增加而增加。6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述旋转模具(2)位于芯部分(16a)中，使得能够利用所述旋转模具在所挤压的中空区段(22)的内侧上进行挤压。7.根据权利要求6所述的装置，其中，静态工具部件(16b)中的能移动的支承插入件(13)由于其能升高或降低而允许调节所挤压的所述中空区段的材料厚度。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，工具孔部分(16b)中具有外部旋转模具(4)。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述外部旋转模具(4)能升高/降低。10.根据权利要求9所述的装置，其中，高度能调节的旋转模具(4a、4b)与可变高度/可调节预支承件(18)相结合。11.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述外部旋转模具(4)能升高/降低。12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，高度能调节的所述外部旋转模具与可变高度/可调节预支承件(18)相结合。13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述旋转模具(2)具有用于内置的径向力的支承件(10)。14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述工具能成对地包含2、4、6、8、10、12、14、16、18、20个或更多个内部旋转模具(2)，所述内部旋转模具基本上相互抵消径向力。15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述旋转模具(2、4)包括在旋转模具与挤压材料之间具有低粘附系数的表面。16.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置改变材料供给挤压/拉挤工具的输入量的每单位时间的速度/体积，以便当较小的型材面积运行时，通过使供给材料量与输出横截面面积和型材厚度的变化同步，在输出型材上尽可能允许此类恒定的出口速度，或者降低出口速度，以避免出料材料出现剥落/过热的风险。17.一种通过前述权利要求中任一项所述的装置进行挤压的方法，其特征在于，所述旋转模具(2、4)包括在旋转模具与挤压材料之间具有低粘附系数的表面，并且起动在由支承表面和所述旋转模具限定之后在30cm内保持并拉动...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·扬松·克拉格，
申请(专利权)人：安心浮雕公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE