直接冷却挤压轮轮槽和挡料块表面的连续挤压方法及设备技术

本发明专利技术涉及金属塑性成型领域。一种直接冷却挤压轮轮槽和挡料块表面的连续挤压方法，挤压轮或者挡料块的冷却是液态冷却介质直接冷却在挤压轮沟槽所覆盖的被挤压金属表面或者挡料块的外表面，而冷却介质在挤压轮沟槽所覆盖的被挤压金属旋转到压实轮与被挤压的金属杆料接触前，冷却介质在挤压轮表层所覆盖的被挤压金属表面没有任何残留。本发明专利技术的连续挤压方法，更有效降低挤压轮和挡料块的温度，提高挤压轮的生产转速，提高设备生产效率，提高材料利用率，提高挤压轮的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
直接冷却挤压轮轮槽和挡料块表面的连续挤压方法及设备 所属领域本专利技术涉及金属塑性成型领域，特别是金属连续挤压方法；另外 本专利技术还涉及连续挤压设备。
技术介绍
冷却技术是连续挤压的一项必备的核心技术，冷却方式或者冷却 效果不佳，工装模具寿命会明显下降，并影响生产效率，甚至导致挤 压过程无法持续进行。专利JP2000051929A，通过模具的冷却技术， 大大提高了多孔管连续挤压的生产效率；专利WO9602335A1给出了 连续挤压主轴系统的结构，其中涉及主轴轴承的冷却和润滑问题；专 利WO2004073901A1给出了腔体感应加热的方法，其中涉及了加热 器的冷却问题。而连续挤压机核心零件一一挤压轮、挡料块的冷却仍存在问题。 传统挤压轮冷却一般有两种方式， 一种是在挤压轮或者主轴内部进行 水冷却，在主轴和挤压轮的内部含有冷却通道或者直接冷却挤压轮内 表面，称之为"内冷"；另一种冷却方式是在挤压轮或者挤压轮旁边 的侧辊外表面的非沟槽区域进行水冷却，称之为"外冷"；也有将内 冷和外冷相互结合的冷却方式。挤压轮的冷却介质为含有缓蚀剂的水溶液。内冷的优点在于在挤压轮内部进行冷却，冷却介质不会接触和 污染到挤压轮沟槽内的挤压金属坯料。外冷的优点在于结构简单，同 时可以减少挤压轮内外表面的温度差。在所有连续挤压传统挤压轮的 冷却方式中，都必须避免冷却介质接触挤压轮沟槽内的被挤压金属坯 料，防止冷却介质污染被挤压金属造成挤压产品质量缺陷。在挤压高强度金属或者金属合金(例如黄铜)时，由于被挤压金 属变形抗力高、发热量大，使得挤压轮和挡料块需要承受更高的温度。 传统的连续挤压轮冷却方式中，冷却介质距离挡料块和挤压轮沟槽距 离较远，会造成挤压轮和挡料块温度难以降到挤压工具材料可以承受 的温度范围内，进而导致挤压轮和挡料块的破坏，使挤压过程难以持续；同时对于类似铜这样的中等强度金属，由于受到挤压轮和挡料块 温度升高的限制，挤压轮和挡料块的冷却效果直接限制了连续挤压机 中挤压轮的转速，进而影响了设备的生产效率和材料利用率。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服传统连续挤压中冷却方式的不足，提供 一种直接冷却挤压轮轮槽和挡料块表面的连续挤压方法，使连续挤压 能应用于高强度、难挤压的金属或金属合金，拓展连续挤压技术的应 用领域，同时也可以提高现有常规金属或者合金的连续挤压生产效 率，提高挤压工具使用寿命，降低生产成本。本专利技术的另一目的是提 供一种直接冷却挤压轮轮槽和挡料块表面的连续挤压设备，结构简单 合理，实现直接冷却。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是 一种直接冷却挤压轮轮槽和挡料块表面的连续挤压方法，挤压轮或者挡料块的冷却是液态冷却介质直接冷却在挤压轮沟槽所覆盖的被挤压金属表面或者挡料块的外表面，而冷却介质在挤压轮沟槽所覆盖的被挤压金属旋转到压实轮与被挤压的金属杆料接触前，冷却介质在挤压轮表层所覆盖的被挤压金属表面没有任何残留。所述液态冷却介质直接冷却是采用液态冷却介质通过泵源直接喷射在挤压轮沟槽表面覆盖的被挤压金属或者挡料块的外表面，迅速降低挤压轮和挡料块的温度，通过调整挤压轮转速和调节冷却介质流量，控制挤压轮和挡料块的温度，使冷却介质在挤压轮沟槽表面和沟槽表面覆盖的被挤压金属表面在旋转到压实轮前，能够完全蒸发或者被完全去除，没有任何残留。所述转速传感器测量挤压轮的转速，温度传感器分别测量挤压轮和挡料块的温度，测量信号输入PLC可编程控制器或者工业控制计算机，在PLC和工业控制市场计算机中存储有保证冷却介质会完全蒸发干净的设定值，通过PLC或工业控制计算机来比较设定值和测量值，进行相应的调整实现冷却介质流量和挤压轮、挡料块温度的自动控制。所述机器的压实轮前沿挤压轮切线方向，安装一个高压气体吹干装置，连通洁净的高压气体将冷却介质及其残留物从挤压轮沟槽表面盖的被挤压金属上吹干、去除。所述液压冷却介质采用纯水、液氮等。本专利技术一种直接冷却挤压轮轮槽和挡料块表面的连续挤压方法采用的设备，旋转挤压轮安转在旋转轴上，挤压轮上带有一个圆周沟 槽，挤压轮的圆周沟槽表面覆盖有被挤压金属，带有圆弧密封面的腔 体安装在靴座内，腔体上的挡料块深入到挤压轮的圆周沟槽内，液态 冷却介质喷射嘴通过管道连接冷却介质供应系统，喷射嘴直接对准挤 压轮沟槽和挡料块。所述冷却介质供应系统由液态介质存储器出口管道连通喷射嘴， 出口管道上装有泵和流量控制阀，喷射嘴对准挤压轮沟槽和挡料块。所述挤压轮下方的机架上有容器，容器底面开有回流孔，回流孔连通回流通道，回流通道同时连通冷却介质存储容器或者直接排放 掉。所述洁净的高压气体采用无油压縮空气或氮气。 所述转速传感器采用转速表、测速发电机或旋转光码盘。 所述温度传感器采用热电偶或者热电阻。所述冷却介质的流量控制可以采用变频泵或者流量控制阀来控制。本专利技术的连续挤压方法，采用液态冷却介质直接喷射在挤压轮和 挡料块表面的方法，具有如下优点-1、在挤压高强度金属或者合金时，可以有效降低挤压轮和挡料 块的温度，保证连续挤压过程中挤压轮和挡料块温度控制在一个合适 的温度范围内，使挤压轮和挡料块可以在高温下持续承受挤压载荷， 保证连续挤压高强度金属或者合金的过程的稳定进行，实现液态冷却 介质直接冷却挤压轮或挡料块的同时，冷却介质在挤压轮沟槽及沟槽 表层覆盖的被挤压金属表面没有残留，保证挤压产品没有因冷却介质残留造成的质量缺陷。2、 该方法由于可以更有效降低挤压轮和挡料块的温度，因此， 可以提高挤压轮的生产转速，提高设备生产效率，提高材料利用率。3、 本专利技术由于直接冷却挤压轮的高温区域，可以有效降低挤压 轮的内外温差，进而降低挤压轮的温度应力，提高挤压轮的使用寿命。附图说明图l为本专利技术设备结构示意图。具体实施方式-下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术并不局限于具体实施例。 实施例1一种直接冷却挤压轮轮槽和挡料块表面的连续挤压方法，挤压轮 或者挡料块的冷却是液态冷却介质直接冷却在挤压轮沟槽所覆盖的 被挤压金属表面或者挡料块的外表面，液态冷却介质直接冷却是采用 液态冷却介质通过泵源直接喷射在挤压轮沟槽表面覆盖的被挤压金 属或者挡料块的外表面，迅速降低挤压轮和挡料块的温度，转速传感 器测量挤压轮的转速，温度传感器分别测量挤压轮和挡料块的温度，测量信号输入PLC可编程控制器或者工业控制计算机，在PLC和工 业控制市场计算机中存储有保证冷却介质会完全蒸发干净的设定值， 通过PLC或工业控制计算机来比较设定值和测量值，进行相应的调 整实现冷却介质流量和挤压轮、挡料块温度的自动控制，使冷却介质 在挤压轮沟槽表面和沟槽表面覆盖的被挤压金属表面在旋转到压实 轮与被挤压的金属杆料接触前，能够完全蒸发或者被完全去除，没有任何残留。也可以在机器的压实轮前沿挤压轮切线方向，安装一个高压气体 吹干装置，连通洁净的高压气体将冷却介质及其残留物从挤压轮沟槽 表面盖的被挤压金属上吹干、去除。实施例2如图1所示一种直接冷却挤压轮轮槽和挡料块表面的连续挤压设备，旋转挤压轮1安转在旋转轴2上，挤压轮1上带有一个圆周沟 槽17，挤压轮1的圆周沟槽17表面覆盖有被挤压金属18，被挤压金 属18完全与挤压轮1上圆周沟槽17同步旋转，带有圆弧密封面19 的腔体4安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接冷却挤压轮轮槽和挡料块表面的连续挤压方法，其特征是：挤压轮或者挡料块的冷却是液态冷却介质直接冷却在挤压轮沟槽所覆盖的被挤压金属表面或者挡料块的外表面，而冷却介质在挤压轮沟槽所覆盖的被挤压金属旋转到压实轮与被挤压的金属杆料接触前，冷却介质在挤压轮表层所覆盖的被挤压金属表面没有任何残留。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘元文，宋宝韫，
申请(专利权)人：大连康丰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]