國(guó)內(nèi)外固定擠壓墊裝置評(píng)述(共22頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上國(guó)內(nèi)外固定擠壓墊裝置評(píng)述趙云路l，邢再興l，薛榮敬2，曹興頤2（1. 沈陽(yáng)新鑫模具有限公司，遼寧沈陽(yáng)；2. 沈陽(yáng)市黎新工模具機(jī)電設(shè)備研究所，遼寧沈陽(yáng)）摘要：對(duì)前蘇聯(lián)、美國(guó)和日本鋁擠壓工業(yè)開(kāi)發(fā)的固定擠壓墊裝置進(jìn)行了評(píng)述；介紹了國(guó)內(nèi)研發(fā)的鋁擠壓用固定擠壓墊裝置。關(guān)鍵詞：擠壓鋁材；傳統(tǒng)擠壓墊；固定擠壓墊我國(guó)的鋁材擠壓機(jī)有80一直使用活動(dòng)擠壓墊，即擠壓墊和擠壓軸是分開(kāi)的。每次鋁材擠壓終了，擠壓軸先停止運(yùn)動(dòng)，擠壓筒打開(kāi)一個(gè)擠壓墊加上殘料的距離，即把擠壓墊和殘料從擠壓筒中推出來(lái)，此后擠壓軸回到原始位置，擠壓筒再次打開(kāi)到所需行程。然后主剪下來(lái)將擠壓墊粘著的殘料從擠壓鋁材上切下，殘料

2、和擠壓墊一起經(jīng)溜槽（或其他接受裝置）移到擠壓機(jī)外側(cè)，用殘料分離剪把殘料和擠壓墊分開(kāi)，擠壓墊經(jīng)輸送裝置送到上料機(jī)的前端，再由上料攜帶送入擠壓機(jī)中心，再由擠壓軸連同擠壓坯料一起推入擠壓筒進(jìn)行擠壓工作。為了循環(huán)的連續(xù)性，一般要同時(shí)有23個(gè)擠壓墊在運(yùn)行。一套擠壓墊傳送設(shè)施及殘料分離剪相當(dāng)繁雜，而且占地面積不小。更主要的是使擠壓機(jī)的自動(dòng)化操作受到阻礙。雖然很多單位宣稱(chēng)這樣設(shè)置的擠壓機(jī)可以自動(dòng)化運(yùn)行，但采用活動(dòng)擠壓墊的擠壓機(jī)是很難做到自動(dòng)化進(jìn)行的。我們常看到擠壓墊和殘料在一起用主剪剪切時(shí)，有時(shí)出現(xiàn)不完全剪下的現(xiàn)象，此時(shí)就得停止自動(dòng)循環(huán)，由人工去處理；有時(shí)還沒(méi)有進(jìn)行剪切擠壓墊卻先掉下來(lái)了，橫在溜槽中不能滾動(dòng)

3、；有時(shí)即使順利剪下但掉下位置不正也會(huì)卡?。辉跀D壓墊與殘料分離時(shí)也時(shí)常出現(xiàn)問(wèn)題；在分離后擠壓墊運(yùn)送過(guò)程中有時(shí)出現(xiàn)卡塞、傾倒等問(wèn)題。所有這些問(wèn)題都使自動(dòng)化運(yùn)行受到挫折。為了解決這些問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外的工程技術(shù)人員花了很大的精力進(jìn)行研究。目前國(guó)外鋁材擠壓機(jī)上幾乎都在著手采用固定擠壓墊。將擠壓墊固定在擠壓軸上隨擠壓軸一起前進(jìn)、后退，節(jié)省了擠壓墊和殘料的分離設(shè)備和擠壓墊的輸送裝置，既減少設(shè)備投資又減少了占地面積，還縮短了擠壓機(jī)非工作時(shí)間。更重要的是提高了擠壓機(jī)自動(dòng)化運(yùn)行的可靠性。國(guó)外提出了各種各樣的固定擠壓墊發(fā)明專(zhuān)利，我公司設(shè)計(jì)制造的固定擠壓裝置已獲得了國(guó)家科研專(zhuān)利權(quán)，成為我公司批量生產(chǎn)的定型標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。下面

4、主要介紹一些固定擠壓墊技術(shù)。 l 前蘇聯(lián)的固定擠壓墊1.1 1969年前蘇聯(lián)發(fā)明的固定擠壓墊1969年前蘇聯(lián)發(fā)明的固定擠壓墊見(jiàn)圖1。它主要由兩部仵組成，在中心用螺栓將兩部件連接在一起，后端的螺孔是與擠壓軸固定用的。其工作原理是：在擠壓墊與被擠壓的坯料相接觸之前的自由狀態(tài)，內(nèi)錐體2和外圓柱體內(nèi)表面孔底之間有一定的間隙，當(dāng)擠壓軸施力于擠壓墊，擠壓墊就以一定的壓力擠壓金屬坯料，此時(shí)內(nèi)錐體的圓柱體前端脹開(kāi)向里移動(dòng)，直到間隙被消除為止。所以固定擠壓墊又稱(chēng)為彈性擠壓墊或變徑擠壓墊。固定擠壓墊設(shè)計(jì)的基本出發(fā)點(diǎn)是：將擠壓墊固定在擠壓軸上，在擠壓軸前進(jìn)推動(dòng)擠壓墊對(duì)被擠壓的坯料施壓，由坯料的反作用力使固定擠壓墊前

5、端脹大，起到封閉被擠壓的金屬反向溢出的作用。而對(duì)于脹量要嚴(yán)格加以控制，以避免在擠壓中損傷擠壓筒內(nèi)表面，或者封不住被擠壓的金屬。在擠壓回程時(shí)，由于反作用力不存在，固定擠壓墊的直徑由本身彈性又恢復(fù)到原來(lái)尺寸，保證回程過(guò)程中不損傷擠壓筒內(nèi)表面，并毫不費(fèi)力地回到原始位置。圖1 1969年前蘇聯(lián)發(fā)明的固定擠壓墊1.2  1971年前蘇聯(lián)發(fā)明的固定擠壓墊1971年前蘇聯(lián)發(fā)明的固定擠壓墊（在英國(guó)申請(qǐng)專(zhuān)利）見(jiàn)圖2。圖2 前蘇聯(lián)1971年發(fā)明的固定擠壓墊示意圖圖1所示的固定擠壓墊由兩個(gè)部件組成，兩部件之一剛性地固定在擠壓軸上，那里內(nèi)孔圓柱面是從平面延展出來(lái)的，在使用中會(huì)產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中向里面發(fā)展。此

6、應(yīng)力集中會(huì)降低擠壓墊的使用壽命。并且制造這個(gè)配合錐面也是相當(dāng)困難的。圖2的發(fā)明消除了上面的缺點(diǎn)，延長(zhǎng)了擠壓墊的使用壽命，降低了制造成本。該固定擠壓墊裝配組合有兩種方案：第一方案是由二部件來(lái)組成，見(jiàn)圖2a。墊座1的前端有鋸齒形螺紋，在此螺紋上擰入一個(gè)圓柱形外環(huán)4，墊座1后端有內(nèi)螺紋用來(lái)與擠壓軸2相連接。在自由狀態(tài)時(shí)，外環(huán)的外端面和墊座1的外端面平齊，外環(huán)的內(nèi)端面和墊座1的臺(tái)肩3間有個(gè)間隙A。當(dāng)被擠壓的金屬作用力作用到外環(huán)4外端的環(huán)形面積上時(shí)，由于螺紋斜角的關(guān)系，使外環(huán)向后（圖2b右方）滑動(dòng)，外環(huán)柱面C的半徑脹大B值，將被擠壓的金屬封閉在擠壓筒內(nèi)。當(dāng)擠壓力取消時(shí)，外環(huán)4由于本身的彈性而恢復(fù)到原始位

7、置。第二方案是將鋸齒形狀螺紋改變成掛鉤形式。內(nèi)部帶錐度的鉤形環(huán)6與外部成錐體的墊座5相配合，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2b、c、d、e、f。為了將鉤形環(huán)6上六等分均布開(kāi)三個(gè)槽9，在相應(yīng)墊座5上開(kāi)三個(gè)槽7，將鉤形環(huán)6順著槽7裝入后回轉(zhuǎn)60°，這樣就可以進(jìn)行正常使用了，使用原理和圖2a的完全一樣。這種固定擠壓墊和前面所述圖1的相比，增加允許負(fù)荷1020，使用壽命幾乎增加二倍。而且這種擠壓墊很容易拆開(kāi)，使用方便，制造容易。軸向間隙A和外徑的脹量B之間有如下關(guān)系：            &

8、#160;                        （1） 式中：a一外徑4螺紋的斜角，最好采用30°60°范圍內(nèi)； B一外徑4外圓周允許的徑向脹量（即徑向位移），接近于擠壓機(jī)擠壓筒相關(guān)內(nèi)表面的位移，此位移由下式表示：          

9、60;                                                 

10、60;                           （2） 式中： 一波桑系數(shù)； E一楊氏模量； g一擠壓筒的允許壓力； R一擠壓筒的內(nèi)半徑。 外環(huán)4的徑向位移值就是B（見(jiàn)圖2a、b）可由下式確定：           &

11、#160;                                （3） 式中：一圓周的變形； r一外環(huán)4螺紋任意點(diǎn)的半徑。 圓周變形按虎克定律來(lái)確定：           

12、;                                                  

13、;                （4） 式中： E一楊氏模量； t一切向應(yīng)力； r一徑向應(yīng)力； z一軸向應(yīng)力。 根據(jù)虎克定律trz，的應(yīng)力值不能超過(guò)允許的應(yīng)力值。該固定擠壓墊組和圖1的相比，制造價(jià)格將近降低一半。更換擠壓墊的時(shí)間減少到前者的110。1.3  1975年前蘇聯(lián)發(fā)明的固定擠壓墊1975年前蘇聯(lián)發(fā)明的固定擠壓墊見(jiàn)圖3。圖3 前蘇聯(lián)1915年發(fā)明的固定擠壓墊示意圖它由殼體1、支承錐2、螺塞3和可動(dòng)環(huán)4組成。殼體1作成空腔圓柱形，在外部的

14、一端車(chē)成帶6°15°的圓錐角，并留有一個(gè)臺(tái)肩作為支承錐2的限程。此處沒(méi)有螺紋形環(huán)槽，因而也就沒(méi)有應(yīng)力集中存在。支承錐2的外表面是圓柱形，內(nèi)表面是和殼體1的圓錐相配合的內(nèi)錐孔。在殼體1搪孔的內(nèi)腔上其一端車(chē)有內(nèi)螺紋，以便與螺塞3相連接。在殼體1的相反端加工成梯形槽，以便和擠壓軸5相結(jié)合，殼體1上凹槽的內(nèi)徑比擠壓軸上相配凸緣的外徑大6mm10mm。這樣可以保證擠壓軸順利進(jìn)入殼體凹槽內(nèi)，對(duì)擠壓機(jī)的擠壓軸和擠壓筒的對(duì)中要求就不那么嚴(yán)格了，可避免一些卡塞事故?？蓜?dòng)環(huán)4外端面加工有30°45°的倒角，內(nèi)孔車(chē)出臺(tái)肩，用螺塞3將可動(dòng)環(huán)和支承錐2保持在擠壓墊的殼體1上。為防

15、止裝配后的擠壓墊從擠壓軸上掉下來(lái)，在殼體1和擠壓軸5上裝有固定鍵。在使用時(shí)，由于被擠金屬的擠壓力作用在可動(dòng)環(huán)4的外端面上，使支承錐2縱向移動(dòng)2mm4mm，這樣就使支承錐本身直徑增加0.7mm1.5mm，如此來(lái)封住被擠壓的金屬。擠壓終了之后，擠壓墊從擠壓筒中抽出，在擠壓機(jī)回程過(guò)程中除支承錐本身彈性作用之外，擠壓筒內(nèi)套若和支承錐有接觸時(shí)，還會(huì)有摩擦力來(lái)協(xié)助支承錐恢復(fù)到原始位置。這種固定擠壓墊由于可動(dòng)環(huán)4與被擠金屬接觸的面積大，因而作用力很大，就是說(shuō)被擠金屬在單位壓力很低時(shí)就可被封住，即此擠壓墊低壓密封性良好。此外，它和擠壓軸的連接形式采用的是梯形槽，而不是螺栓連接，這樣除了自由度大之外，它的拉力強(qiáng)

16、度很高，有利于擠壓墊和殘料的分離。1.4  1976年前蘇聯(lián)發(fā)明的固定擠壓墊圖4a是前蘇聯(lián)1976年發(fā)明的固定擠壓墊的剖面圖。圖4b是其水平投影圖。擠壓墊殼體1剛性地固定在擠壓軸2的端面上，用矩形鉤槽式回轉(zhuǎn)銷(xiāo)連接，在殼體的前端有一個(gè)加大的環(huán)狀突臺(tái)3，即擠壓墊端面成圓柱形帶臺(tái)肩的形式。殼體的勺形空腔4制成半圓球形，在其中安置塞塊5，這個(gè)半圓球的塞塊5的球形半徑比勺形圓球半徑大一些。在塞塊5的端面作為錐形凹槽6，在中心部分加工成圓柱形的凹座孔7，在其中裝有圓柱頭的螺栓8，用此螺栓將塞塊和殼體1連接起來(lái)。圓柱螺栓端頭平面上也作成尖錐形，與塞塊5的圓柱表面相一致。殼體1上開(kāi)有徑向切縫9，將殼

17、體前端分成幾個(gè)相同的花瓣10，即構(gòu)成了彈性卡頭的彈性擠壓墊元件。切縫9從殼體壁邊直到軸心，其深度不超過(guò)腔4的深度，殼體材料的力學(xué)性能、花瓣數(shù)目等可以根據(jù)具體條件確定。圖4 前蘇聯(lián)1976年發(fā)明的固定擠壓墊示意圖擠壓墊的工作情況是擠壓軸的壓力經(jīng)擠壓墊傳到坯料上，迫使塞塊5以球形表面作用到球形空腔的表面4上。造成花瓣10向外脹開(kāi)，使環(huán)形突臺(tái)3的直徑與擠壓筒的內(nèi)徑相接近，變形的坯料充填進(jìn)入塞塊的錐形凹槽，最終所余殘料的端頭也帶有錐形的突起。在擠壓終了時(shí)，擠壓軸返回行程，塞塊5由于殼體1花瓣10的夾緊而脫出，即是靠本身彈性的收縮，使臺(tái)肩3恢復(fù)到原始位置。這樣擠壓墊就很容易從擠壓筒中撤回來(lái)。在擠壓開(kāi)始時(shí)

18、，擠壓軸力量作用在擠壓墊上使擠壓筒內(nèi)的坯料產(chǎn)生變形，這樣在其中就困有空氣，這些空氣通過(guò)切縫9逃逸到大氣中。這種固定擠壓墊由于殼體和塞塊是半圓球形，就盡可能地排除了應(yīng)力集中，因而提高了擠壓墊的壽命。在擠壓墊殼體上切有通縫，既有利于空氣逃出又提高了擠壓墊側(cè)壁的彈性。因此，這種擠壓墊能夠提高擠壓制品的質(zhì)量，使制品的氣池、氣孔、表面擦傷、劃破等缺陷得以減少。擠壓墊的壽命可提高34倍。擠壓墊制作簡(jiǎn)單，使用可靠，安裝和拆卸方便。1.5  1976年前蘇聯(lián)發(fā)明的另一種固定擠壓墊1976年10月前蘇聯(lián)又發(fā)明另一種固定擠壓墊，其目的是簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)并增加其工作的可靠性。在擠壓墊的擠壓軸部作成凹形來(lái)增加側(cè)面的

19、間隙（參見(jiàn)圖5）。此擠壓墊組包括擠壓墊1、擠壓軸2、螺栓3和螺帽4。擠壓墊與擠壓軸結(jié)合后，擠壓墊1和擠壓軸2之間留有間隙5。在擠壓軸向前行程時(shí)，在擠壓力的作用下擠壓墊產(chǎn)生變形，間隙被消除，也就是擠壓墊與擠壓軸貼合，擠壓墊外徑也就增加了（如圖5所示的虛線(xiàn)狀態(tài)）。在返回行程時(shí)擠壓墊恢復(fù)到原形狀。本擠壓墊是一種制造材料消費(fèi)少的擠壓工具。因?yàn)闆](méi)有另外的支撐件，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在擠壓力作用下，由于不同螺紋直接接觸，并且沒(méi)有其他固定擠壓墊的元件（螺栓3的螺紋在擠壓時(shí)不受外力作用）因而提高了使用壽命。圖5 前蘇聯(lián)1976年10月發(fā)明的固定擠壓墊示意圖1.6  1979年前蘇聯(lián)發(fā)明的固定擠壓墊1979

20、年1月前蘇聯(lián)發(fā)明的固定擠壓墊見(jiàn)圖6。這種固定擠壓墊可以用作反擠壓，本發(fā)明的目的是擴(kuò)展其使用范圍。它包括一個(gè)帶壁橋2的模子1，針3，被固定在擠壓墊凹槽5中的模套4，擠壓墊5和模子1之間形成一個(gè)間隙6。模1和擠壓墊5坐落在擠壓軸7端部的凹槽里，用螺栓8通過(guò)擠壓軸7的通孔進(jìn)行連接。擠壓軸7可以帶著它前端的模子1和擠壓墊5一起在徑向上可以移動(dòng)，以保證工具和擠壓筒的對(duì)中。在擠壓力作用下，模子1可以軸向位移一個(gè)擠壓墊5和擠壓軸7之間存在的間隙，依此它的外徑增大一個(gè)1值，擠壓墊5和模子1之間的間隙可以消除，以防止在擠壓墊5和模子1之間擠入被擠壓的金屬。圖6 前蘇聯(lián)1979年發(fā)明的固定擠壓墊示意圖因此擠壓墊可

21、以進(jìn)行反擠壓，并能得到良好質(zhì)量的制品。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，保證反流工藝的穩(wěn)定性。擠壓墊和模子之間的間隙要減小到保證模子在擠壓力作用下模子對(duì)擠壓墊嚴(yán)密貼合，要排除模子和擠壓墊之間的接觸表面擠入金屬的可能性。1.7  1979年前蘇聯(lián)發(fā)明的另一種固定擠壓墊1979年7月前蘇聯(lián)發(fā)明了另一種固定擠壓墊，見(jiàn)圖7。本發(fā)明的目的是提高工作的可靠性和減少壓余的厚度。固定在擠壓軸上的擠壓墊相對(duì)坯料的表面形成一個(gè)凹形，并使圓周間隙加大。其支承表面的錐形截面有所增加，錐體凹槽深是其厚度的0.250.5倍。在盤(pán)墊的后端有個(gè)突臺(tái)牢固的固定在殼體里。此外，盤(pán)墊凹槽表面的錐角可用下列關(guān)系式來(lái)選定： 

22、                     r=-（-2）（-）式中：一盤(pán)墊表面支承的錐角； 一殼體表面支承錐的錐角。 擠壓墊組由盤(pán)墊1、殼體2、固定元件螺栓3和螺帽4組成。殼體2和盤(pán)墊1之間留有間隙5，由里向外逐漸增加。此間隙是靠支承錐的錐面角比殼體支承錐面的角度大一些來(lái)形成的。擠壓墊工作方法是：在擠壓時(shí)，盤(pán)墊1在被擠金屬壓力作用下而變形，由于間隙5的消除使擠壓墊的直徑就脹大了。盤(pán)墊受到兩種形式的

23、力發(fā)生變形：相應(yīng)層盤(pán)直徑增加的拉力；在殼體方面的彎曲應(yīng)力。如果和角相等，局部變形即為彎曲變形，在盤(pán)體中沿突臺(tái)的外圓柱集中的應(yīng)力超過(guò)許用值時(shí)而破壞。為使彎曲變形不在局部產(chǎn)生，盤(pán)體表面錐角在相對(duì)坯料那里形成的角取為比盤(pán)支承錐表面錐角小一些，對(duì)殼體而言取為（12）（）。這樣，由于在盤(pán)墊上有突臺(tái)加以固定，薄壁盤(pán)就有足夠的加強(qiáng)可以經(jīng)受住直徑的變化而不破壞。由于有后突臺(tái)來(lái)固定，表面彎曲面是平滑的，因此可以使壓余減少。圖7 前蘇聯(lián)1979年7月發(fā)明的固定擠壓墊示意圖1.8  1980年前蘇聯(lián)發(fā)明的固定擠壓墊1980年10月前蘇聯(lián)發(fā)明的固定擠壓墊見(jiàn)圖8。該發(fā)明的目的是增加擠壓墊和擠壓軸的壽命，并使其

24、在連續(xù)或半連續(xù)擠壓時(shí)擠壓墊組的工作可行性增加。它包括在擠壓筒里來(lái)回行走的擠壓軸和裝在軸上的擠壓墊組，是由幾個(gè)同軸布置的勺形構(gòu)件組成，在中心部用帶錐頭的拉緊螺栓將其連接起來(lái)。彈性元件之間在周邊形成間隙，由里向外逐漸增加，它們的接觸表面是錐形。彈性元件之間周邊間隙的總量h等于：                h=（0.0060.008）gk       式中：gk一擠壓筒內(nèi)孔直徑。

25、 圖8 前蘇聯(lián)1980年發(fā)明的固定擠壓墊示意圖錐頭螺栓面對(duì)彈性元件表面的錐形角比彈性元件的錐角大。每個(gè)彈性元件對(duì)螺栓表面都留有間隙。彈性元件的厚度是可變的，彈性元件形成錐形截面由里向外均勻過(guò)渡。裝配成組不少于三個(gè)元件。因?yàn)槿魯?shù)量太少，則它們自身的厚度就要過(guò)大。由于這些彈性元件是在復(fù)雜的彈性變形條件下工作，它們自身的厚度越小，在則彈性越好。擠壓墊表面作成平面（角度等于180°）是最合理的，因?yàn)榇藭r(shí)在擠壓過(guò)程作用在擠壓墊上只有正壓力，其方向正沿?cái)D壓墊的軸向，這樣就排除了過(guò)早的磨損。允許擠壓墊端部表面制作的角度大于180°，這時(shí)在擠壓墊上作用有正向和徑向壓力，在這種情況下彈性元件

26、的結(jié)構(gòu)復(fù)雜了。若擠壓墊表面制成小于180°，在擠壓過(guò)程中在其上作用有正向、徑向拉應(yīng)力，會(huì)導(dǎo)致擠壓墊損壞。彈性元件之間的間隙由里向外逐漸增加，必須給彈性元件的外徑增加創(chuàng)造條件。在擠壓過(guò)程中彈性元件和坯料與擠壓筒表面相接觸，每個(gè)彈性元件之間所有間隙能保證擠壓墊彈性變形分配在幾個(gè)彈性元件上。因而提高了工作的可靠性。在擠壓墊組周邊上彈性元件之間最大總間隙不應(yīng)小于0.006gk。因?yàn)閺椥栽鈴皆黾优c擠壓筒內(nèi)腔相接觸，在這種情況下其增加量是不大的。否則將導(dǎo)致“脫皮”厚度的增加和降低擠壓制品的質(zhì)量。此外，在擠壓力取消后，彈性元件外徑若變化不大，當(dāng)擠壓軸從擠壓筒中撤回時(shí)，彈性元件與擠壓筒內(nèi)腔相接觸

27、，就可能產(chǎn)生很大的摩擦力，從而可能引起固定螺栓被拉斷或彈性元件破壞。為了消除這些元件接觸表面之間擠入金屬，要增加彈性元件和錐頭拉緊螺栓之間的軸上的間隙，甚至在錐頭拉緊螺栓和帶統(tǒng)一角度的彈性元件在接觸的情況下，在擠壓過(guò)程中最終所占的工作位置，這些表面之間還形成間隙，就會(huì)有金屬楔人。這些金屬給彈性元件返回到原來(lái)位置帶來(lái)困難，因而若彈性元件外徑?jīng)]有減小或沒(méi)有減小到原來(lái)的尺寸，這時(shí)擠壓軸返回會(huì)使擠壓墊組受到破壞。在擠壓過(guò)程中，彈性元件和拉緊螺栓圓錐表面之間有一定間隙的情況下，所有彈性元件都占有自己的位置時(shí)，螺栓將有壓應(yīng)力產(chǎn)生，而擠壓后，工具返回時(shí)又產(chǎn)生拉應(yīng)力，這樣產(chǎn)生交變負(fù)荷會(huì)使拉緊螺栓過(guò)早破壞。擠壓

28、墊組彈性元件之間的周邊總的最大間隙大于0.008gk也是不合理的。因?yàn)檫@樣在擠壓過(guò)程中擠壓筒內(nèi)腔表面和彈性元件構(gòu)成的外徑之間的間隙太小，會(huì)使擠壓筒內(nèi)套受到破壞，或?qū)椥栽ㄈㄔ跀D壓筒中。該擠壓墊裝置的組成是：在擠壓軸1上裝有平面端面的擠壓墊2，有36個(gè)彈性元件，每個(gè)元件一面突起另一面凹進(jìn)，尾為勺形。每個(gè)彈性元件突起外圓錐的角度都大于凹進(jìn)內(nèi)圓錐的角度（見(jiàn)圖8a、8b）。這樣所有彈性元件都成為不等厚的，即由里向外逐漸增加。每個(gè)彈性元件（見(jiàn)圖8a）3、4、5、6外圓錐和內(nèi)圓錐角都依次逐漸減小。彈性元件3的角度為最大，當(dāng)與擠壓墊2貼合時(shí)突起的外圓錐角最大為180°。而彈性元件6是所有彈性

29、元件中錐角最小的一個(gè)。端頭的彈性元件6的直徑大于其余的彈性元件。其余元件的直徑都比擠壓筒內(nèi)腔直徑小得多。彈性元件36和擠壓墊2中心都有通孔，以便穿入帶錐形頭平面端的拉緊螺栓7將它們連接起來(lái)，與擠壓軸1用螺帽8連接在一起。螺栓7的頂錐角度比外彈性元件6的錐角大一些，即螺栓頭自身錐表面和彈性元件6錐槽表面在退開(kāi)時(shí)有一定的間隙，并從外向里增加。彈性元件36的孔為錐形孔，它們和拉緊螺栓7的桿圓柱面留有間隙?？繑D壓墊1端為大孔。所提供的擠壓墊組的壽命成倍提高，同時(shí)擠壓墊磨損的更換量也減少，促使擠壓制品產(chǎn)量進(jìn)一步提高。所提供的擠壓墊組有四個(gè)彈性元件。計(jì)算指出，彈性元件不得少于三個(gè)。只有端部彈性元件周邊緣口

30、的厚度是可調(diào)的，以避免與擠壓筒內(nèi)壁直接接觸而磨耗。其他彈性元件不與擠壓筒相接觸，可以較隨便選擇，彈性元件厚度越小越好，數(shù)量越多越好。2 美國(guó)的固定擠壓墊美國(guó)開(kāi)發(fā)的一種擠壓墊是在前面有一個(gè)帶凹槽的金屬塊，后面有一個(gè)內(nèi)螺紋孔，在此孔內(nèi)將上螺栓與擠壓軸相連接。在擠壓墊前端凹槽里還擰上一個(gè)帶小孔的螺塞，此孔與大氣相通，以便允許被截留的空氣逃出。下面用圖解加以說(shuō)明（參看圖9a圖9k）。圖9 美國(guó)開(kāi)發(fā)的固定擠壓墊示意圖（圖9a9k）圖9a是美國(guó)擠壓墊的剖視分解圖；圖9b是裝在擠壓軸上的固定擠壓墊、擠壓筒及模具示意圖；圖9c是擠壓機(jī)回到原始位置，坯料加在擠壓筒里的示意圖；圖9d是在擠壓進(jìn)行中固定擠壓墊的示意

31、圖；圖9e是從圖9b上剖切線(xiàn)55取下的橫截面圖；圖9f是從圖9b上剖切線(xiàn)66上取下的橫截面圖；圖9g是與圖9b相似的放大圖，表明擠壓向前移動(dòng)時(shí)，固定擠壓墊同熱坯料相接觸，并可見(jiàn)到被截留的空氣通過(guò)小孔排出的情況；圖9h是擠壓墊上部放大圖，顯示出擠壓墊錐面對(duì)擠壓筒內(nèi)表面以及擠壓墊和被擠壓的坯料接觸之間的關(guān)系圖；圖9i是表示與圖9h相類(lèi)似的圖，在那里擠壓墊向前移動(dòng)與坯料相接觸的情況；圖9j是圖9i的縮小圖，表示擠壓墊向前行程中金屬罩被壓平的情況；圖9k是與圖9j相似的圖，只是表示擠壓墊返回行程的情況。對(duì)圖9b作較詳細(xì)的說(shuō)明：擠壓墊10由金屬塊12構(gòu)成，有前凹槽14和后表面16。螺塞18擰入前凹槽14

32、中心螺孔72中，連接銷(xiāo)釘20將后端面16與擠壓軸端連接靠緊在一起。圖9a所示擠壓墊10的金屬塊12實(shí)質(zhì)上足由錐角3°的后段64和一個(gè)錐形外表的前段66組成一個(gè)錐體件68。在前端形成一個(gè)圓柱形工作帶70。后段64的錐度數(shù)值是很重要的，它是依工藝經(jīng)驗(yàn)得出來(lái)的，它和擠壓墊、擠壓筒的尺寸及強(qiáng)度等參數(shù)有關(guān)。擠壓墊前面凹槽14如圖9b所示，其表面可以作為半徑20mm的圓弧。在里面中心加工有螺紋孔72。中空小孔82為避免被擠壓金屬進(jìn)入做得很小，取值為0.25 mm。在圖9a中所示中空小孔82與在螺塞18中較大的孔84相連通，并與擠壓墊中的孔道86和88相連通向大氣環(huán)境中。圖9a所示的孔90是用來(lái)安

33、裝旋轉(zhuǎn)板手的。圖9b所示是擠壓墊與熱坯料26接觸之前的瞬間。工作帶70和擠壓筒22內(nèi)表面之間有一個(gè)較小的間隙。以擠壓墊上箭頭94所指方向向前移動(dòng)，擠壓墊則是與熱坯料相接觸。由于坯料26相對(duì)壁96有流動(dòng)的阻力，擠壓墊有向擠壓軸24方向移動(dòng)的趨勢(shì)。因此擠壓墊由于前面凹槽14的作用使工作帶70（圖9i）向著擠壓筒內(nèi)表面膨脹。工作帶70在前進(jìn)行程時(shí)撓曲擴(kuò)張為0.13 mm。而在擠壓機(jī)返回時(shí)可以得到充分的壓平。擠壓墊在如圖9k所示的箭頭方向返回時(shí)，坯料和擠壓墊凹槽之間的表面14沒(méi)有相互作用。工作帶70的撓曲也不存在了。這樣錐體68將塑性層98的內(nèi)表緩慢向后堆積，堆成104的樣子，因此返程時(shí)阻力很小。所提

34、供的擠壓墊尺寸可以用在擠壓鋁合金時(shí)使用溫度315531。在擠壓墊向前行程期間有一些被截留的空氣可以通過(guò)小孔82逃出。當(dāng)擠壓行程完了，利用剪刀剪斷壓余。眾所周知，在固定擠壓墊端面，施加潤(rùn)滑脂會(huì)對(duì)擠壓墊與壓余分離起很好的作用。3 日本的固定擠壓墊（1）日本制鋼所的固定擠壓墊參看公開(kāi)特許昭52申請(qǐng)（如圖10所示）。圖10 日本制鋼所開(kāi)發(fā)的固定擠壓墊示意圖（2）輕金屬工業(yè)株式會(huì)社1980年開(kāi)發(fā)的固定擠壓墊見(jiàn)圖11；該公司后來(lái)又開(kāi)發(fā)出另一種方案，見(jiàn)圖12；在1984年又開(kāi)發(fā)出一種固定擠壓墊和擠壓軸固定形式的結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖13。圖11 日本輕金屬株式會(huì)社1980年開(kāi)發(fā)的固定擠壓墊示意圖（3）日本三菱株式會(huì)社1

35、982年開(kāi)發(fā)的固定擠壓墊結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖14。圖12 日本輕金屬株式會(huì)社開(kāi)發(fā)的另種固定擠壓墊示意圖圖13 日本輕金屬株式會(huì)社1984年開(kāi)發(fā)的固定擠壓墊圖14 日本三菱株式會(huì)社982年開(kāi)發(fā)的固定擠壓墊4 中國(guó)的新鑫模具公司固定擠壓墊裝置專(zhuān)利產(chǎn)品（1）動(dòng)結(jié)脹口式固定擠壓墊裝置如圖15所示，它由芯塊1、基座2及其連接件組成。芯塊1外圓周為帶46°角錐體，它與帶46°角錐孔的基座相配。芯塊用圓形螺母固定在基座上，并打上銷(xiāo)子，以防松動(dòng)。裝配后，芯塊后端面和基座內(nèi)端面之間留有間隙0.6mm，錐面上保持有1°的角隙?；猸h(huán)和擠壓筒內(nèi)徑之間大約有1.9 mm的間隙，在工作時(shí)加壓后這個(gè)間隙減小到0.5mm左右。為了把擠壓墊片固定在擠壓軸7上，采用螺栓6、扇形塊4和中心的小螺釘5組成連接元件。在螺栓6的前部開(kāi)有扇形塊4上的互成120°的扇形槽孔；為了防松，還加工有環(huán)槽。螺栓6的前半部為圓柱形，它和擠壓墊片基座相應(yīng)內(nèi)孔留有一定的間隙。這個(gè)間隙量就是固定擠壓墊的徑向活動(dòng)景（2）動(dòng)結(jié)脹圈式固定擠壓墊裝置圖15 動(dòng)結(jié)脹口式固定擠壓墊剖面圖如圖16所示，這種固定墊片芯塊1