一种管材挤压设备的制作方法

本技术涉及管材加工领域，特别是涉及一种管材挤压设备。

背景技术：

1、5000吨以上的重型挤压机生产无缝管材通常采用固定针或随动针挤压方式，其中，固定针挤压方式被优先选用。

2、目前，在具有独立穿孔系统的挤压机上使用固定针挤压管材，可获得优良的管材内表面、稳定的管材内孔尺寸及高效的生产能力，但由于金属变形时相对于挤压针产生滑移，并在挤压针表面产生大的摩擦力，穿孔系统各部位在挤压过程中会承受强大的拉力，当该拉力超过穿孔系统的薄弱部位的可承最大载荷时，会导致穿孔系统的工具损坏。一般的，挤压针与针座、针座与连杆采用螺纹方式进行连接。由于螺纹连接部位断面积显著减小，且螺纹部位易于产生应力集中，显著降低了工具的整体可承最大载荷能力，在拉力的作用下，断裂往往发生在挤压针与针座的螺纹连接处，以及针座与连杆的螺纹连接处，造成工具事故，并导致重大经济损失。

3、现有技术中，为增强穿孔系统的可承最大载荷能力，设备设计与制造时，均尽可能增大螺纹部位的尺寸，但就单台设备而言，由于受空间的限制，其螺纹规格尺寸严重受限，也即其可承最大载荷明显受限。如8000吨挤压机当挤压针直径达到300mm时，或12500吨挤压机挤压针达到360时，其穿孔系统工具的损坏即处于高风险状态。当12500吨挤压机挤压针直径达到420mm及以上挤压针规格时，其生产高强度合金产品产生断裂风险十分巨大，通常不再选择固定针挤压方式。因此，当使用前述大直径或更大直径挤压针挤压管材时，往往不得不采用随动针挤压方式。而重型挤压机上的工具规格大，工具的每次损坏会带来数万至上百万以上的损失，因此，在铝及铝合金、镁及镁合金等金属挤压行业，大直径、超大直径挤压针采用固定针挤压法生产管材时，便难以避免穿孔系统工具的损坏。

4、另外，穿孔系统可承最大载荷的大小与螺纹规格的大小显著相关，而由于穿孔系统位于挤压机的中心线上，受空间制约和与挤压轴等工具配套的制约，螺纹规格尺寸也受到限制。这就导致了，不能为了提高穿孔系统的可承最大载荷能力而随意增大螺纹规格尺寸。并且，现有技术中，为避免挤压过程中作用在针尖、挤压针的摩擦拉力过大直接导致穿孔系统工具的损坏，还会采用尽可能降低锭坯金属变形抗力的加工工艺及使用更短的锭坯等措施，然而，由于重型挤压机的锭坯规格较大，在生产大规格或超大规格管材时，穿孔系统工具的损坏仍然难免，这严重地限制了装备的管材生产能力。

5、因此，如何有效提高管材挤压设备的承载力，提高生产效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种管材挤压设备，用于提高管材的生产效率，降低成本，减少挤压针所承受的拉力，提高使用寿命。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种管材挤压设备，包括：

4、挤压筒，用于容纳锭坯；

5、挤压针组件，可伸入至所述挤压筒内或者从所述挤压筒内移出，所述锭坯套设在所述挤压针组件的周部；所述挤压针组件包括挤压针和安装在所述挤压针一端的针尖，所述挤压针的周部设有若干限位部，所述限位部可与所述挤压筒的端面抵接；

6、模具组件，安装在所述挤压筒的一端，所述针尖可插入至所述模具组件的模孔中，所述针尖与所述模孔之间设有供所述锭坯成型的间隙；

7、挤压轴，套设在所述挤压针组件的外周部，用于推动所述锭坯朝向所述模具组件的方向移动，并且，所述挤压轴的周部设有若干滑槽，所述限位部贯穿所述滑槽，且所述限位部可相对于所述滑槽滑动，所述滑槽的个数不少于所述限位部的个数。

8、优选地，所述限位部靠近所述针尖的一侧为平面，所述限位部的平面可与所述挤压筒的端面贴合。

9、优选地，所述限位部呈块状或者板状，且所述限位部的延伸方向平行于所述挤压针的轴向。

10、优选地，所述限位部呈直角梯形，所述限位部的直角边靠近所述针尖设置。

11、优选地，还包括环形的挤压垫，所述挤压垫位于所述挤压轴与所述锭坯之间，所述挤压轴可通过所述挤压垫推动所述锭坯移动；且所述挤压垫的内径比与所述挤压针的外径大0.2-2mm，比所述挤压筒的内径小0.2-2.0mm。

12、优选地，所述挤压针组件还包括针座和连杆，所述针座位于所述连杆与所述挤压针之间，且所述连杆与所述针座之间，所述针座与所述挤压针之间以及所述挤压针与所述针尖之间，均采用内螺纹和螺杆连接。

13、优选地，所述模具组件包括模套以及可安装于所述模套内部的模子和模垫，所述模孔位于所述模子的中部。

14、优选地，所述挤压轴上还设有轴孔、轴前段和轴后段，所述轴前段可进入所述挤压筒内，所述轴孔贯穿设置于所述挤压轴的轴线上；所述轴后段呈圆台状，且直径较小的一端与所述轴前段连接，所述滑槽开设在所述轴前段上，且各所述滑槽平行设置。

15、优选地，所述挤压针包括针前段、针螺杆和针内螺纹，所述针螺杆和所述针内螺纹分别位于所述挤压针的两端，所述针尖与所述针前段连接；所述限位部与所述挤压针为一体成型结构。

16、优选地，各所述限位部沿所述挤压针的周向均匀分布，所述滑槽与所述限位部的个数相同，且一一对应。

17、本实用新型所提供的管材挤压设备，包括：挤压筒，用于容纳锭坯；挤压针组件，可伸入至所述挤压筒内或者从所述挤压筒内移出，所述锭坯套设在所述挤压针组件的周部；所述挤压针组件包括挤压针和安装在所述挤压针一端的针尖，所述挤压针的周部设有若干限位部，所述限位部可与所述挤压筒的端面抵接；模具组件，安装在所述挤压筒的一端，所述针尖可插入至所述模具组件的模孔中，所述针尖与所述模孔之间设有供所述锭坯成型的间隙；挤压轴，套设在所述挤压针组件的外周部，用于推动所述锭坯朝向所述模具组件的方向移动，并且，所述挤压轴的周部设有若干滑槽，所述限位部贯穿所述滑槽，且所述限位部可相对于所述滑槽滑动，所述滑槽的个数不少于所述限位部的个数。本实用新型所提供的管材挤压设备，通过在所述挤压针的周部设置所述限位部，并在所述滑槽的配合下，当推动所述挤压轴移动时，所述锭坯的金属会对所述针尖以及所述挤压针形成包覆，当所述锭坯的金属向前流动时，会对针尖以及所述挤压针产生向前的摩擦拉力，该摩擦拉力会部分或者全部作用在所述限位部上，从而有效减少了所述挤压针组件中处于所述限位部后端的结构的受力状态，避免挤压针组件及相关部件的损坏，提高管材挤压设备的可靠性和使用寿命。

技术特征：

1.一种管材挤压设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的管材挤压设备，其特征在于，所述限位部(32)靠近所述针尖(4)的一侧为平面，所述限位部(32)的平面可与所述挤压筒(7)的端面贴合。

3.根据权利要求2所述的管材挤压设备，其特征在于，所述限位部(32)呈块状或者板状，且所述限位部(32)的延伸方向平行于所述挤压针(3)的轴向。

4.根据权利要求3所述的管材挤压设备，其特征在于，所述限位部(32)呈直角梯形，所述限位部(32)的直角边靠近所述针尖(4)设置。

5.根据权利要求1所述的管材挤压设备，其特征在于，还包括环形的挤压垫(5)，所述挤压垫(5)位于所述挤压轴(2)与所述锭坯(6)之间，所述挤压轴(2)可通过所述挤压垫(5)推动所述锭坯(6)移动；且所述挤压垫(5)的内径比与所述挤压针(3)的外径大0.2-2mm，比所述挤压筒(7)的内径小0.2-2.0mm。

6.根据权利要求1所述的管材挤压设备，其特征在于，所述挤压针组件还包括针座(1)和连杆，所述针座(1)位于所述连杆与所述挤压针(3)之间，且所述连杆与所述针座(1)之间，所述针座(1)与所述挤压针(3)之间以及所述挤压针(3)与所述针尖(4)之间，均采用内螺纹和螺杆连接。

7.根据权利要求1所述的管材挤压设备，其特征在于，所述模具组件包括模套(8)以及可安装于所述模套(8)内部的模子(9)和模垫(10)，所述模孔位于所述模子(9)的中部。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的管材挤压设备，其特征在于，所述挤压轴(2)上还设有轴孔(21)、轴前段(23)和轴后段(22)，所述轴前段(23)可进入所述挤压筒(7)内，所述轴孔(21)贯穿设置于所述挤压轴(2)的轴线上；所述轴后段(22)呈圆台状，且直径较小的一端与所述轴前段(23)连接，所述滑槽(24)开设在所述轴前段(23)上，且各所述滑槽(24)平行设置。

9.根据权利要求8所述的管材挤压设备，其特征在于，所述挤压针(3)包括针前段(33)、针螺杆(31)和针内螺纹(34)，所述针螺杆(31)和所述针内螺纹(34)分别位于所述挤压针(3)的两端，所述针尖(4)与所述针前段(33)连接；所述限位部(32)与所述挤压针(3)为一体成型结构。

10.根据权利要求9所述的管材挤压设备，其特征在于，各所述限位部(32)沿所述挤压针(3)的周向均匀分布，所述滑槽(24)与所述限位部(32)的个数相同，且一一对应。

技术总结
本技术公开了一种管材挤压设备，包括：挤压筒；挤压针组件，挤压针组件包括挤压针和安装在挤压针一端的针尖，挤压针的周部设有若干限位部，限位部可与挤压筒的端面抵接；模具组件；挤压轴，套设在挤压针组件的外周部，用于推动锭坯朝向模具组件的方向移动，并且，挤压轴的周部设有若干滑槽，限位部贯穿滑槽，且限位部可相对于滑槽滑动，滑槽的个数不少于限位部的个数。本技术所提供的管材挤压设备，通过在挤压针的周部设置限位部，并在滑槽的配合下，有效减少了挤压针组件中处于限位部后端的结构的受力状态，避免挤压针组件及相关部件的损坏，提高管材挤压设备的可靠性和使用寿命。

技术研发人员：黄洁,王强,敖尚龙
受保护的技术使用者：西南铝业（集团）有限责任公司
技术研发日：20231124
技术公布日：2024/7/4