挤压与拉拔设备

《材料成型设备(shèbèi)》讲授人：程振邦630吨铜材挤压机40MN铜合金挤压机挤压(jǐyā)与拉拔设备精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦世界最大3.6万吨垂直(chuízhí)挤压机最大制管管径可达1300毫米精品资料《材料成型设备(shèbèi)》讲授人：程振邦3.1挤压设备(shèbèi)对放在容器中的锭坯一端施加以压力,使之通过模孔成型的压力加工方法.按工作轴线、结构、传动方式、加工方法及产品分类.Schematicillustrationofthedirectextrusionprocess.3.1.1挤压机的类型及其结构精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦挤压机的分类(fēnlèi)传动方式:机械、液压液压传动:最广泛.卧式挤压机、立式挤压机.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦3.1.1.1卧式挤压(jǐyā)机主要部件运动方向与地面平行.特点:①本体和大部分附属设备可布置在地面上.②各机构可布置在同一平面,易机械化、自动化.③可制造和安装大型挤压(jǐyā)机,制品规格不受限.④运动部件(柱塞、穿孔横梁、挤压(jǐyā)筒等)自重加在套筒和导轨面上,易磨损,某些部件因热膨胀改变位置,挤压(jǐyā)机中心、精度会改变.⑤占地面积大.PS:易产生管材壁厚不均匀,即偏心.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦用途和结构的不同棒型挤压机、管棒挤压机.(单动式、复动式).复动有独立穿孔系统(xìtǒng).棒型:实心断面制品;管、棒型：实心锭生产棒、型和管材；空心锭生产管材；挤压方式:正挤、反挤、联合挤压(可实现正挤或反挤).分类技术特性

挤压力、穿孔力、挤压杆行程和速度、穿孔针行程和速度、挤压筒尺寸等.额定能力:最大挤压力.常用卧式8～50MN为了合理使用挤压力、挤压速度、保护挤压工具,设有主挤压缸和副挤压缸.两缸同时工作,为高压力;只有主缸工作,则为低压力.精品资料《材料成型设备(shèbèi)》讲授人：程振邦50MN无独立(dúlì)穿孔系统卧式棒型正向挤压机工作过程示意.50MN卧式棒型挤压机工作过程1-锭坯；2-挤压筒；3-挤压轴；4-压型嘴；5-锁键；6-挤压垫片；7-压余(a)接受热坯→筒2向前梁方向移动(b)→垫片送至挤轴中心线(c)→挤压开始(d)→挤压完成、挤轴稍后撤、锁键5提起(e)→轴再次前进、推出制品和压余(f)→压型嘴4前移、将制品和压余拉出，筒后撤、取垫片(g)→平台移至分离剪,切压余(h)→平台重新返回，锁键下落,新垫片重新送到挤压轴前方(i).精品资料《材料成型设备(shèbèi)》讲授人：程振邦3.1.1.2立式挤压机运动、出料与地面垂直,占地面积小,较高厂房(chǎngfáng)和较深地坑.垂直地面运动,磨损小、部件受热变形均匀,中心不易失调,管子偏心很小.常用6～10MN,生产尺寸不大的管材和空心制品.带独立穿孔系统、无独立穿孔系统.后一种挤管须用空心锭.结构简单、操作方便、机身不高,应用最广泛.精品资料《材料成型设备(shèbèi)》讲授人：程振邦6MN立式挤压机结构1-机架;2-主缸;3-主柱塞;4-滑座(huázuò);5-挤压轴座;6-挤压轴;7-穿孔针;8-挤压筒;9-回程缸;10-回程柱塞;11-模具;12-滑架;13-挤压筒调整装置无独立穿孔系统6MN(600吨)立式挤压机结构.特点：主缸装在整体铸钢机架上部;滑座(动梁)装在主柱塞下部,沿机架导轨上下移动;回程缸柱塞通过横梁和两拉杆与滑座相连;

滑座上装有工具回转盘,在四个工位分别装有挤压工具和冲断压余的装置.精品资料《材料成型(chéngxíng)设备》讲授人：程振邦3.1.2液压挤压机的本体(běntǐ)结构本体:机架(前梁、后梁、张力柱、活动横梁、机座)、液压缸、挤压筒等.

前梁:模架、液压剪、挤压筒移动缸;后梁:工作缸、回程缸及穿孔回程装置;

活动梁:在主柱塞的前端，在动梁前端面装设挤压轴

张力柱:连接前梁和后梁,形成封闭框架,承受全部挤压力;

机座:支承各部分,提供活动梁和挤压容室滑动滑道.带有内置穿孔系统的管材卧式挤压机示意图1-机架；2-后梁；3-主缸；4-前梁；5-动梁；6-穿孔系统；7-挤压筒；8-模座精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦3.1.2.1机架机架:承受挤压力的最基本构件(gòujiàn).由机座、横梁、张力柱组成.（1）机座前机座、中间机座、后机座对接组成.

后机座:支承后横梁;中间机座:通过导板支承活动横梁(挤压横梁、穿孔横梁);前机座:支承前横梁.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦（3）张力柱把前、后横梁连接为一体,组成一个刚性框架.常用:三柱(sānzhù)式、四柱式.三柱(sānzhù)式布置:正三柱(sānzhù)、倒三柱(sānzhù)、侧三柱(sānzhù).倒三柱(sānzhù):便于更换挤压筒等重型部件;侧三柱(sānzhù):便于在侧向张力柱上安装转动式模座.（2）横梁后横梁:固定.

大型挤压机后横梁是单独铸件,是主要受力部件之一.中、小型挤压机,有时把后横梁和主缸制成一体,以利于加工和装配.后横梁用来安装主缸、回程缸、穿孔缸.

前横梁:由上滑板支承.可在上滑板上沿轴向滑动;可由调整上滑板、而相对机座升降移动;可调整侧向螺钉使它沿机座横向移动.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦预应力机架:可克服(kèfú)张力柱机架螺纹连接、易松动的缺点.预应力机架结构的拉杆及其应力状态a-内加垫片T形结构;b-外加垫片TT形结构用多层叠板拉杆和箱形压柱代替用螺母紧固的圆柱形张力柱;将前、后梁用预应力件连成刚性机架.挤压中周期性应力只有张力柱结构受力的一半左右.挤压力作用下,伸长变形小,机架刚度较大.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦（4）活动横梁(hénɡliánɡ)在主柱塞前端.装有挤压轴.作用:主柱塞向前推进时平衡主柱塞外伸部分的自重;利用动梁的导向位置控制挤压轴位置.精品资料《材料成型设备(shèbèi)》讲授人：程振邦3.1.2.2液压缸部件(bùjiàn)液压缸:把液压能转换成机械能.柱塞与缸结构形式：①圆柱式柱塞与缸.柱塞只能单向运动.②活塞式柱塞与缸.柱塞可做往复运动.③阶梯式柱塞与缸.柱塞做单向运动,

主要用于回程缸.棒型材机:主缸、回程缸、挤压筒移动缸;管材机:还有穿孔缸和穿孔回程缸.

主缸:柱塞式结构;

回程缸:阶梯式柱塞结构.辅助机构:活塞式柱塞与缸.如挤压筒的移动缸.挤压机柱塞与缸的结构形式a-圆柱式柱塞与缸;b-活塞式柱塞与缸;c-阶梯式柱塞与缸精品资料《材料成型(chéngxíng)设备》讲授人：程振邦3.1.2.3穿孔装置用于完成锭坯的穿孔过程.包括(bāokuò):穿孔缸、穿孔柱塞、穿孔针、穿孔动梁、穿孔限位器、调整装置等.形式：①内置式在主柱塞内部,不需与主柱塞随动的行程,穿孔行程短.穿孔缸是运动的,须采用活动的高压导管,密封和维护麻烦.内置式穿孔系统的卧式挤压机(主缸部分)1-双作用活塞；2-缸衬；3-拧入针支承的螺孔；4-密封装置；5-螺母精品资料《材料成型(chéngxíng)设备》讲授人：程振邦②后置(hòuzhì)式在挤压机尾部.穿孔行程:主柱塞行程的随动行程;穿孔针相对于主柱塞的工作行程.后置式穿孔系统的卧式挤压机结构1-穿孔填充阀;2-穿孔缸尾座;3-穿孔缸;4-穿孔缸柱塞;5-穿孔缸座;6-螺母;7-穿孔动梁;8-穿孔张力杆;9-穿孔杆;10-主柱塞尾部;11-穿孔调程限位螺母;12-主柱塞;13-穿孔动梁;14-穿孔针;15-穿孔针支撑;16-穿孔回程柱塞;17-穿孔回程缸;18-填充阀;19-弯头挤压机总长增加.动梁结构简单,制造、维修方便.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦③侧置式两个(liǎnɡɡè)穿孔缸.对称布置在主缸两侧.侧置式穿孔系统挤压机结构1-动梁；2-穿孔动梁；3-穿孔杆；4-主柱塞回程缸；5-主柱塞回程缸柱塞；6-穿孔回程拉杆；7-主回程缸进液通道；8-穿孔回程拉杆横梁；9-主回程柱塞动梁；10-进液管接头；11-主柱塞回程拉杆；12-穿孔调程限位螺母；13-穿孔回程缸；14-穿孔柱塞结构较紧凑,使用维护较方便.机身也很长.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦卧式挤压(jǐyā)机挤压(jǐyā)工具装配图a-挤压(jǐyā)棒、型材;b-挤压(jǐyā)管材Ⅰ-三层挤压(jǐyā)筒方案；Ⅱ-双层挤压(jǐyā)筒方案1-挤压(jǐyā)筒外套;2-内衬口;3-三层挤压(jǐyā)筒时的外套;4-中衬;5-内衬(三层时);6-挤压(jǐyā)轴;7-挤压(jǐyā)垫片;8-挤压(jǐyā)模具;9-模垫;10-模套;11-模支承;12-模座;13-穿孔针;14-穿孔支承3.1.2.4挤压工具包括:挤压筒、挤压模、挤压轴、穿孔针、垫片等.精品资料《材料成型设备(shèbèi)》讲授人：程振邦3.2拉拔设备经拉力,使坯通过模孔,获得与模孔尺寸、形状相同的制品(zhìpǐn).管材、棒材、型材、线材的主要生产方法之一.工具与设备简单、维护方便,一台设备上可生产多个品种与规格制品(zhìpǐn).制品(zhìpǐn)尺寸精确,表面光洁.Variablesindrawingroundrodorwire.精品资料《材料成型设备(shèbèi)》讲授人：程振邦Examplesoftube-drawingoperations,withandwithoutaninternalmandrel.Notethatavarietyofdiametersandwallthicknessescanbeproducedfromthesameinitialtubestock(whichhasbeenmadebyotherprocesses).精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦3.2.1管棒材拉拔机链式拉拔机:最广泛.较先进(xiānjìn)的是棒材连续拉拔矫直机系列、圆盘式管材拉拔机.管棒材拉拔机分类

管棒型材拉拔机、拉线机精品资料《材料成型设备(shèbèi)》讲授人：程振邦3.2.1.1链式拉拔(lābá)机操作简单,适应性强;管、棒、型材可在同一台设备上拉拔.（1）单链拉拔机床身、移动小车.模座固定在床身上,小车由链条拖动.拉管时,安装尾架来固定芯杆,芯头装在芯杆上.单链式拉拔机示意图1-电动机与减速器；2-主动链轮；3-链条；4-机架；5-挂钩；6-小车；7-制品；8-从动链轮；9-模座；10-机座；11-固定芯头与芯杆；12-尾架精品资料《材料成型(chéngxíng)设备》讲授人：程振邦拉拔(lābá)小车结构1-撞杆；2-螺帽；3-小钩；4-连杆；5-钳口板牙；6-大钩精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦（2）双链拉拔(lābá)机双链式拉拔机1-C形架；2-拉拔小车；3-支承梁；4-导轮；5-链条导轮；6-滑板；7-滚轮；8-分料器工作机架由许多C形架组成.C形架:装有两条水平横梁,其底面支承拉链和小车,侧面装有小车导轨.两根链条从两侧连在小车上.C形架之间下部装有滑料架.还包括:受料-分配机构、管子套芯杆机构、向模孔送管子与芯杆的机构、制夹头装置.精品资料《材料成型(chéngxíng)设备》讲授人：程振邦与单链式相比,双链式优点：①拉拔中心线与设备一致,拉拔过程平稳,制品尺寸精度、表面质量和平直度高.②不需拨料机构,拉拔后管材从两根链条间空间落下,经倾斜(qīngxié)滑板进入料框或水平机构.③小车不必挂钩,既可拉拔大规格管材,又可拉拔小管.不会产生因拉力太小小车挂钩抬不起、或无法脱钩的问题.④取消了小车返回机构和拨料机构,小车没有钩子和与钩子有关的部件,结构简单、维修容易.拉拔力已达4MN以上,拉速最高已达190m/min.向多线、高速、自动化方向发展.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦100吨双链拉拔(lābá)机精品资料《材料成型设备(shèbèi)》讲授人：程振邦3.2.1.2联合拉拔机链式拉拔机:产品质量较低,表面结疤(jiébā)、裂纹、弯曲等缺陷.联合拉拔机:将拉拔、矫直、切断、抛光、探伤组成一个机列.大大提高质量和效率.棒材、管材、型材.（1）联合拉拔机的结构棒材联合拉拔机:轧头、预矫直、拉拔、矫直、剪切、抛光等组成.联合拉拔机示意图1-放料架；2-轧头机；3-导轮；4-预矫直辊；5-模座；6,7-拉拔小车；8-主电动机和减速机；9-导路；10-水平矫直辊；11-垂直矫直辊；12-剪切装置；13-料槽；14-抛光机；15-小车钳口；16-小车中间夹板精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦①轧头机相同辊径、带有一系列变断面(duànmiàn)轧槽的两对辊子组成.两对辊子分别水平和垂直安装在同一机架.②预矫直装置三个固定辊和两个可移动辊,使盘料在进入机列前变直.③拉拔机构凸轮转动一圈,小车往返一个行程,其距离等于S.拉拔夹持机构示意图拉拔机构示意精品资料《材料成型设备(shèbèi)》讲授人：程振邦④矫直与剪切机构矫直机:7个水平(shuǐpíng)辊和6个垂直辊组成.剪切机构:棒材定尺剪切.抛光机工作示意图1-立柱；2-夹口板；3-导板；4-固定抛光盘；5-调整抛光盘；6-矫直喇叭筒；7-固定抛光盘；8-调整抛光盘；9-轴；10-棒材；11-导向板⑤抛光机抛光盘带一定角度,使棒材旋转前进;抛光速度须大于拉拔速度和矫直速度.精品资料《材料成型设备(shèbèi)》讲授人：程振邦（2）联合拉拔机的特点①机械化、自动化程度高,生产周期短.②产品质量好.表面粗糙度可达0.8,弯曲度可小于0.02mm/m.③设备重量轻,结构紧凑.④矫直部分和抛光部分不易调整,凸轮浸在油中,运转(yùnzhuǎn)中难免不漏油.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦3.2.1.3圆盘(yuánpán)拉拔机最初用来拉小断面棒、型材、空拉毛细管.近年来,

游动芯头衬拉管材技术成功应用,圆盘拉拔机得到迅速发展.圆盘拉拔机示意图a-卧式；b-正立式；c-倒立式1-卷筒；2-拉模；3-放料架；4-受料盘具有很高生产效率,产品质量好,成品率高.衬拉的管材长达数千米,拉拔速度高达2400m/min.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦最适合紫铜、铝等塑性良好的管材.管子内表面处理困难,不太适于需经常退火、酸洗的高锌黄铜管.管材除承受(chéngshòu)拉应力外,在管材接触卷筒瞬间,还受到附加弯曲应力.为防止拔断,道次允许变形量应小于直线拔管.道次变形率和弯曲应力达到一定程度时,引起横断面产生椭圆,使尺寸精度降低.—主要问题.用绞盘(卷筒)直径来表示其能力.绞盘直径为550～2900mm,最大已达3500mm.

为使管子在卷筒上排列成均匀紧密的螺旋状,一般采取两种方法：①模座移动法:将拉模座平行于圆柱形卷筒轴线均匀移动,使管材排列整齐.②压出排管法:拉模座不动,依靠后一圈管材挤压前一圈管材、逐圈推进实现排管.说明精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦3.2.2拉线(lāxiàn)机3.2.2.1单模拉线(lāxiàn)机铝电信电缆线连续生产线1-线坯；2,4-模；3,6-感应加热；5-洗净；7-冷却；8-牵引辊；9-卷筒；10-空冷；11-塑料绝缘；12-张紧辊线坯拉拔时只通过一个模.根据卷筒轴配置:立式与卧式.卧式单模:单头单模和双头单模.立式单模:单头单模、多头单模.最多可达24头.精品资料《材料成型设备(shèbèi)》讲授人：程振邦单模机结构(jiégòu)简单、制造容易,但拉速慢,6～180m/min,生产率低,且占地面积大.粗拉大直径圆线、型线,及短料拉拔,也用于拉制需频繁退火的线材.拉线机:动力部分、传动部分、工作部分.单模拉线机外形图1-油箱；2-电机；3-弹性联轴器；4-制动器；5-变速箱；6-联轴节；7-绞盘；8-下线架；9-模座；10-保险箱精品资料《材料成型(chéngxíng)设备》讲授人：程振邦工作部分包括:拉拔绞盘、模座.绞盘由三部分组成:中段:拉线部分,它与下段交界处是工件的收入位置(wèizhi),此处直径即为绞盘直径.是工件直径的50倍.中段长度约是线径的10～40倍.有1/20～1/30的斜度,以便线材做轴向运动.上段径比中段略小,也有20～40斜度,堆放线材.单模拉线机绞盘的结构精品资料《材料成型设备(shèbèi)》讲授人：程振邦3.2.2.2多模连续拉线机又称多次拉线机.拉拔时,线材连续同时通过多个模,每两模子(múzi)间有绞盘,线以一定圈数绕于其上,借以建立起拉拔力.据拉拔时线与绞盘的运动速度关系,分为滑动式多模连续拉线机、无滑动式多模连续拉线机.总加工率大,拉拔速度和自动化程度高.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦（1）滑动式多模连续拉线(lāxiàn)机特点:除最后收线盘外,线与绞盘圆周线速度不等,存在滑动.①圆柱(盘)形连续多模拉线机立式圆柱(盘)形绞盘连续多模拉线机1-坯料卷；2-线；3-模盒；4-绞盘；5-卷筒据绞盘轴安装位置:立式和卧式.立式：绞盘轴垂直安装,模子、绞盘和线都浸在润滑剂中.一个电动机带动.拉拔2mm以上线材,拉拔速度2.8～5.5m/s.模、绞盘、线浸在润滑剂中,工作不便,且影响线材拉拔质量.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦卧式圆柱形绞盘(jiǎopán)连续多模拉线机1-坯料卷；2-模盒；3-绞盘(jiǎopán)；4-线；5-卷筒卧式：绞盘轴线水平,绞盘下部浸在润滑液中,模子由线所带润滑剂进行润滑.目前,大多采用向模孔喷注润滑剂的结构.主要用于生产粗线和异型线.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦卧式拉线(lāxiàn)机精品资料《材料成型设备(shèbèi)》讲授人：程振邦②塔形绞盘(jiǎopán)连续多模拉线机卧式塔形绞盘连续多模拉线机1-模；2-绞盘；3-卷筒；4-线立式和卧式.卧式:应用最广泛.主要用于拉细线.据工作层数,可将塔形绞盘分为两级和多级.据拉拔时作用,将绞盘分为拉拔绞盘和导向绞盘.拉拔绞盘使线材拉过模子,也称牵引绞盘;导向绞盘使线材正确进入下一模孔.有的成对两绞盘都是拉拔绞盘;也有的两个绞盘既做拉拔绞盘、又做导向绞盘.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦③多头连续多模拉线机一台机可同时(tóngshí)拉几根线、且每根线通过多个模连续拉拔.滑动式多模连续拉线机特点:总延伸系数大;拉拔速度快;生产率高;易实现机械化、自动化;因线材与绞盘间滑动,绞盘易磨损.主要适用于:

圆断面和异型线材拉制;

承受较大拉力和表面耐磨的低强度金属和合金拉制;

塑性好,总加工率较大的金属和合金拉制;

能承受高速变形的金属和合金拉制.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》讲授人：程振邦（2）无滑动多模连续(liánxù)拉线机线与绞盘间无相对滑动.分为储线式和非储线式.①储线式无滑动多模连续(liánxù)拉线机储线式无滑动多模连续拉线机示意图1-放线架；2,7-拉线模；3-拉线绞盘；4-游轮；5-上滑轮；6-导轮；8-摩擦副需在绞盘上至少绕上10圈线;需在绞盘上积蓄更多线圈,以防因延伸系数和绞盘转速可能发生变化引起绞盘间秒流量不相适应的情况.拉拔中,根据拉拔条件,线圈数可自动增加或减少.精品资料《材料(cáiliào)成型设备》