專利名稱：用于擠壓機的壓環(huán)和包括此壓環(huán)的擠壓機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于擠壓機的壓環(huán)及其擠壓機。技術(shù)狀態(tài)擠壓機中，擠壓盤包括具有同心孔的圓柱形、平坦底部底座。所謂的壓環(huán)容納在底座中。這是具有中心孔的圓柱形元件，具有兩個平坦的、相互平行的面。擠壓模容納在所謂的模部件中，模部件與壓環(huán)接觸，使得擠壓物自由地通過壓環(huán)和壓盤中的孔，其中壓環(huán)容納在壓盤中。由于擠壓力的影響，模部件按壓在壓環(huán)上，壓環(huán)將應(yīng)變緩解到壓盤上。系統(tǒng)的變形，且尤其是壓環(huán)和模部件之間接觸面的變形導(dǎo)致了模幾何形狀的不期望的變化，因而導(dǎo)致了擠壓孔的不期望的變化，這將影響擠壓輪廓的最終幾何形狀。最后，值得一提的是擠壓循環(huán)中的作用力是不恒定的，其隨著要擠壓的剩余材料的量而典型地減少。所以，通過擠壓過程得到的產(chǎn)品在幾何上是不均勻的。當(dāng)就百分比而言時，此問題在薄擠壓輪廓上甚至更加明顯。總之，擠壓機壓環(huán)的變形決定了擠壓輪廓幾何形狀的改變，所有以上對于薄輪廓來說，其負(fù)面地影響了最終的產(chǎn)品質(zhì)量。為了限制此缺點，現(xiàn)有技術(shù)教導(dǎo)了增加壓盤的厚度以增加系統(tǒng)總的柔性剛度，從而尋求合理的成本/收益比。專利GB904275是已知的，其描述了一種擠壓機，考慮使用由兩個球形部件制成的壓環(huán)，用于允許調(diào)節(jié)模部件的定向，并因而形成球面結(jié)合，其凹狀和凸表面具有相同的半徑并完美地配合。當(dāng)擠壓機空載或者處于低載下，兩個表面之間沒有間隙，且當(dāng)經(jīng)受高載時， 結(jié)構(gòu)的彈性變形不能被補償并因而不能約束其中模置于其上的表面的變形。發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供用于擠壓機的壓環(huán)及其擠壓機，其適于解決前述問題而不需要借助于過度增加壓盤的厚度。本發(fā)明的目的是用于根據(jù)權(quán)利要求1具有壓盤的擠壓機的壓環(huán)，包括前基部和后基部，所述后基部適于置于壓盤的放置表面上，其特征在于所述后基部具有帶有寬彎曲半徑的凸表面或平坦表面，且其中在空載狀態(tài)下，壓盤的放置表面適于只通過其總表面的有限的部分接觸后基部。所述凸率根據(jù)擠壓機的幾何特征、壓盤的柔性剛度和/或擠壓力和/或壓環(huán)上的接觸壓力和/或在前表面上所述壓力的分布來限定。更具體地，所述凸率為使得當(dāng)施加最大量的擠壓力時，確保與擠壓機模部件接觸的壓環(huán)前底座的平面性。通常，可準(zhǔn)備各種可互換的壓環(huán)，每個具有適當(dāng)成形的后基部，用于在擠壓力數(shù)值的特定范圍內(nèi)機加工，以便對于所有類型的擠壓輪廓來說，能夠一直保證最大量的幾何形狀上的變化。根據(jù)實施方式，所述后基部可以是截頭圓錐或者截頭球形或其組合。有利地，壓環(huán)的后基部的幾何形狀被成形使得，僅在作用力的值接近壓環(huán)被設(shè)計用于的最大工作負(fù)載時，后基部才與壓盤底座完全接觸。以此方式，變形主要位于壓盤上， 從而限制壓環(huán)的變形，這因而在與模部件接觸的前基部上保持了幾乎平坦的幾何形狀。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明的另一目的是一種擠壓機，包括壓盤和至少一個壓環(huán)，其中壓盤具有壓環(huán)的底座，該底座具有基本平坦放置表面，且其中至少一個壓環(huán)具有置于壓盤的放置表面上的凸形后基部。本發(fā)明的特別目的是如在形成本描述完整部分的權(quán)利要求中更詳細(xì)地描述的用于擠壓機的壓環(huán)及其擠壓機。附圖簡述根據(jù)通過非限制性示例并借助附圖闡示的用于擠壓機壓環(huán)的優(yōu)選但非限制性實施方式的詳述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢將更清楚，附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明包括壓環(huán)的擠壓機的一部分的斷面；圖2是前圖的細(xì)節(jié)；圖3是圖2中細(xì)節(jié)的分解示圖；圖4和5顯示強調(diào)用于更好理解的增加的形狀變化，隨著擠壓力增加圖2所經(jīng)歷的細(xì)節(jié)。圖6是壓環(huán)的第一變體實施方式；圖7是壓環(huán)的第二變體實施方式。附圖中，相同的參照數(shù)字和字母指代相同的元件或構(gòu)件。本發(fā)明優(yōu)選實施方式的詳述根據(jù)本發(fā)明的擠壓系統(tǒng)考慮位于容器2內(nèi)要被擠壓的所謂坯料1，坯料1與模部件 3接觸。通過擠壓塊4施加的擠壓力引起材料或坯料流經(jīng)模部件3，其中隨后形成模部件自身下游的擠壓輪廓5。操作期間，在通過擠壓機形成的擠壓力的作用下，模部件3壓靠容納在壓盤7的特殊底座70中的壓環(huán)6。在此示例中，底座在壓盤的空腔內(nèi)獲得。根據(jù)壓環(huán)截面的形狀，空腔可具有圓柱形部分。特別地，壓環(huán)6的前基部61與模部件3接觸，同時后基部62與壓盤7 接觸，且特別地與底座70的鄰接面71接觸。從而，根據(jù)本發(fā)明，如圖4和5的圖中清楚顯示的，壓環(huán)6的后基部62的幾何形狀被制成使得在擠壓條件下，前基部61的變形被高度地減小，這是因為壓盤被用于補償幾乎所有的變形。特別地，壓環(huán)的后基部62被成形為使得，在擠壓機空載或者低的擠壓力值時，后基部與壓盤7的底座70的接觸位于擠壓孔9附近。此情形顯示在圖2中，其中包括在后基部62的表面和表面71之間的初始間隙8是可見的。通過使壓盤7的底座70的表面71或者平坦或者具有非常大半徑的彎曲形狀以接近無限的長度例如平坦表面的長度，以得到上述結(jié)果。然而，能夠選擇大半徑的球形表面或者具有寬頂角即接近180°的截頭圓錐形表面或者類似物。壓環(huán)的后基部62的表面可以是具有遠(yuǎn)小于底座70的表面71半徑的彎曲半徑的球形、橢圓形或類似形狀。后基部62的表面還可以是成形有小于底座70的表面71頂角的頂角的截頭圓錐。在很多需要的工作條件下，隨著擠壓力增加，壓環(huán)和壓盤7之間的接觸面積逐漸地越來越高。圖4和5顯示隨著擠壓力增加由壓盤承受的變形。具體地，圖5中明顯的，由于擠壓塊的后基部62和壓盤7的底座70之間的完美附著，所述間隙8已經(jīng)完全消失。相反，圖2中，壓盤是空載的，后基部62和底座70之間的接觸點限于圍繞中心孔9的區(qū)域。所述非限制性示例的各種實施方式的變體是可能的，而不偏離本發(fā)明的保護(hù)范圍。例如，通過利用由插入適當(dāng)?shù)某跏奸g隙形成接觸面的上述原理，特別參照圖6和 7，由被順序夾住的兩個或多個部件6'、6"制成的壓環(huán)6可在各種組合中考慮，這些組合能夠被得到以變化相應(yīng)的相互關(guān)聯(lián)的、或平坦或凸形的基部61、62、63、64的幾何形狀，以更好地分配變形和力，并且/或者以在擠壓力和/或壓環(huán)前面上的壓力分布高度變化存在的情形下，最小化壓環(huán)6前面的變形。圖6所示的另一變體考慮在構(gòu)成底座70的凹部中只部分地容納由一個或多個部件形成的壓環(huán)6 在此情形下，壓盤中凹部的深度淺于壓環(huán)6的厚度，壓環(huán)6從壓盤7的邊緣75部分地突出?？蛇x擇地，壓環(huán)(由一個或多個部件形成的)可被安裝置于表面71處的壓盤7上， 其是完全沒有凹部的壓盤7的表面75的區(qū)域。圖7顯示此可選擇的實施方式，其中由如從圖1到5所示的一個部件或者如圖6 和7中的變體的多個部件形成的壓環(huán)6可借助于懸垂布置的、并形成底座70的可去除元件 72,73固定到壓盤。此實施方式允許為了替換和維修而移動壓環(huán)。在其中可用于從圖1到7中所有實施方式但未闡示的另一有利變體中，凸?fàn)钚螤羁梢允腔蛘卟贾迷谂c表面75共面的空腔內(nèi)的壓盤底座70的表面71的形狀，而在此情形下，壓環(huán)6的后基部62或64具有平坦的表面。在以上所述的所有變體中，凸率是為了補償由于擠壓力的影響而在壓盤上產(chǎn)生的變形，并為了與模部件一起限制前基部61上的交界面的形狀變化。因而，通過變形/彎曲取決于擠壓力一定的量，壓盤7逐漸地粘靠在壓環(huán)6的后基部62的底座上。簡單的說，源自本申請應(yīng)用的主要優(yōu)勢為-壓環(huán)的前基部61變形的可觀減小；-對于較高水平的最終產(chǎn)品，擠壓輪廓上的幾何形狀變化的可觀減?。?壓盤7的厚度和成本的減??；-保持壓盤的柱的寬度的減小，且因此成本的減小。各種實施方式中所示的元件和特征可以組合，而不會因此偏移本發(fā)明的保護(hù)范圍。從以上描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的，而不引入其他的構(gòu)造細(xì)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種壓環(huán)，用于具有壓盤(7)的擠壓機，所述壓環(huán)(6)包括前基部(61)和后基部 (62)，所述后基部適于置于所述壓盤(7)的放置表面(71)上，其特征在于，所述后基部(62) 具有平坦表面或帶有寬彎曲半徑的凸表面，且其中在空載狀態(tài)下，所述壓盤的所述放置表面(71)適于只通過其總表面的有限的部分接觸所述后基部(62)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓環(huán)，其中所述后基部(6 的所述凸表面的形狀由所述壓盤 (7)的剛度和/或其用于工作的擠壓力而確定。
3.根據(jù)之前權(quán)利要求中的任一項所述的壓環(huán)，其中所述凸表面是截頭圓錐或截頭球形或其組合。
4.一種擠壓機，包括壓盤(7)和至少一個壓環(huán)(6)，其中所述壓盤(7)具有所述壓環(huán)的底座(70)，所述底座(70)具有基本平坦的放置表面(71)，且其中，至少一個壓環(huán)(6)具有置于所述壓盤(7)的所述放置表面(71)上的凸形后基部(62)。
5.一種擠壓機，包括壓盤(7)和至少一個壓環(huán)(6)，其中所述壓盤(7)具有所述壓環(huán)的底座(70)，所述底座(70)具有凸形放置表面(71)，且其中至少一個壓環(huán)(6)具有置于所述壓盤(7)的所述放置表面(71)上的基本平坦的后基部(62)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的擠壓機，其中所述放置表面(71)的所述凸形或所述后基部(6 的所述凸形由截頭圓錐或截頭球形或其組合形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擠壓機，其中所述凸形的構(gòu)型依賴于所述壓環(huán)(6)關(guān)聯(lián)的所述壓盤(7)的剛度，并且/或者依賴于其用于工作的擠壓力并且/或者依賴于在所述壓環(huán)的前表面上的接觸壓力的分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的擠壓機，其中所述放置表面(71)容納在構(gòu)成所述壓環(huán)的所述底座(70)的、所述壓盤(7)的空腔中，且所述空腔具有深度，以用于完全或部分地容納所述壓環(huán)(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的擠壓機，其中所述壓環(huán)的底座(70)包括關(guān)于所述放置表面(71)懸垂置于所述壓盤(7)上的可去除元件(72、73)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至9中的一項所述的擠壓機，其中所述壓力塊分成連續(xù)布置的兩個或多個壓環(huán)(6'、6")，每個所述壓環(huán)(6'、6")設(shè)有相應(yīng)的、相互關(guān)聯(lián)的前基部和后基部 (61、62、63、64)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的擠壓機，其中所述壓力塊(6、6'、6")的相應(yīng)后基部(62、 64)具有相互不同的凸率，所述凸率根據(jù)所述擠壓機的不同工作條件確定。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的擠壓機，其中所述壓力塊(6'、6")中的一個或多個具有相應(yīng)的前凸形基部。
13.根據(jù)權(quán)利要求4至12中所述的擠壓機，包括適于關(guān)聯(lián)到所述壓力塊(6、6'、6") 中的一個或多個的所述相應(yīng)前基部(61)的模部件(3)，其中所述凸形用于補償因為擠壓力而發(fā)生在所述擠壓橫向構(gòu)件上的變形，并用于限制所述前基部(61)和所述基體部件的交界面的形狀變化。
全文摘要
一種擠壓機，包括具有凸形后基部(62)的壓環(huán)(6)，后基部(62)置于壓盤(7)的底座(71)中。凸形是球形或者截頭圓錐形，用于將施加在模部件(3)的壓環(huán)(6)的前面(61)上的很大量的擠壓力緩解到壓盤(7)上。這限制了前基部(61)上的變形以及因此限制了擠出輪廓(5)的幾何形狀的改變。
文檔編號B21C25/00GK102574180SQ201080043907
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月2日
發(fā)明者盧卡·格拉奇利, 毛里齊奧·科索洛 申請人:丹尼爾和科菲森梅克尼齊有限公司