本發(fā)明屬于冶金設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種長細無縫鋁管有效摩擦擠壓裝置和擠壓生產(chǎn)方法，主要適用于超長小直徑無縫鋁管的有效摩擦擠壓生產(chǎn)。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)的無縫鋁管生產(chǎn)多采用反向雙動擠壓方式，在反向擠壓過程中，由于受到目前擠壓裝置的限制和擠壓過程中偏心率的困擾，無法生產(chǎn)超長小直徑的無縫鋁管，即長細無縫鋁管。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的反向雙動擠壓方式無法生產(chǎn)長細無縫鋁管的問題。

為此，本發(fā)明提供了一種長細無縫鋁管有效摩擦擠壓裝置，包括由左向右依次設(shè)置的后梁、拉桿壓套和前梁，拉桿壓套的一端穿套在前梁上，另外一端均穿套在后梁上，后梁固定安裝著主油缸，主油缸主柱塞內(nèi)置有穿孔油缸，穿孔油缸內(nèi)腔連接著穿孔活塞桿，穿孔活塞桿連接著穿孔針座，穿孔針座連接著穿孔針，穿孔針端部連接著穿孔針頭，所述穿孔針連接著控制閥，控制閥上安裝著高頻響閥；

主油缸主柱塞連接著移動橫梁，移動橫梁固定連接著空心擠壓桿，穿孔針座置于空心擠壓桿內(nèi)，所述移動橫梁和前梁之間設(shè)置有擠壓筒，空心擠壓桿穿入擠壓筒并在筒內(nèi)滑動，擠壓筒內(nèi)置有空心鋁錠，空心鋁錠與空心擠壓桿之間設(shè)置有擠壓墊；

前梁在與后梁相對的一端連接著移動模架，移動模架上固定著模軸，模軸與空心鋁錠之間設(shè)有模具，模具與模軸端面接觸固定。

所述穿孔針外壁上穿套有導(dǎo)向套。

所述穿孔針頭是臺階瓶針。

所述拉桿壓套有四個，四個拉桿壓套平行設(shè)置并沿周向圍繞形成空腔，主油缸、移動橫梁、穿孔活塞桿、穿孔針座、穿孔針、穿孔針頭、模軸均置于該空腔內(nèi)。

所述每一個拉桿壓套內(nèi)穿套有拉桿，拉桿壓套的截面積是拉桿截面積的1.3倍。

一種長細無縫鋁管有效摩擦擠壓生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

步驟一，上錠

主油缸和穿孔油缸同時加壓推動移動橫梁和擠壓筒向前梁方向移動，直至模軸穿入擠壓筒內(nèi)，啟動輔助機械手將擠壓墊、空心鋁錠和模具送到擠壓中心線，使移動橫梁和空心擠壓桿向前梁移動頂住擠壓墊，模具和模軸端面接觸，撤離輔助機械手，上錠完成；

步驟二，穿孔

穿孔油缸推動空心擠壓桿帶動擠壓筒向后梁移動，依次將模具、空心鋁錠和擠壓墊套入擠壓筒內(nèi)腔，穿孔油缸帶動穿孔針和穿孔針頭向前梁前進，依次穿過擠壓墊、空心鋁錠和模具，移動橫梁和空心擠壓桿向前梁移動對空心鋁錠進行鐓粗，同時啟動高頻響閥控制對穿孔針進行定位；

步驟三，擠壓

主油缸推動空心擠壓桿和擠壓筒一起向前梁移動開始擠壓，無縫鋁管從穿孔針頭和模具之間擠出，并穿過前梁的出口進入后部精整工序，長細無縫鋁管擠壓生產(chǎn)完成。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的這種長細無縫鋁管有效摩擦擠壓裝置和擠壓生產(chǎn)方法，在大噸位擠壓機上采用有效摩擦擠壓方法生產(chǎn)了小直徑的長細無縫鋁管，大截面的壓套提高了擠壓機的整體剛性，減少了長細無縫鋁管生產(chǎn)的偏心率；高頻響的比例閥控制穿孔針和機械定針的方式，提高了穿孔針的定針精度，提高了無縫鋁管內(nèi)表面質(zhì)量；有效摩擦擠壓改善了鋁錠坯的擠壓變形規(guī)律，提高了產(chǎn)品的機械性能和組織結(jié)構(gòu)性能。

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是長細無縫鋁管有效摩擦擠壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是長細無縫鋁管有效摩擦擠壓生產(chǎn)過程的示意圖。

附圖標記說明：1、主油缸；2、穿孔油缸；3、穿孔活塞桿；4、后梁；5、穿孔針座；6、移動橫梁；7、空心擠壓桿；8、擠壓筒；9、穿孔針；10、穿孔針頭；11、擠壓墊；12、空心鋁錠；13、模具；14、模軸；15、拉桿壓套；16、移動模架；17、前梁；18、導(dǎo)向套；19、擠壓過程中的鋁錠；20、無縫鋁管。

具體實施方式

實施例1：

為了克服現(xiàn)有的反向雙動擠壓方式無法生產(chǎn)長細無縫鋁管的問題，如圖1和圖2所示，本實施例提供了一種長細無縫鋁管有效摩擦擠壓裝置，包括由左向右依次設(shè)置的后梁4、拉桿壓套15和前梁17，拉桿壓套15的一端穿套在前梁17上，另外一端均穿套在后梁4上，后梁4固定安裝著主油缸1，主油缸1主柱塞內(nèi)置有穿孔油缸2，穿孔油缸2內(nèi)腔連接著穿孔活塞桿3，穿孔活塞桿3連接著穿孔針座5，穿孔針座5連接著穿孔針9，穿孔針9端部連接著穿孔針頭10，所述穿孔針9連接著控制閥，控制閥上安裝著高頻響閥；主油缸1主柱塞連接著移動橫梁6，移動橫梁6固定連接著空心擠壓桿7，穿孔針座5置于空心擠壓桿7內(nèi)，所述移動橫梁6和前梁17之間設(shè)置有擠壓筒8，空心擠壓桿7穿入擠壓筒8并在筒內(nèi)滑動，擠壓筒8內(nèi)置有空心鋁錠12，空心鋁錠12與空心擠壓桿7之間設(shè)置有擠壓墊11；前梁17在與后梁4相對的一端連接著移動模架16，移動模架16上固定著模軸14，模軸14與空心鋁錠12之間設(shè)有模具13，模具13與模軸14端面接觸固定。

需要說明的是，高頻響閥是液壓閥的一種類型，高頻響閥的相應(yīng)時間較普通閥相應(yīng)更快，該高頻響閥安裝在穿孔針的控制閥塊上，用于控制穿孔針的前進后退及位置。穿孔油缸2布置在主油缸1主柱塞內(nèi)部，穿孔針座5固定在穿孔活塞桿3上另一端連接穿孔針9，穿孔針9端部固定連結(jié)穿孔針頭10；空心擠壓桿7固定在移動橫梁6上，模軸14固定在移動模架16上，空心擠壓桿7和模軸14之間的空間用來進入擠壓墊11、空心鋁錠12和模具13。

如圖2所示，為長細無縫鋁管有效摩擦擠壓生產(chǎn)過程示意圖，按照圖2所示由左向右，第一個箭頭指的是空心擠壓桿7的移動方向，第二個箭頭指的是擠壓筒8的移動方向，且需要特別說明的是，圖2中幾也痛2畫出了兩個工位，具體的擠壓過程是：穿孔針座5從空心擠壓桿7中間穿過，前端固定連結(jié)穿孔針9，其端部固定連結(jié)穿孔針頭10，導(dǎo)向套18固定在穿孔針9上，在空心擠壓桿7內(nèi)來回滑動，位于擠壓筒8內(nèi)腔的擠壓墊11套在穿孔針9上；模具13位于擠壓筒8內(nèi)腔另一端，模具13和模軸14端面接觸固定，擠壓過程中的鋁錠19充滿內(nèi)腔，無縫鋁管20從穿孔針頭10和模具13之間擠出。

長細無縫鋁管有效摩擦擠壓生產(chǎn)時，擠壓筒8向前梁17方向移動將模軸14套入內(nèi)腔，輔助機械手將擠壓墊11、空心鋁錠12和模具13送到擠壓中心線，移動橫梁6和空心擠壓桿7向前移動頂住擠壓墊11、空心鋁錠12和模具13，輔助機械手撤離，上錠完成；

擠壓筒8向后移動，依次將模具13、空心鋁錠12和擠壓墊11套入其內(nèi)腔，穿孔油缸2帶動穿孔針9和穿孔針頭10前進，依次穿過擠壓墊11、空心鋁錠12和模具13；移動橫梁6和空心擠壓桿7向前移動對空心鋁錠12進行鐓粗，使其填充滿內(nèi)腔并排出空氣；采用高頻響的比例閥控制穿孔針和機械定針的方式對穿孔針9進行定位，導(dǎo)向套18隨著穿孔針9一起移動用來支撐穿孔針9；

主油缸1上壓，空心擠壓桿7和擠壓筒8一起向前移動開始擠壓，有效摩擦擠壓開始；隨著空心擠壓桿7和擠壓筒8的向前移動，無縫鋁管20從穿孔針頭10和模具13之間擠出，并穿過前梁17出口進入后部精整工序，從而實現(xiàn)長細無縫鋁管有效摩擦擠壓生產(chǎn)。

本實施例采用具有大截面壓套的高剛性大型雙軸雙動反向擠壓裝置，減小無縫鋁管生產(chǎn)的偏心率；采用高頻響的比例閥控制穿孔針和機械定針的方式，提高穿孔針的固定針定位精度；采用擠壓筒主動運動的方式實現(xiàn)有效摩擦擠壓，改善鋁錠坯的變形規(guī)律；采用長鋁錠和臺階瓶針在大型雙軸雙動反向擠壓機上生產(chǎn)小直徑長細無縫鋁管。

實施例2：

在實施例1的基礎(chǔ)上，所述穿孔針9外壁上穿套有導(dǎo)向套18，所述穿孔針頭10是臺階瓶針。導(dǎo)向套18固定在穿孔針9上，在擠壓桿7內(nèi)來回滑動，導(dǎo)向套18隨著穿孔針9一起移動用來支撐穿孔針9，導(dǎo)向套18可以減小無縫鋁管生產(chǎn)的偏心率。臺階瓶針是穿孔針的一種結(jié)構(gòu)特征，為行業(yè)術(shù)語，設(shè)計臺階的目的是為了實現(xiàn)長細無縫鋁管的擠壓。

實施例3：

在實施例1的基礎(chǔ)上，所述拉桿壓套15有四個，四個拉桿壓套15平行設(shè)置并沿周向圍繞形成空腔，主油缸1、移動橫梁6、穿孔活塞桿3、穿孔針座5、穿孔針9、穿孔針頭10、模軸14均置于該空腔內(nèi)。拉桿壓套為擠壓裝備的基本結(jié)構(gòu)特征，拉桿壓套也是形成擠壓機框架結(jié)構(gòu)的基本組成部分。

實施例4：

在實施例3的基礎(chǔ)上，所述每一個拉桿壓套15內(nèi)穿套有拉桿，拉桿壓套15的截面積是拉桿截面積的1.3倍。由于擠壓機的框架的剛度會直接影響擠壓制品的外形尺寸，而本發(fā)明采用了大截面的壓套，大幅提高了擠壓機框架的剛度，從而減少了長細無縫鋁管生產(chǎn)的偏心率，具體到量化，以60MN擠壓機為例，采用大截面的壓套較傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征，提高剛度約23%。

實施例5：

一種長細無縫鋁管有效摩擦擠壓生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

步驟一，上錠

主油缸1和穿孔油缸2同時加壓推動移動橫梁6和擠壓筒8向前梁17方向移動，直至模軸14穿入擠壓筒8內(nèi)，啟動輔助機械手將擠壓墊11、空心鋁錠12和模具13送到擠壓中心線，使移動橫梁6和空心擠壓桿7向前梁17移動頂住擠壓墊11，模具13和模軸14端面接觸，撤離輔助機械手，上錠完成；

步驟二，穿孔

穿孔油缸2推動空心擠壓桿7帶動擠壓筒8向后梁4移動，依次將模具13、空心鋁錠12和擠壓墊11套入擠壓筒8內(nèi)腔，穿孔油缸2帶動穿孔針9和穿孔針頭10向前梁17前進，依次穿過擠壓墊11、空心鋁錠12和模具13，移動橫梁6和空心擠壓桿7向前梁17移動對空心鋁錠12進行鐓粗，同時啟動高頻響閥控制對穿孔針9進行定位；

步驟三，擠壓

主油缸1推動空心擠壓桿7和擠壓筒8一起向前梁17移動開始擠壓，無縫鋁管20從穿孔針頭10和模具13之間擠出，并穿過前梁17的出口進入后部精整工序，長細無縫鋁管擠壓生產(chǎn)完成。

該長細無縫鋁管有效摩擦擠壓裝置用前梁、后梁和動梁及四組大截面拉桿壓套的布置形式，采用液壓控制和機械定針相結(jié)合的固定針方式，穿孔針采用臺階瓶針；大截面的壓套提高了設(shè)備的整體剛性，并在穿孔針上設(shè)置了導(dǎo)向套，減小無縫鋁管生產(chǎn)的偏心率；穿孔油缸設(shè)置在主油缸內(nèi)部，擠壓生產(chǎn)時采用高頻響的比例閥控制穿孔針和機械定針的方式，提高了穿孔針定針精度，提高了無縫鋁管內(nèi)表面質(zhì)量；采用擠壓筒主動運動的方式實現(xiàn)了有效摩擦擠壓，改善了鋁錠坯的變形規(guī)律，提高了長細無縫鋁管的機械性能；采用長鋁錠和臺階瓶針的擠壓方式，在大型雙軸雙動反向擠壓機上實現(xiàn)了長細無縫鋁管的生產(chǎn)。

以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本實施例沒有詳細敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。