本发明专利技术属于金属挤压加工设备技术领域，具体涉及一种用于钛合金管材立式挤压脱模生产装置，包括机架、前梁、驱动组件、挤压筒、模具组件和挤压垫片；前梁和挤压筒均滑动安装在机架上，前梁上设有挤压组件、脱模组件和切换组件，挤压组件用于将挤压锭坯挤压成型，脱模组件用于将成型后的管材从挤压模中脱模，切换组件用于将挤压组件或脱模组件移动至与挤压筒同轴的工位上；挤压筒位于前梁正下方，挤压筒用于放置挤压锭坯；模具组件包括位于挤压筒正下方的挤压模；驱动组件用于驱动前梁和挤压筒沿机架上下滑动；以解决传统卧式挤压机获得的管坯质量差以及传统立式挤压机脱模时存在较大安全隐患的问题。全隐患的问题。全隐患的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种用于钛合金管材立式挤压脱模生产装置
[0001]本专利技术属于金属挤压加工设备
，具体涉及一种用于钛合金管材立式挤压脱模生产装置。
技术介绍
[0002]钛合金作为一种先进的轻量化结构材料，具有优异的综合性能，其密度小，强度高，疲劳强度和抗裂纹扩展能力好，抗蚀性能优异，焊接性能良好等，因此在航空、航天、能源、造船、汽车等行业具有广泛的应用前景。高端钛合金无缝管对提高航空航天技术水平以及飞机性能是非常重要的，目前生产高端钛合金管坯需采用挤压的方式，评价挤压管坯质量的重要指标是壁厚的不均度，航空用管材对于管坯壁厚不均度的要求非常高，壁厚不均度过大会造成后续冷轧变形的不均匀而造成一系列产品缺陷。
[0003]挤压方式主要有卧式挤压和立式挤压，影响挤压管坯壁厚偏差的因素比较多，挤压过程分为挤压锭坯进入挤压筒、挤压镦粗、挤压、挤压结束、脱模等阶段，卧式挤压在镦粗阶段锭坯受重力的作用而加大挤压筒与锭坯的侧边间隙，造成管坯的变形温度偏差大，导致管坯的壁厚不均匀度过大，采用立式挤压方式则可避免上述问题。
[0004]挤压过程中，为了防止金属从挤压模顶部流出，在挤压轴与挤压锭坯之间要放置一个挤压垫，挤压垫直径与挤压筒内径的间隙要尽可能小；为了提高表面质量和尺寸精度，有利于金属向模孔移动，挤压模要设计为锥形，因此在挤压结束后，金属不能完全挤出，形成压余。脱模时，为了取出压余通常采用以下两种方式：第一种方式采用锯切，在管坯出模口位置将挤出的管材切断，然后再进行挤压垫与压余和压余与挤压模的分离，此种方式操作较为繁琐，而且存在锯切时产生的高温飞溅物造成的安全隐患，尤其是对于立式挤压方式来说，锯切时锯切片平行于地表面，与挤压机操作人员距离近，比卧式挤压存在更大的安全隐患；第二种方式是在挤压垫和挤压锭坯之间，放置一个与挤压锭坯尺寸相同的并有一定厚度的石墨垫或软钢垫，压余在软钢垫或石墨垫的作用下挤出模孔，此种方式会存在挤压锭在挤出模孔的瞬间变形抗力变为
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0”，挤出后管材的瞬间加速度非常大，另外还有重力的作用，挤出后管坯向下的冲击力非常大，会增大安全和质量隐患，如果采用石墨垫，挤压结束瞬间石墨垫会发生爆裂形成粉尘，不仅会造成粉尘污染，而且还会增加挤出管坯的冲击力，采用软钢垫片同样会与第一种方式存在分离而产生的操作繁琐问题，并且制作上述两种垫片也会增加加工成本。
[0005]因此，为了保证生产过程中操作人员的人身安全，卧式挤压的方式在钛合金管材生产方面占主导地位，但与立式挤压方式相比，对于管材的壁厚偏差存在系统性的不足，解决脱模问题是获得高质量管坯的关键。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于钛合金管材立式挤压脱模生产装置，以解决传统卧式挤压机获得的管坯质量差以及传统立式挤压机脱模时存在较大安全隐患的问题。
[0007]一种用于钛合金管材立式挤压脱模生产装置，包括机架、前梁、驱动组件、挤压筒、模具组件和挤压垫片；前梁和挤压筒均滑动安装在机架上，前梁上设有挤压组件、脱模组件和切换组件，挤压组件用于将挤压锭坯挤压成型，脱模组件用于将成型后的管材从挤压模中脱模，切换组件用于将挤压组件或脱模组件移动至与挤压筒同轴的工位上；挤压筒位于前梁正下方，挤压筒用于放置挤压锭坯；模具组件包括挤压模，挤压模包括锥形入口和出口，挤压模位于挤压筒正下方；挤压组件挤压时，挤压垫片放置于挤压组件与挤压锭坯之间，挤压垫片为圆环状，挤压垫用于防止挤压锭坯从挤压筒上方窜出；驱动组件包括第一驱动组件和第二驱动组件，第一驱动组件用于驱动前梁沿机架上下滑动，第二驱动组件用于驱动挤压筒沿机架上下滑动。
[0008]进一步地，所述挤压组件包括挤压轴，挤压轴上设有挤压针；脱模组件包括脱模轴和脱模缸，脱模轴上设有脱模管，脱模管内滑动安装有脱模针，脱模管的外径大于锥形入口的最小直径，且小于锥形入口的最大直径，脱模针的直径小于锥形入口的最小直径，脱模缸用于驱动脱模针上下滑动。
[0009]进一步地，所述切换组件包括安装板和第一驱动件，安装板滑动安装在前梁底部，挤压组件和脱模组件对称安装在安装板上，第一驱动件用于推动安装板左右滑动，使挤压组件或脱模组件移动至与挤压筒同轴的工位上。
[0010]进一步地，所述第一驱动组件包括安装在机架顶部的主缸和两个回程缸，主缸和两个回程缸的输出轴均与前梁连接，主缸用于推动前梁向下移动，两个回程缸用于拉动前梁向上移动。
[0011]进一步地，所述机架上滑动安装有滑块，挤压筒安装在滑块上，滑块上对称开有两个避让槽，两个避让槽分别用于前梁下移时避让挤压组件和脱模组件；第二驱动组件包括两个安装在滑块对角线的锁紧缸，两个锁紧缸用于驱动滑块沿机架上下滑动。
[0012]进一步地，模具组件还包括移动板和第二驱动件，挤压模有两个，两个挤压模均安装在移动板上，移动板滑动安装在机架底部，第二驱动件用于推动移动板前后滑动，使一个挤压模移动至与挤压筒同轴的工位上。
[0013]进一步地，还包括用于冷却润滑挤压针的冷却润滑组件，冷却润滑组件包括转位电机和冷却润滑筒，冷却润滑筒底部设有转盘，转位电机用于驱动转盘转动，冷却润滑筒上周向均匀设有若干放置孔，放置孔中盛有润滑液。
[0014]本专利技术的技术原理为：将挤压锭坯放入挤压筒中，然后再放入挤压垫片，第一驱动件带动安装板在前梁底部滑动，直至挤压组件移动至与挤压筒同轴的工位上；主缸驱动前梁向下移动，挤压针依次穿过挤压垫片和挤压锭坯，前梁继续下移，挤压针将挤压锭坯向下挤压，使挤压锭坯依次穿过挤压模的锥形入口和出口；挤压结束后，两个回程缸带动前梁向上移动，使挤压针退出挤压筒外，两个锁紧缸驱动滑块和挤压筒向上移动，取出挤压垫片后，两个锁紧缸带动滑块和挤压筒向下移动后复位；第一驱动件带动安装板在前梁底部滑动，直至脱模组件移动至与挤压筒同轴的工位上，主缸再次驱动前梁向下移动，脱模管依次穿过挤压筒，将挤压锭坯位于锥形入口的压余推入挤压模的模孔内，然后脱模缸驱动脱模针向下滑动后伸出脱模管将成型后的管材推出挤压模的出口，脱模同时，挤压针插入冷却润滑筒的放置孔中进行冷却、润滑；脱模结束后，脱模缸带动脱模针向上滑动后缩回脱模管内复位，两个回程缸带动
前梁向上移动，使脱模组件向上移动后复位。进行脱模时，挤压锭坯/压余内部不带芯棒，挤压管坯的变形抗力非常低，压余压入锥形入口时无芯棒支撑，管坯的壁厚会增大，再用脱模针将挤压管坯整体推出模孔，进一步降低了管材的变形压力，大大降低了管坯的冲击力。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果为：本专利技术充分利用四柱式立式挤压机的空间，在前梁上设计了一个主工位和两个侧工位，主工位与挤压筒同轴，挤压组件和脱模组件分别放置在主工位两侧的侧工位，挤压时挤压组件移动至主工位进行挤压，挤压结束后，挤压轴复位，脱模组件移动至主工位进行脱模；保证了钛合金管材立式挤压的优点，保证了钛合金管材的壁厚不均匀度，提高管材的生产质量，并且充分利用金属变形的特点，采用脱模组件实现不带压余的挤压，还大大降低了钛合金挤压管材的脱模冲击本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于钛合金管材立式挤压脱模生产装置，包括机架、前梁、驱动组件、挤压筒、模具组件和挤压垫片，其特征在于：前梁和挤压筒均滑动安装在机架上，前梁上设有挤压组件、脱模组件和切换组件，挤压组件用于将挤压锭坯挤压成型，脱模组件用于将成型后的管材从挤压模中脱模，切换组件用于将挤压组件或脱模组件移动至与挤压筒同轴的工位上；挤压筒位于前梁正下方，挤压筒用于放置挤压锭坯；模具组件包括挤压模，挤压模包括锥形入口和出口，挤压模位于挤压筒正下方；挤压组件挤压时，挤压垫片放置于挤压组件与挤压锭坯之间，挤压垫片为圆环状，挤压垫用于防止挤压锭坯从挤压筒上方窜出；驱动组件包括第一驱动组件和第二驱动组件，第一驱动组件用于驱动前梁沿机架上下滑动，第二驱动组件用于驱动挤压筒沿机架上下滑动。2.如权利要求1所述的一种用于钛合金管材立式挤压脱模生产装置，其特征在于：所述挤压组件包括挤压轴，挤压轴上设有挤压针；脱模组件包括脱模轴和脱模缸，脱模轴上设有脱模管，脱模管内滑动安装有脱模针，脱模管的外径大于锥形入口的最小直径，且小于锥形入口的最大直径，脱模针的直径小于锥形入口的最小直径，脱模缸用于驱动脱模针上下滑动。3.如权利要求1所述的一种用于钛合金管材立式挤压脱模生产装置，其特征在于：所述切换组件包括安装板和第一驱动件，安装板滑动安装在前梁底部，挤压组件和脱...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘和平，
申请(专利权)人：重庆丰利钛新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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