8MN立式擠壓機研發設計制造

王令寶++裴加路

摘 要：8MN立式擠壓機主要用于鈦和鈦合金、鉭、鈮、鋯、鉿等特殊金屬及其合金等用正擠壓法生產管材、棒材和型材的熱擠壓制品。

關鍵詞：立式擠壓機；主工作缸；活動橫梁

中圖分類號：TG379 文獻標識碼：A

1.設備主要用途

8MN立式油擠壓機成套設備是針對西北某研究所科研特點專門設計開發的，前與錠坯加熱爐相銜接、出料系統與矯直機相連接，組成加熱-擠壓-矯直生產線，主要用于鈦和鈦合金、鉭、鈮、鋯、鉿等特殊金屬及其合金用正擠壓法生產管材、棒材和型材的熱擠壓制品。可采用手動、半自動、自動操作方式，穩定可靠地擠制Ф15-60×（3-6）×≤6000mm的管材、Ф12-52×≤6000mm的棒材及相應的型材，擠制管材壁厚偏差≤±5%、擠制品（管、棒、型材）不直度≤12‰。

2.設備的組成及結構

8MN立式擠壓機成套設備由擠壓機本體和擠壓機機械化輔助設備組成。擠壓機本體由整體式機架、主工作缸、側缸、活動橫梁、擠壓工具、擠壓筒裝置等部件構成。

（1）機架

擠壓機本體的受力框架由整體封閉的鑄鋼件構成，材料為ZG270-500，由地腳螺栓把合在固定基礎上。為了保證機架質量性能，關鍵部位需要進行超聲波和磁粉探傷。

（2）主缸及側缸

主工作缸為柱塞缸，固定在機架上部。缸體為鍛焊結構材料為20MnMo，主柱塞為空心結構，材料為45#鋼，表面鍍鉻，硬度達到HRC45～50。主工作缸由導套、法蘭、壓套等零件組成，其中密封采用特制的V型組合密封。

兩個側缸（回程缸）采用活塞缸，布置在主缸兩側，把合在機架上。用來實現主柱塞的快速前進和后退，當來料裝入擠壓容室后，由兩側缸和主缸進行壓實。缸中活塞采用V型組合密封圈進行密封，活塞桿與缸之間密封也采用V形密封圈密封。

（3）活動橫梁

活動橫梁采用鑄鋼結構，材料為ZG270-500。橫梁利用機架的4個壓套作為導軌，采用X導向裝置，可以實現導向間隙調整，實現活動橫梁的上下運動，導軌面鑲銅滑板，并配有干油潤滑裝置。橫梁上端通過8顆M42×420mm長螺栓把合在主柱塞上，下端與擠壓工具連接，通過止口定位。動梁兩側把合有梁耳，梁耳上下兩側共設計由8顆M24螺栓把合，梁耳上開業止口，與動梁止口相嚙合，實現梁耳的受力均勻，提高強度和剛度。梁耳與擠壓機側缸把合，實現壓機動梁的前進和后退。

（4）擠壓筒裝置

本設備采用組合擠壓筒設計，內襯和中襯為過盈配合，外襯為加熱器。內襯，中襯、外殼由圓盤和壓板固定在擠壓筒殼體內。加熱器外殼呈90°方向分布有4個螺紋孔，加熱器外殼相對應處也分布有4個锪平面，用于調節加熱器和擠壓筒是否對中。擠壓筒外殼和擠壓筒鎖緊缸活塞桿通過大螺母把合成一體，通過液壓缸的運動實現擠壓筒的抬起和落下鎖緊。在擠壓筒外殼的最外面設計有一個大規格的鑄鐵導向套，導向套通過銷子固定在架體上，保證了擠壓筒中心線與模具、擠壓桿中心線的同心。

擠壓筒內襯采用3Cr2W8V材質，利用裝配產生的應力來抵消擠壓力的拉應力。擠壓筒的加熱采用直管電阻式電熱元件，由熱電偶測量和反饋測量溫度，并在操作臺屏幕上數字顯示。擠壓筒組件與外殼之間填有保溫隔熱材料。

（5）擠壓工具

根據成品規格不同，該設備配備有4種規格擠壓工具，分別按Ф120mm、Ф100mm、Ф85mm、Ф65mm4個規格獨立配備進行設計。其中主要工具包括擠壓軸、擠壓針、擠壓墊、模套等均采用3Cr2W8V材質鍛鋼制造，其余也為優質鍛鋼制造。為了提高擠壓產品精度，對其擠壓工具也提出了特別高的技術要求，各擠壓軸與擠壓筒同軸度不大于φ0.1mm，擠壓軸與擠壓針同軸度亦不大于φ0.1mm，壓緊環宇擠壓軸配合面需要安裝時配研完成。

3.設備特點

（1）設備機架采用整體鑄鋼結構，有利于提高設備整體剛度。

（2）設備擠壓執行機構采用主缸和側缸結構形式，側缸即可用作回程和快速下降使用亦可與主缸一起動作，增加設備能力15%以上。

（3）活動橫梁采用X導向結構，保證設備導向精度，有利于提升產品精度。

（4）擠壓筒為3層結構，裝配應力通過公差控制，提高擠壓筒產品利用率。

（5）為了保證擠壓工具同軸度，擠壓針與擠壓軸采用剛性連接，有利于保證產品精度要求。

結語

該立式擠壓機主要用于鈦和鈦合金、鉭、鈮、鋯、鉿等特殊金屬及其合金用正擠壓法生產管材，其具有擠壓同心度好、精度高、占地面積小等特點，但由于是立式擠壓結構限制，單根擠壓制品上料準備和出料時間較長，對其生產效率制約較大。因此此類型擠壓機非常適合科研院所或者對擠壓產品精度要求較高而對生產效率要求不高的特種材料擠壓廠家使用。

參考文獻

[1]孫乃明.立式擠壓機卸料裝置[J].鍛壓技術，1997（6）：16-17.

[2]王麗巍. 12MN水壓機擠壓無縫管材的研制[J].輕合金加工技術，2004（3）：34-35.

[3]王國穎.無縫鋼管的熱擠壓技術[J].現代工業經濟和信息化，2013（5）：48-61.

[4]魏軍.金屬擠壓機[M].北京：化學工業出版社，2006：43-63.