大型鋁擠壓機(jī)型材導(dǎo)引裝置設(shè)計

李飛慶，劉志偉，李飛龍

（廣西南南鋁加工有限公司，廣西 南寧 530031）

大型鋁擠壓機(jī)型材導(dǎo)引裝置設(shè)計

李飛慶，劉志偉，李飛龍

（廣西南南鋁加工有限公司，廣西 南寧 530031）

分析了大型鋁擠壓機(jī)的型材導(dǎo)引方法現(xiàn)狀以及存在問題，提出在擠壓機(jī)前梁出口增加一個導(dǎo)引裝置，并闡明了該裝置的設(shè)計思想和實施過程。經(jīng)實踐證明，該裝置有效地減輕了操作人員的勞動強(qiáng)度，消除了型材導(dǎo)引過程中的人身和設(shè)備安全隱患。

鋁擠壓機(jī)；型材導(dǎo)引；設(shè)計

0 前言

大型鋁擠壓機(jī)（擠壓力≥50MN）是生產(chǎn)航空、船用、列車車體所需的大型、寬輻、高精度鋁合金型材的專用設(shè)備。大型擠壓機(jī)前梁前端出口往往用銑床加工成圓錐或圓柱面，而且前梁出口處比擠壓后部輔機(jī)輥輪水平標(biāo)高要低。擠壓鋁或鋁合金首根鑄棒時，型材的前端（俗稱料頭）一般是往下彎曲的，而前梁出口距離后部輔機(jī)輥輪還有一定距離，必須要用工具將料頭往上推，料頭才不會撞到擠壓后部輔機(jī)的輥輪。通常情況下，型材擠出模具后，在緩慢擠壓過程中，操作員通過利用手中鐵棍及擠壓后部輔機(jī)的對中輥輪將型材導(dǎo)引到輥輪臺上，或者在型材接近輥輪的位置時停止擠壓，往上頂住料頭，再啟動擠壓機(jī)緩慢擠壓，直到型材牽引成功。

1 現(xiàn)存問題

在實際大型材擠壓生產(chǎn)過程中，在型材導(dǎo)引時，操作員直接用鐵棍進(jìn)行人工導(dǎo)引，或者在擠壓前梁固定一個平鋼板，減小前梁出口和后部輔機(jī)輥輪臺的高度差，但是由于前梁出口距離輥輪臺還有一定距離（1000～1500mm），最終還是需要操作員用鐵棍來輔助導(dǎo)引。

對于大型的擠壓機(jī)，生產(chǎn)的型材的米重都比較大，傳統(tǒng)的型材導(dǎo)引方法增加操作人員的勞動強(qiáng)度，操作人員使用鐵棍不當(dāng)時，鐵棍會從鋁型材中打滑、脫出，在慣性作用下，操作員容易摔倒，存在較大的人身安全隱患。另外若擠壓速度較快，站在擠壓機(jī)旁的操作員按壓擠壓操作停止按鈕不及時，型材料頭和擠壓后部輔機(jī)輥輪臺相撞，會損壞后部輔機(jī)輥輪臺或整個淬火系統(tǒng)，存在較大設(shè)備安全隱患。目前還沒有看到有報道研究解決這個問題，本文提出一個經(jīng)過實踐檢驗的大型擠壓機(jī)導(dǎo)引裝置的設(shè)計，以供國內(nèi)同行參考。

2 設(shè)計方案

2.1 設(shè)計方案分析

考慮到現(xiàn)場擠壓機(jī)的后部輔機(jī)安裝有上下左右4個矯正輥，這4個矯正輥位置距離型材出口約300mm，輔機(jī)輥輪臺距離擠壓前梁出口1200mm，通過液壓裝置，有200mm的調(diào)節(jié)行程。然而從模具出口到前梁出口有2～3m多的距離，由于型材料頭往往會變形，若不及時導(dǎo)引好，型材將很難走上后部輔機(jī)的矯正輥，更別說到達(dá)淬火罩的輥輪臺上。

大型鋁擠壓機(jī)前梁前端正面和側(cè)視圖如圖1所示。

圖1 大型擠壓機(jī)前梁前端正視和側(cè)視示意圖

基于以上分析，擠壓型材導(dǎo)引裝置應(yīng)有如下構(gòu)造特點(diǎn)：

（1）在擠壓前梁里面就要有導(dǎo)引功能，不能等到型材走出前梁出口才開始導(dǎo)引，考慮設(shè)計一個導(dǎo)向面，導(dǎo)向面的形狀可以和前梁出口形狀相似，可防止型材在前梁里面左右偏移。

（2）由于前梁里面還有1個臺階，需要1個活動部件能升高和降低，以便型材上下調(diào)整。

（3）擠壓前梁出口為圓弧形，考慮設(shè)計一個底板，形狀與擠壓機(jī)前梁出口弧面要吻合。

當(dāng)然設(shè)計方面還有其他方面的結(jié)構(gòu)可以選擇，比如：可將導(dǎo)向板橫截面造成U型，兩側(cè)上端為垂直面。針對擠壓件端頭形狀，能夠很好進(jìn)行限位引導(dǎo)。其次，導(dǎo)向板垂直面自前向后具有5°～30°斜坡，這樣可以減少矯直輥抬升，但是這些結(jié)構(gòu)并不夠簡單、高效，因此不予以采用。

2.2 設(shè)計方案確定

由于擠壓噸位不同的擠壓機(jī)，前梁出口形狀和大小并不一樣，所以要根據(jù)各擠壓機(jī)的實際情況來進(jìn)行設(shè)計。

根據(jù)設(shè)計分析并結(jié)合本公司75MN擠壓機(jī)和后部輔機(jī)設(shè)備的實際情況，最終設(shè)計的一種擠壓型材導(dǎo)引裝置如圖2所示，包括活動部件1、底板2、安裝板3和樞軸4。活動部件1前端通過樞軸4與底板2連接，以樞軸為支點(diǎn)，活動部件1上下活動。用樞軸連接是從簡單、高效方面考慮，因為底板2和活動部件1的連接也可以用軸承來連接，但是結(jié)構(gòu)會復(fù)雜一些，造價也更高；活動部件1后端設(shè)置有與擠壓口后部輔機(jī)下對中輥輪相配合的圓弧面，可使輥輪對導(dǎo)引裝置活動部件均勻受力；底板2下端面端部固定連接安裝板3，安裝板是和擠壓機(jī)前梁焊接的，目的是固定住底板2；活動部件1上部設(shè)置導(dǎo)向面，導(dǎo)向面與擠壓機(jī)前端出口并齊。

圖2 大型鋁擠壓型材導(dǎo)引裝置結(jié)構(gòu)圖

底板2為圓弧形板，長度與導(dǎo)向板101長度相等，也就是擠壓前梁出口開始凹的地方至前梁出口端面的距離。底板2端部上固定有居中對齊的兩固定塊201，固定塊201上設(shè)置與樞軸4匹配的通孔，樞軸4穿過固定塊的通孔，實現(xiàn)活動部件1和地板2的連接。安裝板3設(shè)置有用于安裝固定的通孔，在擠壓機(jī)前梁處相應(yīng)位置鉆孔而且可同時焊接到前梁處。圓弧板103分別安裝在梁102后端兩側(cè)邊相對應(yīng)位置上，圓弧板103左右側(cè)邊設(shè)置限位板104，可限制型材左右走動。另外，此種型材導(dǎo)引裝置受力情況并不復(fù)雜，制造材料采用普通A3鋼即可。

3 方案實施

將制造完成的擠壓型材導(dǎo)引裝置用天車將其吊起，從擠壓機(jī)前梁出口和后部輔機(jī)之間的間隙中落下，人工定好位，直接安裝在擠壓前梁前端。安裝前在擠壓前梁出口端鉆孔，以便和安裝板3配合（見圖2），為了更加的牢固，可將安裝板焊死在前梁出口端。后部輔機(jī)下對中輥輪與圓弧板103相配合并作用在圓弧板上，活動部件通過后部輔機(jī)下對中輥輪進(jìn)行上下活動可提升或降低型材料頭高度，導(dǎo)向面可限制型材左右走動。在型材料頭未出來時，后部輔機(jī)下對中輥輪不用動作，導(dǎo)引裝置處于低位，從前梁出口向里方向看到的情形如圖3a所示，型材擠出時逐漸升高導(dǎo)引裝置，這樣，型材料頭就可以導(dǎo)引到輥輪面，從前梁出口向里方向看到的情形如圖3b所示。擠壓首根鑄棒，只需要調(diào)整后部輔機(jī)的校正輥即可，不需要利用鐵棍人工導(dǎo)引，型材可以順利走到后部輔機(jī)的牽引機(jī)，無須擔(dān)心輥輪臺設(shè)備安全問題。

圖3 大型鋁擠壓機(jī)型材導(dǎo)引裝置工作狀態(tài)

4 結(jié)論

本文提出的大型鋁擠壓機(jī)型材導(dǎo)引裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單合理，安裝快捷，通過型材導(dǎo)引裝置可安全、快速、高效地將型材導(dǎo)引到輥輪臺上，消除了人身和設(shè)備安全隱患，提高了工作效率并降低了勞動強(qiáng)度，并能夠很好滿足生產(chǎn)需要。

（編輯：張為賓）

Design of Guiding Device of Large-scale Extruding Machine for Aluminum Profile

LI Fei-qing，LIU Zhi-wei，LI Fei-long
(Guangxi Nannan Aluminum Processing Co.,Ltd., Nanning 530031,China)

The current situation and problems existed in guiding method for large-scale extruding machine for aluminum profile were analyzed in the paper. It was proposed that guiding device was installed in exit of front beam for extruding machine. The design idea and implementation process of the device were expounded. Practice has proved that the device can effectively reduce labour intensity of operators, safety danger of the body and equipment during guiding can be deleted.

extruding machine for aluminum material; profile guiding; design

TG375+.43

B

1005-4898（2014）05-0015-03

10.3969/j.issn.1005-4898.2014.05.03

李飛慶（1981-），男，廣西藤縣人，工程師。

2014-05-11