專利名稱：連續(xù)擠壓的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連續(xù)擠壓金屬用的設(shè)備。本發(fā)明特別涉及一種保形機(jī)。
英國專利說明書1370894公開了一種保形機(jī)。該保形機(jī)基本上包括一個(gè)在其周壁中有一個(gè)循環(huán)槽的可轉(zhuǎn)動(dòng)輪子和一個(gè)疊置在槽上沿其長度的一部分與其形成一個(gè)通道的固定的塊狀構(gòu)件。該塊狀構(gòu)件安裝一個(gè)工具裝置，后者包括一個(gè)伸入槽內(nèi)大體上堵住通道的緊靠件和在緊靠件處或其上游從通道伸出的擠壓模構(gòu)件。在使用中，一種最好是棒狀的金屬原料如銅或鋁被送入該通道的未封閉端。該原料通過轉(zhuǎn)動(dòng)輪沿通道連續(xù)牽引，在通道中原料因通道壁的磨擦接觸而受熱。該金屬撞擊緊靠件，它通過擠壓模構(gòu)件以連續(xù)擠壓產(chǎn)品的形式離開通道。
可以理解，當(dāng)原料金屬通過擠壓模構(gòu)件時(shí)的一些原料變形前的表面部分將存在于擠壓產(chǎn)品中。鋁和銅容易產(chǎn)生表面氧化，如果原料上的氧化物污染物被夾帶入擠壓產(chǎn)品，就會(huì)減弱產(chǎn)品的可成形性并可能在產(chǎn)品的表面上產(chǎn)生泡疤缺陷。通常，氧化物污染物的夾雜可能使一些潛在的客戶不能接受該產(chǎn)品。
EP-B-007692中說明了克服此種困難的試驗(yàn)。該說明書公開了一種用于擠壓有色金屬原料的保形機(jī)，它與在原料剛進(jìn)入保形機(jī)之前對(duì)原料進(jìn)行連續(xù)預(yù)處理用的設(shè)備組合使用。預(yù)處理包括用液體脫氧和清洗劑噴射原料。該脫氧和清洗劑除去原料上面的表面氧化蒙皮，隨后在原料進(jìn)入保形機(jī)之前對(duì)其進(jìn)行漂洗和干燥。
因?yàn)樵辖饘偃玢~和鋁易于氧化，所以它易于在保形機(jī)中通過擠壓模之前的期間發(fā)生氧化。這樣即使在原料進(jìn)入保形機(jī)前受到徹底清洗而除去表面污染劑，在保形機(jī)中原料受到擠壓之前也可能發(fā)生額外的表面氧化，而這種氧化物的一部分可能包含在擠壓產(chǎn)品中。
GB-B-2241660提出該問題，它在說明書中說到可以在保形機(jī)中接受原料的通道中及其周圍配置一種還原氣氛。為此配置一個(gè)或幾個(gè)噴嘴，在剛巧引入原料之前將還原氣體導(dǎo)入槽中。通過此種步驟，幾乎完全消除了保形機(jī)中原料的氧化。
在保形機(jī)操作期間，小量的金屬在緊靠件和槽壁之間受到擠壓。該金屬由兩部分組成，“飛邊”或從槽中被排出的金屬和一層在輪槽中形成輪圈的金屬。飛邊和輪圈兩者均易氧化并將污染進(jìn)入槽中的新的潔凈原料。通常用一個(gè)置于緊靠件下游的刮板在飛邊重新進(jìn)入槽中之前除去盡可能多的飛邊。但是，即使利用高效的刮板操作，壓槽中也會(huì)留下一些小片的飛邊。輪圈不會(huì)被刮板操作除去。殘留的氧化飛邊片和槽中的受氧化輪圈將污染進(jìn)入槽內(nèi)的潔凈原料。
GB-B-2241660中也已考慮了這個(gè)槽中殘留的氧化飛邊的問題，為了克服該問題，該專利提出在槽的暴露部分上方配置一個(gè)月牙形的噴射罩，不受塊狀構(gòu)件的覆蓋，并利用間隔開的噴嘴將還原氣體導(dǎo)入槽中。
這些在緊靠件前后兩方將還原氣體噴入保形機(jī)槽中的先有技術(shù)方法并沒有從槽中完全除去所有的氧，因而產(chǎn)生原料和/或飛邊的一些不想要的氧化作用。
本發(fā)明的目的是提供一種保形型連續(xù)擠壓設(shè)備，其中更易于克服上述困難。
根據(jù)本發(fā)明，連續(xù)擠壓設(shè)備包括一個(gè)在其壁中具有循環(huán)槽的可轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子、一個(gè)沿其長度的一部分覆蓋該槽而在其間形成通道并具有一個(gè)伸入該槽而大體上堵住通道的緊靠件的固定的塊狀構(gòu)件和一個(gè)從該堵住的通道在緊靠件處或其上游引出的擠壓模構(gòu)件，其特征在于，至少整個(gè)輪子安置在一個(gè)罩子內(nèi)，設(shè)置將一種非氧化保護(hù)氣氛引入罩子內(nèi)的機(jī)構(gòu)，該罩子有至少一個(gè)引入金屬原料用的孔、一個(gè)排出擠壓產(chǎn)品用的孔和一個(gè)排出從槽內(nèi)清除的飛邊用的孔，上述這些孔是這樣配置的，使得在使用中從罩子中流出的非氧外氣氛受到限制，因而罩子內(nèi)的非氧化氣氛的壓力大于罩子外的壓力。
該輪子可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一個(gè)固定結(jié)構(gòu)中而該結(jié)構(gòu)可以形成罩子的一部分。同樣，該固定的塊狀構(gòu)件可以組成罩子的一部分。
該非氧化的保護(hù)氣氛可以是一種惰性氣體如氬氣或被認(rèn)為是惰性的氮?dú)?，或者是一種惰性氣體和還原氣體的混合物，如氮?dú)夂蜌錃獾幕旌衔铩?br> 罩子包圍整個(gè)輪子，轉(zhuǎn)動(dòng)輪子用的驅(qū)動(dòng)軸通過氣密的軸承，因此驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)在罩子外面。因而罩子必須有至少一個(gè)引入金屬原料用的孔，如果原料為細(xì)長形連續(xù)形狀就需要一種形狀的孔，而如果原料為粉粒狀通常設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的孔。罩中需要另一個(gè)孔以便排出擠壓產(chǎn)品。飛邊必須以罩子中清除。飛邊被刮除或者用另一種方法從槽中清除而被收集在一個(gè)通常位于罩子最下部的室中。在罩子中可以設(shè)置減短飛邊長度的機(jī)構(gòu)。在罩子上設(shè)置一個(gè)孔，使得可以從罩子的室中連續(xù)地或定期地清除飛邊。采取了限制氣體通過孔流出罩子的步驟，因此根據(jù)本發(fā)明，罩子內(nèi)的非氧化氣氛的壓力比罩子外的大氣壓力大。顯然將有一些非氧化氣氛通過孔流出罩子，但是這受到流入罩內(nèi)的非氧化氣體的補(bǔ)償。
因?yàn)檎麄€(gè)輪子處壓罩子內(nèi)的非氧化氣氛中，所以在原料進(jìn)入罩子后不會(huì)產(chǎn)生的原料的氧化，也不會(huì)產(chǎn)生槽內(nèi)飛邊的氧化。因此本發(fā)明可以獲得一種其治金學(xué)特性比先有技術(shù)設(shè)備生產(chǎn)的擠壓產(chǎn)品更更優(yōu)良的擠壓產(chǎn)品。
為了更容易理解本發(fā)明，現(xiàn)在僅作為典型例子參照


本發(fā)明，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的一種保形機(jī)的簡化透視圖；圖2是類似于圖1中所示保形機(jī)的一種保形機(jī)的示意側(cè)視截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的一種保形機(jī)的示意側(cè)視截面圖。保形機(jī)具有可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在水平驅(qū)動(dòng)軸上的輪子1，水平驅(qū)動(dòng)軸安裝在一對(duì)組成固定結(jié)構(gòu)5的一部分的側(cè)板3中的軸承內(nèi)。一臺(tái)連接在驅(qū)動(dòng)軸上的電動(dòng)機(jī)(未示出)使輪子1轉(zhuǎn)動(dòng)。輪子在其周壁中有一個(gè)連續(xù)的槽7。塊狀構(gòu)件9安裝在側(cè)板3上而塊狀構(gòu)件沿其長度的一部分疊置在槽7上以形成一個(gè)通道。該塊狀構(gòu)件同時(shí)有一個(gè)緊靠件11，后者伸入槽內(nèi)大體上堵住通道。同時(shí)有一個(gè)通常形成塊狀構(gòu)件一部分的擠壓模構(gòu)件13，后者從通道延伸到塊狀構(gòu)件的外部。該擠壓模在緊靠件處或其稍上游處從通道引出。如所周知，保形機(jī)通過轉(zhuǎn)動(dòng)輪子而操作并將金屬原料引入遠(yuǎn)離緊靠件的通道端部。原料沿通道通過與轉(zhuǎn)動(dòng)輪子的壁的摩擦而引入并與緊靠件撞擊。金屬受到充分的軟化，足以使它從通道通過擠壓模13受到擠壓而產(chǎn)生擠壓產(chǎn)品。原料可以是如圖中標(biāo)號(hào)15所示的細(xì)長固體材料，或者它可以是顆粒形狀。擠壓產(chǎn)品用標(biāo)號(hào)17表示。
根據(jù)本發(fā)明，整個(gè)輪子置于一個(gè)罩子內(nèi)，罩內(nèi)保持一種非氧化的氣氛，其壓力大于罩外大氣。如圖1和2中所示，固定結(jié)構(gòu)5和塊狀構(gòu)件9組成罩子的一部分。該罩子也包括分別封閉側(cè)壁3和塊狀構(gòu)件9的前板19的頂板21。如圖2中所示，前板19可以改型而罩子底部處形成一個(gè)孔23，通過該孔可以將從輪子的槽中脫下的飛邊從罩子中除去?？?3中安置一個(gè)回轉(zhuǎn)閥25以便在通常情況下將孔關(guān)閉，但壓閥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可將飛邊從罩子中除去。罩子內(nèi)可以設(shè)置圖中沒有示出的機(jī)構(gòu)，用于將飛邊粉碎成小片，便于通過閥25除去。
罩子的前板中也有一個(gè)孔27，通過該孔可將原料送入罩子中。該孔的尺寸可以做成僅僅稍大于預(yù)定通過該孔的原料的橫截面?；蛘咭部梢栽O(shè)置尺寸可變的孔，以便容放尺寸不同的原料，但在任何一種情況下，都應(yīng)采取步驟保證通過該孔的原料周圍的空間盡可能減小，以限制罩內(nèi)氣體流出孔外。在輪子上方的頂板21中可以設(shè)置另一個(gè)孔，以便允許粒狀原料進(jìn)入通道。也要采取步驟限制罩內(nèi)氣體通過該孔流出。
在圖3的實(shí)施例中，整個(gè)輪子1、塊狀構(gòu)件9和固定結(jié)構(gòu)5均設(shè)置在罩子內(nèi)。與圖1和2的實(shí)施例比較，頂板21A鋪展在輪子和塊狀構(gòu)件的上方，而一塊背板31連接到頂板21A和底板上以形成罩子。在背板中設(shè)置一個(gè)孔33，使擠壓產(chǎn)品能夠離開罩子。
最好該孔的截面僅僅稍大于擠壓產(chǎn)品的橫截面，以便限制罩內(nèi)氣體流出。
在本發(fā)明的所有實(shí)施例中，罩子除上述幾個(gè)孔以外都是密封的，并采取步驟限制氣體通過這些孔流出罩子，通過如標(biāo)號(hào)31所示的一個(gè)或多個(gè)入口將一種非氧化的保護(hù)氣體連續(xù)地供入罩子內(nèi)在經(jīng)濟(jì)上是可行的，使得罩子內(nèi)的壓力比罩子外的壓力大1-100mmH2O柱，最好是大2-20mmH2O柱。
罩子內(nèi)的非氧化氣氛可以是一種惰性氣體如氬氣、氮?dú)饣蛞环N惰性氣體和還原氣體的混合物例如95％氮?dú)夂?％氫氣。
在原料進(jìn)入保形機(jī)之前最好清洗原料以除去表面污染物。最好清洗過程與原料引入保形機(jī)內(nèi)同步進(jìn)行。因此可以理解，在此種情況下，離開清洗設(shè)備的原料將通過一根連接到罩子上孔27的管子或?qū)Ч?。該管子或?qū)Ч芸梢猿錆M一種非氧化氣氛。
權(quán)利要求
1.連續(xù)擠壓設(shè)備，包括一個(gè)在其壁中具有循環(huán)槽的可轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子、一個(gè)沿其長度的一部分覆蓋該槽而在其間形成通道并具有一個(gè)伸入該槽而大體上堵住通道的緊靠件的固定的塊狀構(gòu)件和一個(gè)從該堵住的通道在緊靠件處或其上游引出的擠壓模構(gòu)件，其特征在于，至少整個(gè)輪子安置在一個(gè)罩子內(nèi)，設(shè)置將一種非氧化保護(hù)氣氛引入罩子內(nèi)的機(jī)構(gòu)，該罩子有至少一個(gè)引入金屬原料用的孔、一個(gè)排出擠壓產(chǎn)品用的孔和一個(gè)排出從槽內(nèi)清除的飛邊用的孔，上述這些孔是這樣配置的，使得在使用中從罩子中流出的非氧化氣氛受到限制，因而罩子內(nèi)的非氧化氣氛的壓力大于罩子外大氣的壓力。
2.如權(quán)利要注1中所述的連續(xù)擠壓設(shè)備，其特征在于，該輪子可以轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一個(gè)固定結(jié)構(gòu)中而該結(jié)構(gòu)形成罩子的一部分。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的連續(xù)擠壓設(shè)備，其特征在于，該固定的塊狀構(gòu)件組成罩子的一部分。
4.如上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求中所述的連續(xù)擠壓設(shè)備，其特征在于，該氣氛是一種惰性氣體。
5.如權(quán)利要1-3任何一項(xiàng)所述的連續(xù)擠壓設(shè)備，其特征在于，該氣氛是一種惰性氣體和還原氣體的混合物。
6.如權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的連續(xù)擠壓設(shè)備，其特征在于，該氣氛是一種氮?dú)夂蜌錃獾幕旌衔铩?br> 7.如權(quán)利要求1中所述的連續(xù)擠壓設(shè)備，其特征在于，在輸入原料用的孔的上游設(shè)置清洗原料表面用的機(jī)構(gòu)。
8.如上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求中所述的連續(xù)擠壓設(shè)備，其特征在于，罩子內(nèi)的氣體壓力大于罩子外的壓力，超過量在1-100mmH2O柱的范圍。
9.如權(quán)利要求8中所述的連續(xù)擠壓設(shè)備，其特征在于，罩子內(nèi)氣體壓力大于罩子外的壓力，超過量在2-20mmH2O柱的范圍。
全文摘要
一種保形機(jī)，有一個(gè)在壁中帶連續(xù)槽(7)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子(1)。一個(gè)固定的塊狀構(gòu)件(9)與輪子(1)組合形成一個(gè)通道而塊狀構(gòu)件(9)上的緊靠件(11)堵住通道的一端。擠壓模(13)緊靠件(11)處或其附近從通道引出。整個(gè)輪子(1)安置在罩子(19、21)內(nèi)，罩子除原料(15)、擠壓產(chǎn)品(17)和從槽(7)中清除的飛邊用的孔(27、33、25)外均受封閉。罩子(19、21)內(nèi)形成其壓力大于罩子外大氣壓力的非氧化氣氛。這防止氧化物和其它污染物進(jìn)入擠壓產(chǎn)品(17)中。
文檔編號(hào)B21C23/00GK1142206SQ94194879
公開日1997年2月5日 申請(qǐng)日期1994年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月21日
發(fā)明者羅伯特·羅杰·賴特 申請(qǐng)人:霍爾頓機(jī)械有限公司