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挤压筒的设计_电子电气论文 　　摘要：挤压筒是挤压机重要工具之一，它是用于容纳铸锭和承受挤压力的容器本文主要介绍挤压筒的结构形式、尺寸确定、以及加工工艺设计，对挤压筒的整个设计及加工流程做以全面的分析　　关键词：挤压筒 结构形式 尺寸确定 加工工艺设计　　　　挤压筒是挤压机设备中的一个重要组成部分，采用适宜参数的挤压筒，可改善挤压筒的受力条件，增加承受能力，提高使用寿命，在使用损坏变形后，只需更换内衬，既减少了材料损耗、降低了成本，还延长了挤压筒的使用寿命除选择合适的结构形式外，选择正确的工艺尺寸及加工工艺流程尤为重要　　1、挤压筒的结构形式　　为了改善挤压筒的受力条件，使挤压筒壁中的应力分布均匀，增加承载能力，提高使用寿命，同时在磨损和变形后，只更换内衬套，减少筒的材料消耗，所以挤压筒一般都是由两层或三层公盈热配合组装在一起的即先按设计好的公盈分别加工和处理好各层衬套，将第二层套加热到一定的温度使之膨胀，然后将内衬套（第一层套）“红”装入第二层套中，冷却后，第二层衬套就对第一层产生足够大的预紧压应力，把第一层套紧紧抓住，使之成为一个整体同样，将第三层套加热到一定温度，把第一、二层套所组成的“整体”装入其中，又组成了一个由一、二、三层套组成的整体套，依次类推，就形成了多层组合式挤压筒。

　　1.1挤压筒工作内套的结构　　挤压筒工作内套的结构可根据三个基本特征进行分类：按外表面机构可分为圆柱形挤压筒、圆锥形挤压筒和台肩圆柱形挤压筒；按整体可分为整体式、分段组合式和分瓣组合式；按内腔形状可分为圆柱形、扁形和其他形状的　　圆柱形内套易于加工和测量尺寸，但在热装配时需要仔细找好装配位置，装配公盈太小时，在使用中会出现掉套的现象，更换内套的时间较长圆锥形内套，当筒径超差时更换衬套方便，但锥面不容易加工，锥面的尺寸不容易检查测量台肩圆柱形内套，与圆柱形的基本相同，只是在热装时，不必事先找准热装位置，依靠台肩找准比较方便　　1.2 挤压筒外套的结构　　挤压筒外套在设计时应考虑到加热问题，为了使金属流动均匀和挤压筒避免受到过于剧烈的冲击，挤压筒在工作时应加热到400～450℃　　1.3 挤压筒的加热方法　　常用的有两种：一种是在挤压筒外套中装入加热元件，通过涡流感应进行加热，即将加热元件经包裹绝缘层后，插入沿挤压筒圆周轴向孔中，然后将他们串起来通电，靠磁场感应产生的涡流加热；第二种是在挤压筒外面用管状加热器进行电阻加热也有用煤气和铸锭从筒内加热的　　2、挤压筒尺寸的确定　　2.1 挤压筒内孔直径的设计　　挤压筒工作内套的内孔直径主要根据挤压机的能力及其前梁结构来设定的。

挤压筒的最大内径应保证在垫片上的单位压力不低于金属的变形抗力，因筒越大在垫片上的单位压力越小，挤压筒的最小直径应保证工具的强度　　2.2 挤压筒的长度L筒　　挤压筒长度L筒与直径D筒的大小、被挤压合金的性能、挤压力的大小、挤压机的机构，挤压轴的强度有关一般情况下，L筒可以用以下公式来确定：　　L筒=(Lmax l) t S　　Lmax—铸锭的最大长度，对型棒材（实心铸锭）为（3～4）D筒；对管材（空心铸锭）取（2～3）D筒；　　l—铸锭穿孔时金属向后流动增加的长度；　　t —模进入挤压筒的深度；　　S—挤压垫片厚度，一般取（0.4～0.6）D筒　　在实际生活中，挤压筒长度与直径之比L筒/ D筒一边不超过3～4　　2.3 挤压筒衬套的厚度　　挤压筒各层的壁厚尺寸多半靠经验数据先初步确定，然后在进行强度校核修正挤压筒衬套的层数，各层的厚度比值越合理，则应力值越低　　挤压筒外径应等于内径的3～5倍，而每层的壁厚则根据内部受压的空心圆筒，当各层衬套直径比值相等时的强度最大的原则来确定如取挤压筒的外径和内径的比值为4时，则对两层挤压筒D1/D2=2，对三层挤压筒为D1/D0= D2/D1=1.58。

但在生产实际中，各层直径比应保持D1/D2〈 D2/D1〈D3/D4的关系　　2.4 挤压筒各衬套的配合公盈　　挤压筒在工作时受到很大的压力，因此不但要保证有足够的强度，防止产生破裂，还要有足够的刚度，使衬套变形尽可能小　　在设计挤压筒时，为了改善筒的受力状况，一般把挤压筒都做成多层的，为了有效地利用挤压筒的材料强度，应使每层衬套中的等效应力最大值尽可能接近，而且不超过材料的许用应力值这可通过合理选用挤压筒各层套间的尺寸和装配公盈量来实现，然后进行强度校核　　挤压筒各层套的装配是采用热装配合，公盈量可按基孔制静配合的标准来确定实际使用的挤压筒，公盈量是根据经验选用非标准的公盈，取配合直径的1/1000～1/700,公盈值选用的合理时，可提高挤压筒的使用寿命，一般由公盈值引起的热装应力以不超过挤压工作时单位压力的70%为宜公盈值过小，不能有效降低应力值，圆柱形筒有时会产生掉套；公盈值过大时，衬套产生塑性变形，造成更换衬套时的困难　　2.5 挤压筒的强度校核　　单层挤压筒实际上就是个厚壁圆筒多层挤压筒就是一个多层预应力热装配的组合厚壁圆筒所以挤压筒的应力一般可按作用有内外压力的多层厚壁筒问题来计算。

　　当衬套性能一定（固定）时，随着层数的增加，挤压筒的外形尺寸减少；当外形尺寸一定时，随着层数N的增加，则可减少所允许应力值σ但是，过多的增加衬套的层数，并没有多大的实际效果因此，挤压筒存在一个最合理的层数n，一般n应小于5　　3、挤压筒的加工工艺设计　　对于两层挤压筒的加工工艺可分为三大部分，一：挤压筒内套加工工艺；二：挤压筒外套加工工艺；三：挤压筒的装配　　 在加工挤压筒的过程中，首先要注意各套间公盈值的选择，并按要求进行探伤和热处理工艺，这样才能保证挤压筒在加工后的良好使用性在装配时主要依靠的是热处理红装，也就是将外套加热，使之膨胀，之后将内套放入其中，待冷却后，外套将内套抱死，实现过盈装配　　4、小结　　总之，挤压筒的结构形式、结构尺寸以及加工工艺决定了挤压筒的使用状况、使用寿命等相关情况合理改善挤压筒的相关设计准则及方案，既可以降低成本又可以提高生产效率，因此在实际应用中更应该积极的探究新的加工工艺方法，反复试验、加以修正，最终实现合理化生产的目的　　 　　参考文献：　　[1]赵应璠 挤压筒加工工艺研究.轻合金加工技术.2005（33）.　　[2]沈蔚 挤压筒参数的选择及其对应力的影响 科技通报 2001，17（1）.　　[3]轻合金挤压工具与模具(下册). 。