一种反向铝挤压机取模器介绍

王永辉 李其秀

摘 要：在反向铝挤压机生产过程中，每次挤压完成后，模具需从压机中取出进行清理。传统的取模方式是通过伺服电机驱动的机械手取模。本文介绍了一种新型的取模装置，其无需伺服电机，成本低廉。经实际生产验证，运行良好。

关键词：反向铝挤压机;模具;取模器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.044

在反向铝挤压机生产过程中，模具通常安装在模轴端部，位于挤压机中心位置，仅通过几个定位销进行周向定位，如图1所示。由于高温下的铝有很强的粘性，每次挤压完成时，模具上會粘连大量的铝屑，必须取出挤压机进行清理，否则会影响下一次生产的产品质量。传统的取模方式采用机械手形式，由伺服电机驱动定位。但该方法不仅成本高，而且伺服电机一旦出故障，维修周期也会很长，因此需要一种新型的取模器装置。

针对以上情况，本文介绍了一种新型取模器的工作原理及结构设计，并总结了其优缺点，在生产中取得了良好的效果。

1 结构设计

该取模器主要包括驱动油缸、旋转轴、摆臂、取模套筒、档杆、弹簧等。其具体结构如图2所示。驱动油缸1安装在挤压筒上，其活塞杆与摆臂2一端连接，摆臂另一端安装有取模套筒4。驱动缸可以将取模套筒旋转到挤压机中心位置。取模套筒周向均匀分布三件档杆5，档杆可在弹簧6的作用下上下运动。

2 工作原理

如图3所示，当一次挤压完成后，取模器摆入挤压机中心。挤压头前进接触取模套筒。由于取模套筒与挤压筒端面间隙较小，且摆臂采用高弹性弹簧钢，挤压头推动摆臂产生微小变形并接触挤压筒。挤压筒在套筒推动下前进使模具逐渐进入模具套筒。由于档杆上有导向斜面，弹簧在斜面分力的作用下压缩使模具顺利通过。而当挤压筒到达极限位后，档杆恰好位于模具密封带后的凹槽内，此时弹簧弹起使档杆插入凹槽。待挤压头后退完成后，挤压筒后退带动取模器后退，档杆抱住模具脱离模轴完成摘模。挤压筒继续后退，在后退过程中摆臂摆出完成整套取模器动作。

3 设计计算

3.1 驱动油缸选型计算

3.2 弹簧力校核计算

弹簧安装完成应后处于预压状态，为便于摆出后取模，弹簧预压力需大于模具重量。由于摆出后模具由两件档杆支撑，且档杆间夹角为120°，则：

其中可按表1中值选取，Ⅰ类和Ⅱ类负荷的弹簧，可取。

考虑部件的空间安装尺寸，确定预压量并参考机械设计手册选取合适的参数，将参数代入式（2）（3）（4）即可完成弹簧的校核计算。

4 取模器优缺点

4.1 优点

（1）传统取模机械手安装在机架上，而该取模器安装在挤压筒上，避免了对机架的应力影响。

（2）无需伺服电机，调试简单，后期的维护成本较低。

（3）采用弹簧自锁机构，运行稳定，安全可靠。

4.2 缺点

由于大型挤压机柱间距较大，且模具重量较大，会造成摆臂笨重，驱动油缸行程较长，因此该取模器仅适用于较小吨位的挤压机。

5 结论

目前该结构取模器已应用于25MN反向挤压机当中，经实际生产验证，运行良好，满足使用要求。

参考文献：

[1]魏军.金属挤压机[M].北京：化学工业出版社，2005.

[2]成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2007.

[3]中国重型机械工业协会.重型机械标准[M].第5卷.昆明：云南科技出版社，2007.