擠壓機供錠器的研究進展

石如磐，李其秀

（太原重工股份有限公司技術中心，山西太原 030024）

擠壓機供錠器的研究進展

石如磐，李其秀

（太原重工股份有限公司技術中心，山西太原 030024）

供錠器是一種擠壓機上料機構。本文簡述了幾種供錠器的結構特點和應用現狀。重點介紹了新型的伸縮式供錠器，具有速度快、運行平穩、適應性強等特點，技術居國內領先水平。對于同類設備的設計與制造具有一定參考價值。

機械制造；供錠器；擠壓機；伸縮式

1 引言

隨著擠壓機技術的不斷發展，各種金屬和非金屬擠壓機不斷更新換代。伴隨著這一進步，配套的機械化設備之一供錠器技術也有了長足進展。供錠器是擠壓機的上料機構，在擠壓機上所起的作用不可或缺。供錠器按照供錠方式可以分為擺臂式、平移雙層式、伸縮平移式、斜推式[1]等等。無論采用何種結構，都應嚴格遵循下列原則：

（1）接錠準確。準確地受錠是供錠器的首要功能。

（2）抓錠牢靠。不管是托舉、抓取還是夾緊，鉗口要牢靠地抓緊錠子。

（3）運錠平穩。運錠時供錠器運行要平穩。

（4）供錠準確。進入機內后，錠子能從鉗口上準確地供入擠壓筒。

此外，供錠器供錠動作應簡單，運行速度要快，便于操作和維護。本文對幾種典型供錠器結構及特點進行分析，希望為供錠器設計提供一定參考。

2 擺臂式供錠器

擺臂式供錠器由油缸驅動，安裝于機架外側的地面上。接錠位置在機架外側，供錠位置在擠壓筒后部，其結構如圖1所示。

錠子處于供錠器夾鉗內，小臂2收緊，擺臂3處于擠壓機機外，供錠器處于托舉狀態，然后擺臂油缸4推動擺臂3由機外旋轉至擠壓中心，擠壓桿前進，錠子進入擠壓筒超過錠長1/2后，小臂2落下，同時擺臂3旋出。此供錠器動作簡單，占地面積小；缺點是擺臂旋轉，供錠中心調節困難。擺臂式供錠器一般用于長行程后上料擠壓機。

圖1 擺臂旋轉式供錠器

3 平移雙層式供錠器

平移雙層式供錠器安裝于機架外側，供錠位置在模具端面，結構如圖2所示。

這種供錠器夾緊部分采用上下夾鉗三爪定位[4]，運動部分采用上下雙層活動架，上層活動架2安裝在下層活動架4上。當油缸2驅動下層活動架4前進時，上層活動架2隨之一同運動；下層活動架4前進距離S下后，上層活動架2在油缸1驅動下繼續前進距離S上，上層活動架2鉗口內的錠子實際行程S由兩部分組成，即S=S下+S上。每個驅動油缸行程都小于錠子的行程，供錠器長度較小。缺點是活動架的位置控制比較困難，穩定性差。

圖2 平移雙層式供錠器

4 平移伸縮式供錠器

我公司通過對多種形式的供錠器進行分析，結合國內外先進經驗，設計制造出了一種新型的平移伸縮式供錠器。該供錠器設置于擠壓機中心線外側、且緊靠模具端面的外延線，可將坯錠水平送至壓機的中心。

4.1 機械結構

平移伸縮式供錠器的機械結構如圖3所示。

圖3 平移伸縮式供錠器

供錠器鉗口由活動鉗口7和固定鉗口8組成，活動鉗口7可根據坯錠長度向固定鉗口8自動靠攏，甚至相互完全重合。

工作流程如下：托舉油缸6將供錠器鉗口托起，由推錠裝置將錠子推入供錠器活動鉗口，并測出錠子的長度。伺服電機10啟動，與滾珠絲杠傳動系統11共同作用，使供錠器的活動鉗口7根據錠長自動伸縮，保證錠子的一個端面保持在活動鉗口外側一定距離。這樣供錠器進入擠壓機中心后，擠壓桿既可以將錠子頂壓在模具端面上，又不會與鉗口干涉。安裝于底座1上的驅動油缸3驅動齒輪齒條裝置5，使活動架4在底座1的導軌上水平直線進入擠壓中心。液壓緩沖器9可以緩沖減震，防塵罩2可以防止粉塵等污染導軌。

該供錠器除了結構新穎、動作簡單、占地小、加工工藝好之外，還具有如下特點[2]：

（1）供錠器鉗口可以伸縮適應不同長度的錠子；

（2）供錠器鉗口托舉錠子而非夾緊，錠子定位準確；

（3）導向裝置采用的是Rexroth滾珠導軌導向系統，精度高，抗偏載能力強，運行平穩；

（4）利用齒輪齒條嚙合傳動，油缸行程不加長，但供錠器可以前進雙倍于油缸行程的距離，運行速度快；

（5）液壓緩沖器減震降噪；防塵罩減輕粉塵污染，更加人性化。

4.2 液壓系統

供錠器的液壓系統包括油缸、比例電磁閥、液控單向閥、平衡閥等，集成于一個閥塊上。由一個恒壓泵提供壓力油，工作壓力10MPa可調。比例電磁閥可以實現供錠器的速度柔性調節，減小沖擊和噪聲；平衡閥可以實現保壓功能。

4.3 工藝適用性

平移伸縮式供錠器工藝適用性很強，可供錠子直徑從 ?178mm到 ?510mm，長度從 380mm到1900mm，已成功應用于 20MN、25MN、36MN、55MN、75MN、95MN、100MN、110MN 等系列短行程前上料擠壓機。自投入使用以來，設備運行狀態一直良好。

5 結論與展望

性能優越的新型供錠器，能夠大大提高擠壓機生產效率，節約生產成本，提高經濟效益。我們有必要結合國內外先進擠壓機結構和生產工藝，消化吸收，不斷探討供錠器的結構形式、供錠方法、控制方式、加工工藝等，使供錠器更高效、可靠，從而使我國擠壓機整機水平得到進一步提升。

[1] 魏 軍.金屬擠壓機[M].北京：化學工業出版社，2005，7.

[2]太原重工股份有限公司.一種用于鋁合金擠壓機的自適應機械手[P].2010-07-07.

[3] 哈爾濱工業大學理論力學教研組.理論力學[M].北京：高等教育出版社，1997.

[4] 郭玉璽，李景莉，趙國棟.短行程鋁擠壓機前上料系統及夾鉗式自適應供錠機械手[J].有色金屬加工，2005，（3）：34-36.

[5] 劉振堂.我國鍛壓機械行業現狀概況[J].鍛壓裝備與制造技術，2011，（4）：9-15.

The research development of billet loader for extrusion press

SHI Rupan，LI Qixiu
（Technology Center of Taiyuan Heavy Industry Co.,Ltd.,Taiyuan 030024,Shanxi China）

The structure and application of different billet loaders have been briefly introduced in the text.The new telescopic billet loader,with fast&stable movement and strong adaption,has been described emphasized.The new process is a leader in China,which provides reference for design and manufacture of similar device.

Billet loader;Extrusion press;Telescopic

TG315.4

A

1672－0121（2012）02－0053－02

2011-11-29

石如磐（1978-），男，工程師，從事鍛壓設備設計研發