挤压机

轻合金管、棒、型材生产的主要设备

挤压机是轻合金（铝合金、铜合金和镁合金）管、棒、型材生产的主要设备。它的产生和发展不过是一个多世纪的时间，却发生了巨大的变化。从几兆牛手动的水压机，发展成为两百兆牛全自动的油压机。挤压机的种类也大大增加。挤压机的能力、数量反映了一个企业的生产技术水平。一个国家拥有挤压机的能力、数量、生产能力和装备水平，反映了一个国家的工业发展水平。

背景介绍

1980年以前，我国挤压机数量很少，绝大多数为水压机，双动挤压机的穿孔系统为外置式，挤压模座为纵向移动式（即压型嘴式），设备采用接触式限位开关控制和手动控制操作。此后的三十多年，是我国铝型材蓬勃发展的时期，挤压机的数量大幅度增加。从国外引进了许多先进的挤压机。欧洲、美国、日本生产的挤压机价格昂贵，只作为引进先进技术设备的试点，我国分别从日本、德国、意大利、法国、美国等国家引进了一部分先进的挤压机。

20世纪末期，我国涌现出多家自行设计、制造生产挤压机的厂家，质量远远超过中国台湾制造的挤压机，例如佛山市南海明晟机械制造有限公司、太原重工股份有限公司、佛山市南海精业机械制造有限公司等，已向世界几十家生产企业出口了中国制造的挤压机。我国挤压机的数量、规模已位居世界第一，达5300多台，50MN以上的大型挤压机也居世界第一，达到近70台。

挤压机结构

挤压机主要由三大部分组成：机械部分、液压部分和电气部分。

机械部分由底座、预应力框架式张力柱、前横梁、活动横梁、X型导向的挤压筒座、挤压轴、供锭机构、残料分离剪、滑动模座等组成。

液压系统主要由主缸、侧缸、锁紧缸、穿孔缸、大容量轴向柱塞变量泵、电液比伺服阀（或电液比例调节阀）、位置传感器、油管、油箱及各种液压开关组成。

电气部分主要供电柜、操作台、PLC可编程序控制器、上位工业控制机和显示屏幕等组成。

金属挤压机

简介

金属挤压机是实现金属挤压加工的最主要设备。金属挤压加工是利用金属塑性压力成形的一种重要方法。其重要的特点是将金属锭坯一次加工成管、棒、型材完成在瞬息之间，几乎没有任何其他方法可以与之匹敌。漂亮、高雅大厦的装修材料；飞越大洲、大洋的飞机；让人类探索外层空间的宇宙飞船及空间站；铁路、地铁、轻轨、磁悬浮列车车辆、舰船快艇等各个领域所使用的骨干材料，几乎都与挤压加工密切相关。

铜材挤压机

铜材挤压机适用于挤制铜管及铜合金管、棒、排、线材等制品。

1、机器特点

（1）整机结构采用四柱卧式、油箱上置。具有结构新型、排列整齐、维修方便等特点。

（2）活动横梁采用四点定位、中心可调、合理的工模具设计能大大的降低生产成本。

（3）可设定不同的挤压工艺，采用随动及固定针方式挤制不同孔径的管材。

（4）液压件采用大流量插装阀系统，密封性能好、温升低。

（5）电气件采用PLC产品，可靠灵敏。

2、技术参数

供料机构

挤压机的供料部件，有两种形式，水平型和垂直型，它们都配有一个料斗，用来接收和暂存待挤压的原料，并将其运送至螺杆。为了确保原料能有畅流的运动和避免产生“结拱”，料斗内配装搅拌机，或者采用宽大的出料口，这样，将有助于该机构保持不间断的均匀供料工况。供料机构保持均匀供料极为重要。因为，要保证挤压机具有恰当的功能作用，以及为了保证挤压料质量具有均质的品况，不间断的均匀供料是挤压机正常工作必不可少的前提条件。

螺杆

通常可以这样讲，螺杆是挤压机最重要的部件，它不仅决定挤压机的熟化和糊化功能强度，而且还决定最终成品的质量。不同的螺杆，有不同的挤压功能。螺杆的挤压功能，决定于螺杆的设计参数。螺杆的各种设计参数。

螺纹节距，是两个相邻螺纹轮廓上对应点之间的距离；螺纹旋转1周，螺纹线在轴向上推进的距离，以螺纹节距计量的倍数，称为顺向螺槽数，或称为螺纹头数。单头螺纹的螺杆，螺距等于螺纹节距；双头螺纹的螺杆，螺距等于两倍螺纹节距；三头螺纹的螺杆，螺距等于三倍螺纹节距。多头螺纹的螺杆，能增大运送能力和粘性流。在螺杆连续地混合和运送物料的过程中，螺杆产生机械摩擦作用和热量，从而物料将产生融化。

螺套

围包在螺杆外面的螺套，可制成整体结构，但通常配装夹套，藉以用作蒸气或过热油的循环加热，或用作循环水冷却，其目的是使挤压机能准确地调节各工作区段的温度。大多数的螺套，都配装压力传感器和温度传感器，并配装温度控制装置。螺套内表面通常制成凹槽形状，有的是直线型凹槽，有的是螺线型凹槽。螺线型凹槽，产生助推的顺流，而直线型凹槽，则阻碍顺流。因而，直线型凹槽会导致较低的流速，但其机械剪切作用则更大。螺杆与其螺套之间的间隙距离，通常保持在最小程度，藉以减少渗漏流。

模头

在螺套的终端，通常配装具有各种形状孔眼的模压盘，一般被称之谓模头。模头具有双重功能：将挤压料模压成所要求的形状；用作为阻流器，以增大挤压机熟化作用区段内的压力。确定模头孔眼的几何形状，对于挤压产品外形及质量有很重要的作用。已开发应用多种孔眼形式的单程模压模头，例如圆筒形孔眼模头，狭槽形孔眼模头，环状形孔眼模头，以及双程模压模头。在双程模压模头内的进料，来自两台挤压机单程模压的出料口，可加工成具有双重颜色或双重味道的挤压制品。

挤压机特点

现代挤压机的一个特点是向节能化方向发展。铝材产品要降低成本，其中一个重要措施就是节能，挤压机的功率都相当大，节能自然成为企业家的首选。明晟机械自主研发通过采用伺服系统节能控制和优化液压回路的设计，降低了铝材在挤压过程中的耗电量。其原理及优点如下：

(1)现有的挤压机动力控制方式是使用6极或4极的定速交流异步电动机驱动变量柱塞泵和叶片泵。变量柱塞泵根据挤压速度的需要改变油泵的变量机构实现调速功能；叶片泵提供辅助动作需要液压驱动。其有如下缺点：

①主机在待机情况下会产生无用功。

②叶片泵在每次挤压循环提供辅助动作时的实际工作时间只有十来秒，其余时间都是通过溢流伐回油，会消耗一定的电能。

③油泵长时间在工作或空转状态使用寿命会缩短。

④主机在待机、电机和油泵在空转时液压油会产生热量。

(2)挤压机采用了伺服控制系统后，电机和油泵会根据挤压机的工作状态和挤压速度要求，受PLC控制实时调整电机的运行状况和所需的电机转速，真实反映了主机所需的功率。从而减少了能量消耗，提高了油泵的使用寿命，降低了液压油的温度，改善了电力系统的功率因数，提高挤压速度的控制精度。采用挤压机伺服系统，能真实地反映挤压机的用功功率和耗电情况，做到智能化控制。与旧液压控制系统相比较，生产每吨铝材节电15%～20%。

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