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摘 要 挤压垫在挤压力的作用下存在一个弹涨的过程，其目的是为了防止挤压过程中挤压筒内铝合金严重倒流，即防止铝覆层厚度过大。同时内椎体与外套间隙和弧度r角对挤压垫的弹涨起着决定性的作用。通过研究影响固定挤压垫弹涨原理，寻找固定挤压垫优化的制造参数。
关键词 固定挤压垫；弹涨；刮铝；清筒；铝覆层；内椎体
中图分类号：TG37 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0196-02
1 概述
正向挤压过程中，固定挤压垫是将挤压垫片以一定的连接形式固定在挤压杆上，避免挤压杆与高温坯料直接接触，以防止挤压杆端面过快磨损与变形的一种专用挤压工具。使用固定挤压垫不仅可以简化挤压机的设计，而且可以大幅减少生产的辅助时间，提高生产效率[1]。
固定挤压垫的作用主要有以下几点：高温下重复传送挤压轴给金属的挤压力；在负荷作用下快速膨胀和保持与挤压筒内衬的安全封闭，仅有很薄的铝黏在内衬上；与挤压残料容易分离；不存在产生制品表面气泡的气体诱因；很容易从挤压筒中返回，不刮挤压筒内衬的金属；快速和方便的装卸和更换；有效作用一直保持到一个生产周期地完成（例如一个月）。
固定挤压垫最常出现的问题就是过量刮铝，当固定挤压垫从挤压筒中返回时，在其工作带及台阶后会刮带一些铝，包铝过多称过量刮铝[2]。挤压过程中，挤压垫在挤压力的作用下存在一个弹涨的过程，正常的弹涨可有效防止挤压过程中挤压筒内刮铝严重，即防止铝覆层厚度过大。
2 铝覆层的影响
铝覆层厚度过大会造成挤压力异常增大、挤压速度下降等问题的发生，易带入杂质、油污、气体，造成气泡、夹渣等缺陷的发生。但同时适当的铝覆层厚度又对挤压筒内壁起到保护作用。此时一般需要定期利用清理垫进行清筒处理。挤压生产工艺规程一般要求：挤压筒内铝覆层厚度在0.2 mm-0.8 mm
之间。
铝覆层厚度过大时清筒一般利用清理垫进行清理，清理垫清筒过程中，自动保持与挤压筒内壁紧密贴合，将挤压筒中的氧化脱皮完全清除并不损伤挤压筒。
每次更换合金后都应利用清理垫来清除挤压筒中积聚的氧化皮，本操作每天至少应进行一次。但是非正常的返铝，需要经常甚至每支铸锭清筒是不正常的，应该避免。利用清理垫进行清理，会造成生产中止，耗时较长，严重影响挤压工序用时。如果固定挤压垫的弹涨效果理想，在挤压过程中，固定挤压垫在推动铸锭进行挤压的同时，也起到了清理垫的作用，有效防止挤压筒内严重返铝现象的发生。
3 弹涨原理
挤压垫的示意图如1所示。实际上，内椎体的结构要比示意图1复杂的多，内椎体的前端有一个具有优良弹性性能呈外凸状的弹涨片。研究人员对固定挤压垫的弹涨原理进行分析，在挤压杆前进时，由于弹涨片与铸锭接触受压，迫使内椎体工作带向着挤压筒内表面膨胀，工作带在前进行程时挠曲扩张约为0.13 mm，即挤压垫弹涨过程。而在挤压杆返回时，弹涨片与铸锭脱离接触，弹涨片不再受压，工作带恢复原有尺寸，即挤压垫收缩过程。在挤压进退过程中，内椎体端部周边缘口与挤压筒内壁不直接接触，避免了与挤压筒的磨耗。
4 改进方法
内椎体与外套间隙和弧度r角对挤压垫的弹涨起着决定性的作用。经过试验得知，当内椎体与外套间隙增大至1.5 mm，弧度r角增大至48°时，固定挤压垫的弹涨效果极佳。同时，挤压垫的芯块、基座、螺栓及销子等对挤压垫的弹涨也起着一定作用。
5 结论
研究人员对新固定挤压垫进行测试，在10次挤压生产完成后，利用塞尺对挤压筒内壁8个点的铝覆层厚度进行测量，统计结果如表1所示。
从抽取样本分析，铝覆层厚度符合标准要求的样本数量占到97.5%，刮铝基本解决。
同时在挤压筒使用过程中，挤压筒的返铝情况要考虑固定挤压垫的对中精度问题和磨损后的重新加工问题[3]，这些对挤压垫的使用寿命和使用效果影响也很重要。一般要求一季度至半年更换挤压筒一次。
参考文献
[1]杨支超，解虎驹.对固定挤压垫膨胀量的测量[J].金属加工（热加工），2011（13）.
[2]张宏辉.固定挤压垫的有效使用[J].轻合金加工技术，2008（2）.
[3]赵福璋.固定挤压垫挤压技术[J].轻合金加工技术，1989（2）.
作者简介
张宪城（1984-），男，汉族，山东济宁人，助理工程师，2008年毕业于山东科技大学金属材料工程专业，现在兖矿集团轻合金有限公司从事挤压技术与管理工作。
关键词 固定挤压垫；弹涨；刮铝；清筒；铝覆层；内椎体
中图分类号：TG37 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0196-02
1 概述
正向挤压过程中，固定挤压垫是将挤压垫片以一定的连接形式固定在挤压杆上，避免挤压杆与高温坯料直接接触，以防止挤压杆端面过快磨损与变形的一种专用挤压工具。使用固定挤压垫不仅可以简化挤压机的设计，而且可以大幅减少生产的辅助时间，提高生产效率[1]。
固定挤压垫的作用主要有以下几点：高温下重复传送挤压轴给金属的挤压力；在负荷作用下快速膨胀和保持与挤压筒内衬的安全封闭，仅有很薄的铝黏在内衬上；与挤压残料容易分离；不存在产生制品表面气泡的气体诱因；很容易从挤压筒中返回，不刮挤压筒内衬的金属；快速和方便的装卸和更换；有效作用一直保持到一个生产周期地完成（例如一个月）。
固定挤压垫最常出现的问题就是过量刮铝，当固定挤压垫从挤压筒中返回时，在其工作带及台阶后会刮带一些铝，包铝过多称过量刮铝[2]。挤压过程中，挤压垫在挤压力的作用下存在一个弹涨的过程，正常的弹涨可有效防止挤压过程中挤压筒内刮铝严重，即防止铝覆层厚度过大。
2 铝覆层的影响
铝覆层厚度过大会造成挤压力异常增大、挤压速度下降等问题的发生，易带入杂质、油污、气体，造成气泡、夹渣等缺陷的发生。但同时适当的铝覆层厚度又对挤压筒内壁起到保护作用。此时一般需要定期利用清理垫进行清筒处理。挤压生产工艺规程一般要求：挤压筒内铝覆层厚度在0.2 mm-0.8 mm
之间。
铝覆层厚度过大时清筒一般利用清理垫进行清理，清理垫清筒过程中，自动保持与挤压筒内壁紧密贴合，将挤压筒中的氧化脱皮完全清除并不损伤挤压筒。
每次更换合金后都应利用清理垫来清除挤压筒中积聚的氧化皮，本操作每天至少应进行一次。但是非正常的返铝，需要经常甚至每支铸锭清筒是不正常的，应该避免。利用清理垫进行清理，会造成生产中止，耗时较长，严重影响挤压工序用时。如果固定挤压垫的弹涨效果理想，在挤压过程中，固定挤压垫在推动铸锭进行挤压的同时，也起到了清理垫的作用，有效防止挤压筒内严重返铝现象的发生。
3 弹涨原理
挤压垫的示意图如1所示。实际上，内椎体的结构要比示意图1复杂的多，内椎体的前端有一个具有优良弹性性能呈外凸状的弹涨片。研究人员对固定挤压垫的弹涨原理进行分析，在挤压杆前进时，由于弹涨片与铸锭接触受压，迫使内椎体工作带向着挤压筒内表面膨胀，工作带在前进行程时挠曲扩张约为0.13 mm，即挤压垫弹涨过程。而在挤压杆返回时，弹涨片与铸锭脱离接触，弹涨片不再受压，工作带恢复原有尺寸，即挤压垫收缩过程。在挤压进退过程中，内椎体端部周边缘口与挤压筒内壁不直接接触，避免了与挤压筒的磨耗。
4 改进方法
内椎体与外套间隙和弧度r角对挤压垫的弹涨起着决定性的作用。经过试验得知，当内椎体与外套间隙增大至1.5 mm，弧度r角增大至48°时，固定挤压垫的弹涨效果极佳。同时，挤压垫的芯块、基座、螺栓及销子等对挤压垫的弹涨也起着一定作用。
5 结论
研究人员对新固定挤压垫进行测试，在10次挤压生产完成后，利用塞尺对挤压筒内壁8个点的铝覆层厚度进行测量，统计结果如表1所示。
从抽取样本分析，铝覆层厚度符合标准要求的样本数量占到97.5%，刮铝基本解决。
同时在挤压筒使用过程中，挤压筒的返铝情况要考虑固定挤压垫的对中精度问题和磨损后的重新加工问题[3]，这些对挤压垫的使用寿命和使用效果影响也很重要。一般要求一季度至半年更换挤压筒一次。
参考文献
[1]杨支超，解虎驹.对固定挤压垫膨胀量的测量[J].金属加工（热加工），2011（13）.
[2]张宏辉.固定挤压垫的有效使用[J].轻合金加工技术，2008（2）.
[3]赵福璋.固定挤压垫挤压技术[J].轻合金加工技术，1989（2）.
作者简介
张宪城（1984-），男，汉族，山东济宁人，助理工程师，2008年毕业于山东科技大学金属材料工程专业，现在兖矿集团轻合金有限公司从事挤压技术与管理工作。