CN106694595B - 一种铝型材等温挤压系统及其挤压方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝型材等温挤压系统,它包括挤压筒(1)、挤压油缸(2)和铝型材出口温度检测机构,挤压油缸(2)的活塞杆穿设于材料挤压腔(3)内与挤压垫(4)连接,挤压筒(1)的右端部设置有垫模(5),垫模(5)上设置有连通材料挤压腔(3)的通槽,铝型材出口温度检测机构包括垂向气缸(6)和温度传感器(7),垂向气缸(6)设置于挤压筒(1)的右端部,垂向气缸(6)活塞杆的底部设置有温度传感器(7),所述的挤压筒(1)的柱面上还开设有冷却通道(8)。本发明的有益效果是:结构紧凑、高效控制铝型材出口温度、提高铝型材生产效率、保证了产品的质量;生产工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及种铝型材等温挤压的技术领域,特别是一种铝型材等温挤压系统及其挤压方法。
背景技术
目前,随着铝挤压技术的进步和国民经济的迅速发展,铝型材在交通运输、航天航空、工业机械、电子设备等领域的应用逐年上升,尤其是我国交通运输业朝轻量化、高速化和环保化的方向发展,地铁、高速列车、轻轨、双层客车等运输工具逐步采用铝型材车体。交通运输用铝型材的长度常达10-30m,对铝型材的形状与尺寸精确性、组织与性能沿断面和长度方向的均匀一致性有很高要求,进行此类型材的挤压生产时,须保持型材出口温度恒定或者基本恒定。
在常规的铝合金热挤压过程中,人们常采用人工控制的恒速挤压工艺,但这种挤压工艺存在较多缺点。由于铝金属在挤压过程中的形变热及摩擦生热,型材出口温度逐渐升高,挤压结束时,出口温度达到最大值,很容易出现超温带来的各种组织及性能缺陷。为防止型材出口温度过高,一般采取比较低的挤压速度,从而限制了挤压生产效率。同时,在恒速挤压条件下,金属的温度和变形极不均匀,容易导致产品发生尺寸、形状、组织和性能等方面的质量缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种结构紧凑、高效控制铝型材出口温度、提高铝型材生产效率、保证了产品的质量的铝型材等温挤压系统及其挤压方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种铝型材等温挤压系统,它包括挤压筒、挤压油缸和铝型材出口温度检测机构,挤压筒内设置有材料挤压腔,材料挤压腔内设置有可沿其滑动的挤压垫,所述的挤压油缸的活塞杆穿设于材料挤压腔内与挤压垫连接,所述的挤压筒的右端部设置有垫模,垫模上设置有连通材料挤压腔的通槽,所述的铝型材出口温度检测机构包括垂向气缸和温度传感器,垂向气缸设置于挤压筒的右端部,垂向气缸活塞杆的底部设置有温度传感器,所述的挤压筒的柱面上还开设有冷却通道,它还包计算机和水泵,所述的水泵的出水口与冷却通道连通,所述的计算机与挤压油缸、垂向气缸、温度传感器和水泵电连接。
所述的冷却通道的另一端连接有回水箱。
所述的通槽为方形、圆形或矩形。
所述的挤压筒与挤压油缸共轴线。
所述的系统等温挤压铝型材的方法,它包括以下步骤:
S1、将经过加热炉加热后的铝合金铸锭放入于材料挤压腔内;控制挤压油缸活塞杆伸出使挤压垫进入材料挤压腔内;
S2、成型铝型材的生产,挤压油缸活塞杆逐渐往右伸出时,活塞杆带动挤压垫挤压铝合金铸锭,在压力作用下铝合金铸锭发生塑性变形,发生变形后的塑性铝合金材料逐渐从垫模的通槽处挤压出来,形成成型铝型材,从而实现了成型铝型材的生产;
S3、在计算机上设定挤出后铝型材表面温度值,计算机控制垂向气缸活塞杆每隔1~2s间断的伸出或缩回;
S4、温度传感器将温度信号转换为电信号传递给计算机,计算机将该检测值与设定值进行对比,若检测值比设定值高出5~6℃,则计算机发出电信号给挤压油缸,以降低其活塞杆的推进速度,进一步保证通槽处成型铝型材表面温度一致;若检测值比设定值高出30~42℃,则计算机发出电信号给水泵,水泵启动将冷却水通入冷却通道内,冷却水将由铝合金铸锭传递到挤压筒表面的温度带走,从而间接的保证通槽处成型铝型材表面温度一致,最终实现了闭环式控制成型铝型材的尺寸、形状和晶相组织。
本发明具有以下优点:本发明结构紧凑、高效控制铝型材出口温度、提高铝型材生产效率、保证了产品的质量;生产工艺简单。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图;
图中,1-挤压筒,2-挤压油缸,3-材料挤压腔,4-挤压垫,5-垫模,6-垂向气缸,7-温度传感器,8-冷却通道,9-计算机,10-水泵,11-铝合金铸锭,12-成型铝型材,13-回水箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述,本发明的保护范围不局限于以下所述:
如图1所示,一种铝型材等温挤压系统及其挤压方法,它包括挤压筒1、挤压油缸2和铝型材出口温度检测机构,挤压筒1内设置有材料挤压腔3,材料挤压腔3内设置有可沿其滑动的挤压垫4,所述的挤压油缸2的活塞杆穿设于材料挤压腔3内与挤压垫4连接,挤压筒1与挤压油缸2共轴线,所述的挤压筒1的右端部设置有垫模5,垫模5上设置有连通材料挤压腔3的通槽,所述的铝型材出口温度检测机构包括垂向气缸6和温度传感器7,垂向气缸6设置于挤压筒1的右端部,垂向气缸6活塞杆的底部设置有温度传感器7,所述的挤压筒1的柱面上还开设有冷却通道8。
如图1所示,它还包计算机9和水泵10,所述的水泵10的出水口与冷却通道8连通,所述的计算机9与挤压油缸2、垂向气缸6、温度传感器7和水泵10电连接。计算机能够控制垂向气缸6的活塞杆间断的伸出或缩回,以使温度传感器7与出口处的成型铝型材12表面接触,进一步检测成型铝型材12表面温度,同时计算机9还能控制水泵10的启动或关闭,同时还能控制挤压油缸2活塞杆的伸出速度,进一步控制成型铝型材12的挤出速度,实现等温挤出。
所述的冷却通道8的另一端连接有回水箱13。所述的通槽为方形、圆形或矩形,所述的通槽的形状由成型铝型材12的横界面形状来确定。
如图1所示,所述的系统等温挤压铝型材的方法,它包括以下步骤:
S1、将经过加热炉加热后的铝合金铸锭11放入于材料挤压腔3内;控制挤压油缸2活塞杆伸出使挤压垫4进入材料挤压腔3内;
S2、成型铝型材的生产,挤压油缸2活塞杆逐渐往右伸出时,活塞杆带动挤压垫4挤压铝合金铸锭11,在压力作用下铝合金铸锭11发生塑性变形,发生变形后的塑性铝合金材料逐渐从垫模5的通槽处挤压出来,形成成型铝型材12,从而实现了成型铝型材12的生产;
S3、在计算机9上设定挤出后铝型材表面温度值,计算机9控制垂向气缸6活塞杆每隔1~2s间断的伸出或缩回;
S4、温度传感器7将温度信号转换为电信号传递给计算机9,计算机9将该检测值与设定值进行对比,若检测值比设定值高出5~6℃,则计算机9发出电信号给挤压油缸2,以降低其活塞杆的推进速度,进一步保证通槽处成型铝型材表面温度一致;若检测值比设定值高出30~42℃,则计算机9发出电信号给水泵10,水泵10启动将冷却水通入冷却通道8内,水泵10排水的流量也由计算机9控制,冷却水将由铝合金铸锭11传递到挤压筒1表面的温度带走,吸收热量后的冷却水回流至回水箱13中,从而间接的保证通槽处成型铝型材表面温度一致,在挤压出口处铝型材的温度始终一致,最终实现了闭环式控制成型铝型材的尺寸、形状和晶相组织。
Claims (3)
1.一种铝型材等温挤压系统,其特征在于:它包括挤压筒(1)、挤压油缸(2)和铝型材出口温度检测机构,挤压筒(1)内设置有材料挤压腔(3),所述的挤压筒(1)与挤压油缸(2)共轴线,材料挤压腔(3)内设置有可沿其滑动的挤压垫(4),所述的挤压油缸(2)的活塞杆穿设于材料挤压腔(3)内与挤压垫(4)连接,所述的挤压筒(1)的右端部设置有垫模(5),垫模(5)上设置有连通材料挤压腔(3)的通槽,所述的铝型材出口温度检测机构包括垂向气缸(6)和温度传感器(7),垂向气缸(6)设置于挤压筒(1)的右端部,垂向气缸(6)活塞杆的底部设置有温度传感器(7),所述的挤压筒(1)的柱面上还开设有冷却通道(8),冷却通道(8)的另一端连接有回水箱(13),它还包计算机(9)和水泵(10),所述的水泵(10)的出水口与冷却通道(8)连通,所述的计算机(9)与挤压油缸(2)、垂向气缸(6)、温度传感器(7)和水泵(10)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种铝型材等温挤压系统,其特征在于:所述的通槽为方形、圆形或矩形。
3.根据权利要求1~2中任意一项所述的系统等温挤压铝型材的方法,其特征在于:它包括以下步骤:
S1、将经过加热炉加热后的铝合金铸锭(11)放入于材料挤压腔(3)内;控制挤压油缸(2)活塞杆伸出使挤压垫(4)进入材料挤压腔(3)内;
S2、成型铝型材的生产,挤压油缸(2)活塞杆逐渐往右伸出时,活塞杆带动挤压垫(4)挤压铝合金铸锭(11),在压力作用下铝合金铸锭(11)发生塑性变形,发生变形后的塑性铝合金材料逐渐从垫模(5)的通槽处挤压出来,形成成型铝型材(12),从而实现了成型铝型材(12)的生产;
S3、在计算机(9)上设定挤出后铝型材表面温度值,计算机(9)控制垂向气缸(6)活塞杆每隔1~2s间断的伸出或缩回;
S4、温度传感器(7)将温度信号转换为电信号传递给计算机(9),计算机(9)将该检测值与设定值进行对比,若检测值比设定值高出5~6℃,则计算机(9)发出电信号给挤压油缸(2),以降低其活塞杆的推进速度,进一步保证通槽处成型铝型材表面温度一致;若检测值比设定值高出30~42℃,则计算机(9)发出电信号给水泵(10),水泵(10)启动将冷却水通入冷却通道(8)内,冷却水将由铝合金铸锭(11)传递到挤压筒(1)表面的温度带走,从而间接的保证通槽处成型铝型材表面温度一致,最终实现了闭环式控制成型铝型材的尺寸、形状和晶相组织。
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