CN107164709B - 分体式铝合金挤压型材柔性在线淬火装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分体式铝合金挤压型材柔性在线淬火装置，包括支撑平台，支撑平台采用四根支架支撑，支撑平台中沿工件输送方向设置有滚动输送机构，支撑平台前后端壁板上分别对应铰接有四片支撑板，该四片支撑板的内沿共同留有工件输入及输出通道，每个支撑板上开有若干安装孔，每对前后对应的安装孔中安装有一个冷却管。本发明还公开了一种分体式铝合金挤压型材在线淬火的方法。本发明的装置及方法，有效解决了铝合金挤压后的激冷淬火，以及由于其壁厚不均匀、形状不对称及尺寸较大等引起的翘曲、扭曲以及较大的残余内应力的问题。

Description

分体式铝合金挤压型材柔性在线淬火装置及方法
技术领域
本发明属于材料成型技术领域，涉及一种分体式铝合金挤压型材柔性在线淬火装置，本发明还涉及该种分体式铝合金挤压型材在线淬火的方法。
背景技术
铝型材以其轻量化、易加工、耐腐蚀、耐磨损、易回收和节能降耗等优点广泛应用于制造高铁、地铁、轻轨和飞机机身机翼、汽车(零件)等运载工具。在线淬火技术是型材挤压获得所需性能的一道关键工艺。目前现有的传统在线淬火装置大部分都相对较落后，这些装置未能提供足够大的冷却速度范围，不能根据不同合金和型材壁厚来选择不同的冷却速度，不能根据型材截面的情况进行冷却速度大小的调节，造成型材较大的变形量和残余内应力，性能不稳定，废品率过高，成本上升，难以满足生产的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种分体式铝合金挤压型材柔性在线淬火装置，解决了现有技术中冷却速度及范围，不能根据不同合金和型材壁厚来选择不同的冷却速度，不能根据型材截面的情况进行冷却速度大小的调节，导致复杂形状部件冷却不均匀的问题。
本发明的另一目的是提供该种分体式铝合金挤压型材在线淬火的方法。
本发明所采用的技术方案是，一种分体式铝合金挤压型材柔性在线淬火装置，包括支撑平台，支撑平台中沿工件输送方向设置有滚动输送机构，支撑平台前后端壁板上分别对应铰接有四片支撑板，该四片支撑板的内沿共同留有工件输入及输出通道，每个支撑板上开有若干安装孔，每对前后对应的安装孔中安装有一个冷却管。
本发明所采用的另一技术方案是，一种分体式铝合金挤压型材在线淬火的方法，利用上述的装置，按照以下步骤实施：
步骤1、将工件运输到支撑平台上，根据其截面形状和壁厚调节好各支撑板的位置及冷却管的排布和数量；
步骤2、根据工件壁厚，每根冷却管选择通入不同的冷却介质，并利用比例阀门控制流量，压力阀门控制压力，通过调节流量和压力来调节冷却速度；
步骤3、将淬火后的工件通过滚动输送机构输送出去。
本发明的有益效果是，
1)八块支撑板的位置可进行翻转，实现各个冷却管高低位置的调节，冷却管的数量和分布可以调节，冷却管上的各个喷头也可以调节喷射方向，不仅是对现有的冷却方式的改进，而是在于对整体装置的柔性化设计实现了实质性改进，显著改善了复杂形状部件(分体式铝合金挤压型材)淬火冷却不均匀的问题。
2)通过调节冷却介质和速度，使铝合金型材不同厚度的部位得到基本相同的均匀冷却速度，从而使其不同截面的组织和性能均一化，并且得以提升；同时，由于冷却速度基本相同，收缩液基本相同，可以大大减小或者避免其翘曲变形，得到高质量的型材。从而解决铝合金挤压后的激冷淬火，细化铝合金组织以及由于其壁厚不均匀及尺寸较大等引起的翘曲、扭曲以及残余内应力，提升铝型材的强度、尺寸精度和外观质量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中，1.支撑平台，2.支撑板，3.安装孔，4.冷却管，5.水箱，6.滚动输送机构，7.支架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
需要淬火的分体式铝合金挤压型材，在以下文本中简称工件。
参照图1，本发明的结构是，包括支撑平台1，支撑平台1采用四根支架7支撑，支撑平台1中沿工件输送方向设置有滚动输送机构6，支撑平台1前后端壁板上分别对应铰接有四片支撑板2，该四片支撑板2的内沿共同留有工件输入及输出通道，每个支撑板2上开有若干安装孔3，每对前后对应的安装孔3中安装有一个冷却管4；
每根冷却管4上安装1-3个冷却介质接口(进水或进气)及若干可调节方向的喷头，进水接口通过进水管与水泵及水箱5连通，从喷头出来的冷却水喷到工件后落入水箱5中，实现冷却水的循环利用；需要采用气体冷却时，将进气接口接入冷却气体，从喷头直接喷到工件上；淬火后的铝型材通过滚动输送机构6输送出去，整个装置由支起。
前端或后端的四片支撑板2分别通过各自的铰接轴，能够根据铝型材壁厚、截面形状进行翻转来调整冷却管4与工件的位置，也就是说八块支撑板2的位置可调，从而冷却管4的位置调节范围变大，冷却速度的调节更加柔性化。
每块支撑板2上布置有若干安装孔3，冷却管4可在多个安装孔3位置随意进行安装和拆卸，也就是说冷却管4的数量及排布可根据铝型材的截面形状和壁厚进行调节，从而控制铝型材不同部位的冷却速度。
冷却管4上的进水(气)管(口)通过泵阀管道和控制系统连接到冷却介质，冷却管4上的喷头用于喷射不同的冷却介质来冷却挤压铝合金型材，从而控制冷却强度，并利用比例阀控制流量，压力调节阀门控制压力，通过调节流量和压力来调节冷却速度。
本发明分体式铝合金挤压型材在线淬火的方法，按照以下步骤实施：
步骤1、将工件运输到支撑平台1上，根据其截面形状和壁厚调节好各支撑板2的位置及冷却管4的排布和数量；
步骤2、根据工件壁厚，每根冷却管4选择通入不同的冷却介质，并利用比例阀门控制流量，压力阀门控制压力，通过调节流量和压力来调节冷却速度；
每段冷却管4上装有若干喷头，通过选择喷水(自来水、冰水或冰块)、喷气(压缩空气、空调冷气)、喷雾和液氮的不同方式，进行冷却速度的调节，需要深冷时可采用液氮。
步骤3、将淬火后的工件通过滚动输送机构6输送出去。
本发明的装置及方法，有效解决了铝合金工件挤压后的激冷淬火，以及由于其壁厚不均匀、形状不对称及尺寸较大等，导致翘曲、扭曲以及较大的残余内应力的问题。

Claims (3)

1.一种分体式铝合金挤压型材柔性在线淬火装置，其特征在于：包括支撑平台(1)，支撑平台(1)中沿工件输送方向设置有滚动输送机构(6)，支撑平台(1)前后端壁板上分别对应铰接有四片支撑板(2)，该四片支撑板(2)的内沿共同留有工件输入及输出通道，每个支撑板(2)上开有若干安装孔(3)，每对前后对应的安装孔(3)中安装有一个冷却管(4)。
2.根据权利要求1所述的分体式铝合金挤压型材柔性在线淬火装置，其特征在于：所述的每根冷却管(4)上安装1-3个冷却介质接口及若干可调节方向的喷头。
3.一种分体式铝合金挤压型材在线淬火的方法，利用权利要求1-2任一所述的装置，其特征在于，按照以下步骤实施：
步骤1、将工件运输到支撑平台(1)上，根据其截面形状和壁厚调节好各支撑板(2)的位置及冷却管(4)的排布和数量；
步骤2、根据工件壁厚，每根冷却管(4)选择通入不同的冷却介质，并利用比例阀门控制流量，压力阀门控制压力，通过调节流量和压力来调节冷却速度；
步骤3、将淬火后的工件通过滚动输送机构(6)输送出去。
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