CN107191777A - 金属外包铝型材及其生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金属外包铝型材及其生产系统，涉及型材加工技术领域，本发明提供的金属外包铝型材包括铝型材和金属条，金属条位于铝型材的内部，铝型材与金属条通过挤压的方式连接。本发明提供的金属外包铝型材缓解了现有技术中铝合金型材强度差的技术问题。

Description

金属外包铝型材及其生产系统

技术领域

本发明涉及型材加工技术领域，尤其是涉及一种金属外包铝型材及其生产系统。

背景技术

随着科技的发展，标准化的装配在高铁车厢领域较为普遍，目前，高铁的车体骨架大都采用型材制作。现有的型材，大都采用铝合金型材，铝合金型材具有重量较轻、不易生锈和不易变形等优点，但其强度较差，尤其在主体框架方面，韧性较差，容易脆裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属外包铝型材，以缓解现有技术中铝合金型材强度差的技术问题。

本发明提供的金属外包铝型材包括：铝型材和金属条，所述金属条位于所述铝型材的内部，所述铝型材与所述金属条通过挤压的方式连接。

进一步的，所述铝型材与所述金属条的截面均呈矩形，所述金属条的截面的中心与所铝型材的截面的中心重合。

进一步的，所述铝型材的截面呈L型，所述金属条的截面呈矩形，所述金属条设于所述铝型材的一侧板内。

进一步的，所述铝型材的截面呈U型，所述金属条的截面呈矩形，所述金属条设于所述铝型材的中部。

本发明提供的金属外包铝型材包括：铝型材和金属条，金属条位于铝型材的内部，铝型材与金属条通过挤压的方式连接。与现有技术中的铝合金型材相比，本发明提供的金属外包铝型材将金属条设于铝型材的内部，提高铝型材的强度和韧性，防止铝型材产生脆裂现象。

本发明的另一目的在于提供一种金属外包铝生产系统，以缓解现有技术中铝合金型材强度差的技术问题。

本发明提供的金属外包铝生产系统，用于生产上述技术方案所述的金属外包铝型材，包括：挤压装置、剪切装置和成型装置，所述金属外包铝型材依次经过所述挤压装置、所述剪切装置和所述成型装置。

进一步的，所述挤压装置包括挤压驱动机构、挤压传动机构、挤压支架、第一挤压辊和与所述第一挤压辊配合的第二挤压辊，所述挤压驱动机构与所述挤压传动机构传动连接，所述挤压传动机构分布与第一挤压辊和第二挤压辊传动连接，所述第一挤压辊和所述第二挤压辊均与所述挤压支架转动连接。

进一步的，所述挤压传动机构包括与所述挤压驱动机构连接的第一齿轮、与所述第一挤压辊一端部连接的第二齿轮、与所述第一挤压辊的另一端连接的第三齿轮和与所述第二挤压辊的端部连接的第四齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合。

进一步的，所述剪切装置包括：剪切驱动机构、剪切传动机构、刀具和剪切支撑台，

所述剪切驱动机构与所述剪切传动机构传动连接，所述剪切传动机构与所述刀具传动连接，所述剪切支撑台位于所述刀具的下方。

进一步的，所述成型装置包括成型机构和用于带动所述金属外包铝型材经过所述成型机构的成型驱动机构。

进一步的，所述成型驱动机构包括成型电机、带传动组件和夹具，所述成型电机与所述带传动组件传动连接，所述夹具与所述带传动组件连接，所述夹具与所述成型机构相对设置。

所述的金属外包铝生产系统与上述的金属外包铝型材相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的金属外包铝型材的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的金属外包铝型材的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的金属外包铝型材的结构示意图三；

图4为本发明实施例提供的金属外包铝生产系统中挤压装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的金属外包铝生产系统中剪切装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的金属外包铝生产系统中剪切装置的侧视图；

图7为本发明实施例提供的金属外包铝生产系统中成型装置的结构示意图。

图标：100－铝型材；200－金属条；310－挤压驱动机构；320－挤压传动机构；321－第一齿轮；322－第二齿轮；323－第三齿轮；324－第四齿轮；330－挤压支架；340－第一挤压辊；350－第二挤压辊；410－剪切驱动机构；420－凸轮；430－刀具；440－剪切支撑台；441－压紧组件；510－模具；521－成型电机；5221－第一带轮；5222－第二带轮；5223－第三带轮；5224－第一传送带；5225－第二传送带；5226－第五齿轮；5227－第六齿轮；523－夹具；5231－支座；5232－夹紧钳；530－成型支撑台。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

图1为本发明实施例提供的金属外包铝型材的结构示意图一，图2为本发明实施例提供的金属外包铝型材的结构示意图二，图3为本发明实施例提供的金属外包铝型材的结构示意图三，如图1至图3所示，本发明实施例提供的金属外包铝型材包括：铝型材100和金属条200，金属条200位于铝型材100的内部，铝型材100与金属条200通过挤压的方式连接。

具体地，金属条200可由Q235材料制成。

进一步的，铝型材100与金属条200的截面均呈矩形，金属条200的截面的中心与所铝型材100的截面的中心重合。

如图1所示，金属条200的截面的长边与铝型材100的截面的长边平行，金属条200的长度方向与铝型材100的长度方向相同。

进一步的，铝型材100的截面呈L型，金属条200的截面呈矩形，金属条200设于铝型材100的一侧板内。

如图2所示，铝型材100包括两个相互垂直且一体连接的侧板，截面呈矩形的金属条200位于其中一个侧板内，金属条200的截面的长边与其所在侧板的截面的长边平行，金属条200的长度方向与铝型材100的长度方向相同。

进一步的，铝型材100的截面呈U型，金属条200的截面呈矩形，金属条200设于铝型材100的中部。

如图3所示，铝型材100包括一个底板和两个均与底板垂直且一体连接的侧板，截面呈矩形的金属条200位于底板内，金属条200的截面的长边与底板的截面的长边平行，金属条200的长度方向与铝型材100的长度方向相同。

使铝型材100为不同的形状，满足不同的使用需要。

本发明实施例提供的金属外包铝型材包括：铝型材100和金属条200，金属条200位于铝型材100的内部，铝型材100与金属条200通过挤压的方式连接。与现有技术中的铝合金型材相比，本发明实施例提供的金属外包铝型材将金属条200设于铝型材100的内部，提高铝型材100的强度和韧性，防止铝型材100产生脆裂现象。

实施例二

本实施例二的目的在于提供一种金属外包铝生产系统，以缓解现有技术中铝合金型材强度差的技术问题。

本实施例二提供的金属外包铝生产系统，用于生产上述技术方案的金属外包铝型材，包括：挤压装置、剪切装置和成型装置，金属外包铝型材依次经过挤压装置、剪切装置和成型装置。

进一步的，挤压装置包括挤压驱动机构310、挤压传动机构320、挤压支架330、第一挤压辊340和与第一挤压辊340配合的第二挤压辊350，挤压驱动机构310与挤压传动机构320传动连接，挤压传动机构320分别与第一挤压辊340和第二挤压辊350传动连接，第一挤压辊340和第二挤压辊350均与挤压支架330转动连接。

如图4所示，第一挤压辊340和第二挤压辊350相互平行且均与挤压支架330转动连接，具体地，第一挤压辊340和第二挤压辊350均可通过轴承与挤压支架330转动连接，第一挤压辊340的圆周面与第二挤压辊350的圆周面之间的距离小于待挤压的铝型材100的厚度；挤压驱动机构310位于第一挤压辊340的一端，挤压驱动机构310通过挤压传动机构320与第一挤压辊340传动连接，第一挤压辊340通过挤压传动机构320与第二挤压辊350传动连接。

在生产过程中，挤压驱动机构310通过挤压传动机构320将动力传送至第一挤压辊340，使第一挤压辊340绕其自身的轴线转动，第一挤压辊340通过挤压传动机构320带动第二挤压辊350绕第二挤压辊350的轴线转动，从同一端面看去，第一挤压辊340的转动方向与第二挤压辊350的转动方向相反，从而实现第一挤压辊340与第二挤压辊350配合对金属外包铝型材的端部进行挤压。

进一步的，挤压传动机构320包括与挤压驱动机构310连接的第一齿轮321、与第一挤压辊340一端部连接的第二齿轮322、与第一挤压辊340的另一端连接的第三齿轮323和与第二挤压辊350的端部连接的第四齿轮324，第一齿轮321与第二齿轮322啮合，第三齿轮323与第四齿轮324啮合。

挤压驱动机构310可为电机或旋转气缸等，在本实施例中，挤压驱动机构310为电机；如图1所示，电机的轴线分别与第一挤压辊340和第二挤压辊350的轴线平行，第一齿轮321连接于电机的输出轴上，第二齿轮322连接于第一挤压辊340的与电机相对的端部，且与第一齿轮321啮合；第三齿轮323连接于第一挤压辊340的另一端部，第四齿轮324连接于第二挤压辊350的与第三齿轮323相对应的端部，且与第三齿轮323啮合，进一步的，第三齿轮323的直径与第四齿轮324的直径相等，以使第一挤压辊340与第二挤压辊350的转速相同。在挤压过程中，电机、第一齿轮321、第二齿轮322、第三齿轮323和第四齿轮324配合，实现第一挤压辊340和第二挤压辊350绕其自身轴线的转动，进而实现对金属外包铝型材的端部进行挤压。

进一步的，剪切装置包括：剪切驱动机构410、剪切传动机构、刀具430和剪切支撑台440，剪切驱动机构410与剪切传动机构传动连接，剪切传动机构与刀具430传动连接，剪切支撑台440位于刀具430的下方。

具体地，如图5和图6所示，剪切驱动机构410可为电机或旋转气缸等，在本实施例中，剪切驱动机构410为电机；剪切传动机构包括凸轮420，凸轮420与电机的输出轴连接；剪切装置还包括剪切支架，刀具430通过螺旋弹簧与剪切支架连接，螺旋弹簧沿竖直方向设置，螺旋弹簧的一端与刀具430连接、另一端与剪切支架连接，刀具430的刀刃位于下侧，刀具430的上端面与凸轮420的外周面接触，刀具430向下运动时螺旋弹簧被压缩。剪切支撑台440位于刀具430的下方，剪切支撑台440的上端面设有压紧组件441，用于将金属外包铝型材压紧。

在剪切过程中，通过压紧组件441将端部被挤压的金属外包铝压紧于剪切支撑台440上，金属外包铝的被挤压的端部位于刀具430的下方，电机带动凸轮420绕电机输出轴的轴线转动，凸轮420转动过程中，使刀具430向下运动，同时螺旋弹簧被压缩，刀具430在向下运动的过程中将金属外包铝型材的端部进行剪切，当凸轮420的凸出部向上运动时，在螺旋弹簧的回复力的作用下，刀具430向上运动并回复至原位。

具体的，压紧组件441包括连接螺栓和压紧片，压紧片套设于连接螺栓上，连接螺栓与剪切支撑台440通过螺纹连接的方式连接。在压紧金属外包铝型材时，旋转连接螺栓使压紧片向靠近剪切支撑台440的方向运动，压紧片与剪切支撑台440的上端面配合将金属外包铝型材压紧。

进一步的，成型装置包括成型机构和用于带动金属外包铝型材经过成型机构的成型驱动机构。

具体的，还包括成型支撑台530，成型机构和成型驱动机构均设于成型支撑台530的上端面；成型机构包括模具510，模具510上设有用于金属外包铝型材通过的通孔，通孔的轴线沿水平方向设置；成型驱动机构与成型机构相对设置，且成型驱动机构的运动方向与通孔的轴线方向相同。

在成型过程中，将经剪切的金属外包铝型材从通孔的远离成型驱动机构的一端穿过通孔，成型驱动机构带动金属外包铝型材通过通孔，在通过通孔的过程中，金属条200与铝型材100通过挤压的方式连接在一起。

进一步的，成型驱动机构包括成型电机521、带传动组件和夹具523，成型电机521与带传动组件传动连接，夹具523与带传动组件连接，夹具523与成型机构相对设置。

如图7所示，带传动组件包括第一带轮5221、第二带轮5222、第三带轮5223、第一传送带5224和第二传送带5225，成型电机521设于成型支撑台530的底部，成型电机521的输出轴上设有第五齿轮5226，第一带轮5221的端面上设有与第五齿轮5226啮合的第六齿轮5227，第六齿轮5227的直径小于第五齿轮5226的直径；第一带轮5221和第二带轮5222沿竖直方向设置，且第二带轮5222位于第一带轮5221的上方，第一传送带5224与第一带轮5221和第二带轮5222配合；第三带轮5223与第二带轮5222沿水平方向设置，且第三带轮5223位于第二带轮5222的图7所示的左侧，第二传送带5225与第二带轮5222和第三带轮5223配合，第一传送带5224和第二传送带5225沿第二带轮5222的长度方向分布。夹具523包括夹紧钳5232和支座5231，支座5231连接于第二传送带5225上，夹紧钳5232连接于支座5231上，夹紧钳5232的开口与模具510上的通孔相对设置。电机带动第五齿轮5226转动，第五齿轮5226通过第六齿轮5227带动第一带轮5221转动，第一带轮5221通过第一传送带5224带动第二带轮5222转动，第二带轮5222带动第二传送带5225运动，从而实现夹紧钳5232向靠近或远离模具510的方向运动。

在成型过程中，经剪切后的金属外包铝型材从远离夹紧钳5232的一端穿过通孔，成型电机521通过中间的传动件使夹紧钳5232向靠近模具510的方向运动，夹紧钳5232将金属外包铝型材夹紧后，成型电机521驱动夹紧钳5232向远离模具510的方向运动，夹紧钳5232带动金属外包铝型材通过模具510上的通孔，从而完成金属条200与铝型材100的挤压连接。

本实施例二提供的金属外包铝生产系统包括：挤压装置、剪切装置和成型装置，金属外包铝型材依次经过挤压装置、剪切装置和成型装置。在生产时，将金属条200嵌入空心的铝型材100中，利用挤压装置中的第一挤压辊340和第二挤压辊350对金属外包铝型材的端部进行挤压，然后利用剪切装置中的刀具430将被挤压过的端部进行剪切，最后将剪切好的端部插入成型装置中的模具510中，成型装置中的夹紧钳5232将穿过通孔的金属外包铝型材夹紧，成型电机521通过中间的传动件使夹紧钳5232和金属外包铝型材向远离模具510的方向运动，从而实现金属条200具铝型材100的挤压连接；此外，还可通过剪切装置将加工好的金属外包铝型材剪切成指定的长度，以满足不同的需要。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种金属外包铝型材，其特征在于，包括：铝型材和金属条，所述金属条位于所述铝型材的内部，所述铝型材与所述金属条通过挤压的方式连接。

2.根据权利要求1所述的金属外包铝型材，其特征在于，所述铝型材与所述金属条的截面均呈矩形，所述金属条的截面的中心与所铝型材的截面的中心重合。

3.根据权利要求1所述的金属外包铝型材，其特征在于，所述铝型材的截面呈L型，所述金属条的截面呈矩形，所述金属条设于所述铝型材的一侧板内。

4.根据权利要求1所述的金属外包铝型材，其特征在于，所述铝型材的截面呈U型，所述金属条的截面呈矩形，所述金属条设于所述铝型材的中部。

5.一种金属外包铝生产系统，用于生产权利要求1－4任一项所述的金属外包铝型材，其特征在于，包括：挤压装置、剪切装置和成型装置，所述金属外包铝型材依次经过所述挤压装置、所述剪切装置和所述成型装置。

6.根据权利要求5所述的金属外包铝生产系统，其特征在于，所述挤压装置包括挤压驱动机构、挤压传动机构、挤压支架、第一挤压辊和与所述第一挤压辊配合的第二挤压辊，所述挤压驱动机构与所述挤压传动机构传动连接，所述挤压传动机构分别与所述第一挤压辊和所述第二挤压辊传动连接，所述第一挤压辊和所述第二挤压辊均与所述挤压支架转动连接。

7.根据权利要求6所述的金属外包铝生产系统，其特征在于，所述挤压传动机构包括与所述挤压驱动机构连接的第一齿轮、与所述第一挤压辊一端部连接的第二齿轮、与所述第一挤压辊的另一端连接的第三齿轮和与所述第二挤压辊的端部连接的第四齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合。

8.根据权利要求5所述的金属外包铝生产系统，其特征在于，所述剪切装置包括：剪切驱动机构、剪切传动机构、刀具和剪切支撑台，

所述剪切驱动机构与所述剪切传动机构传动连接，所述剪切传动机构与所述刀具传动连接，所述剪切支撑台位于所述刀具的下方。

9.根据权利要求5所述的金属外包铝生产系统，其特征在于，所述成型装置包括成型机构和用于带动所述金属外包铝型材经过所述成型机构的成型驱动机构。

10.根据权利要求9所述的金属外包铝生产系统，其特征在于，所述成型驱动机构包括成型电机、带传动组件和夹具，所述成型电机与所述带传动组件传动连接，所述夹具与所述带传动组件连接，所述夹具与所述成型机构相对设置。