CN113291249B - 一种轻量化新能源车用铝合金材料及制备装置、制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轻量化新能源车用铝合金材料及制备装置、制备方法，铝合金材料包括铝合金型材主体；铝合金型材主体包括前端面、后端面、上侧面、下侧面，铝合金型材主体的内壁上设置有主支撑柱、缓冲柱；前端面的中部向内侧凹陷形成凹槽；铝合金材料的制备装置包括挤压液压缸、上料装置、模具、冷却装置、冷却干燥装置、输送装置；铝合金材料的制备方法通过多个步骤用铝合金材料的制备装置完成铝合金材料的制备；本发明的铝合金材料设置有凹槽、缓冲柱，具有更好的抗弯性能，能够较好地缓冲外界碰撞产生的冲击力；铝合金材料的制备装置能够对制得的铝合金材料进行二次冷却及干燥，实现对铝合金材料全方位的降温处理，冷却效果好。

Description

一种轻量化新能源车用铝合金材料及制备装置、制备方法

技术领域

本发明涉及一种材料及装置、方法，尤其涉及一种轻量化新能源车用铝合金材料及制备装置、制备方法。

背景技术

汽车产业已经成为我国制造业的支柱产业，汽车保有量相应快速增长，随之而来的环境问题也日益严重。为了提高汽车的节能性和环保性，降低燃油消耗及减少尾气排放，轻量化的新能源车已经成为未来的发展趋势。铝合金材料是一种能够替代钢材，实现汽车轻量化并降低燃油消耗的轻质材料，在未来汽车领域中将占据日益重要的地位。

安全性是轻量化新能源车的重要质量指标之一，防撞梁是汽车的主要安全部件；现有的铝合金防撞梁存在抗弯性能差、缓冲冲击力效果差的缺陷，因此市面上亟需一种用于制作防撞梁的铝合金材料，以实现防撞梁在减轻重量的条件下具有较好的抗弯性能，并能够较好地缓冲碰撞产生的冲击力。

铝合金材料生产完需要对铝合金材料进行冷却降温，目前现有的制备装置在冷却铝合金材料时通常采用单一的冷却方式，存在铝合金材料冷却不均匀、冷却降温效率低的问题，铝合金材料的冷却效果不好。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种轻量化新能源车用铝合金材料及其制备装置、制备方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种轻量化新能源车用铝合金材料，包括铝合金型材主体；铝合金型材主体包括前端面、后端面、上侧面、下侧面，前端面、上侧面、后端面、下侧面首尾连接构成外廓封闭且内部中空的铝合金型材主体；

铝合金型材主体的内壁上一体成形设置有主支撑柱，主支撑柱与后端面的内壁相连接；铝合金型材主体的内壁上一体成形设置有缓冲柱，缓冲柱为多个，多个缓冲柱上下对称地连接于上侧面、下侧面的内壁上；前端面的中部向内侧凹陷形成凹槽；铝合金型材主体的内部一体成形设置有支撑筋，支撑筋为多个，多个支撑筋分别将缓冲柱、凹槽与主支撑柱连接起来；主支撑柱、缓冲柱内部分别一体成形设置有缓冲孔。

进一步地、凹槽沿铝合金型材主体的长度方向设置于前端面上；凹槽的横截面呈梯形。

进一步地、主支撑柱沿铝合金型材主体的长度方向设置于后端面上；主支撑柱的横截面呈弧形；缓冲柱沿铝合金型材主体的长度方向设置于上侧面或下侧面上；缓冲柱的横截面呈弧形。

一种轻量化新能源车用铝合金材料的制备装置，包括机架，机架上从左到右依次设置有挤压液压缸、上料装置、模具、冷却装置、冷却干燥装置、输送装置，上料装置与模具之间设置有加热装置，模具的右侧设置有安装架，安装架的上部设置有切割装置；上料装置将待加工铝棒输送到与模具相对应的位置，待加工铝棒在挤压液压缸的推动作用下经加热装置加热后从模具中挤出成形，制得铝合金型材主体；铝合金型材主体依次经冷却装置、冷却干燥装置降温干燥后由输送装置送出。

进一步地、模具包括上承模座、下承模座、挤压成形模具，挤压成形模具的外侧壁沿外圆设置有一圈凸棱，上承模座的下部、下承模座的上部分别设置有与凸棱相配合的凹沟；挤压成形模具通过固定螺栓设置于上承模座的下端，上承模座设置于下承模座的上方，挤压成形模具插置于上承模座与下承模座之间；

下承模座的底部设置有滑块，机架上沿前后方向设置有与滑块相配合滑轨，通过滑块带动模具在滑轨上前后移动；滑轨的后部设置有限位块；滑轨上开设有螺纹孔，螺纹孔内插置有限位螺栓；限位块与限位螺栓共同配合对滑块及模具的位置进行限制，取下限位螺栓后向前移动模具能将模具从滑轨前方取出；

上承模座的前侧壁、后侧壁均向内侧凹陷形成手持部。

进一步地、安装架上开设有与挤压成形模具位置相对应的出料口；冷却装置壳体的左端、右端分别连通设置有出料管A、出料管B，出料管A与安装架的出料口相连通，出料管B与冷却干燥装置相连通；

冷却装置壳体的内部上方设置有冷雾喷洒装置，冷雾喷洒装置包括雾化喷头、冷水腔，雾化喷头与冷水腔相连通；雾化喷头为多个，多个雾化喷头从左到右间隔设置于冷水腔的下部；冷水腔通过冷水管与水泵相连接，水泵设置于冷却装置壳体的外部；

冷却装置壳体的内部下方设置有传送机构A，传送机构A包括传送带A、辊轮A，辊轮A为两个，两个辊轮A分别设置于冷却装置壳体的内部左侧、内部右侧并通过传送带A传动连接，两个辊轮A中的一个与传送电机A相联接；

传送机构A的下方设置有楔形块，楔形块固定于冷却装置壳体的内部底部，楔形块的楔面呈左高右低；冷却装置的壳体底部右端通过出水管连接有集水箱；出水管上设置有阀门。

进一步地、冷却干燥装置壳体的内部横向设置有环形喷嘴层，环形喷嘴层的外侧套设有环形冷风腔，环形冷风腔通过冷风管与风机相连接，风机设置于冷却干燥装置壳体的外部；环形喷嘴层内设置有冷风喷嘴，冷风喷嘴呈进风口到出风口直径递减的缩口状；冷风喷嘴为多个，多个冷风喷嘴从左到右呈圆周环绕排布于环形喷嘴层上；环形喷嘴层的内侧横向设置有传送机构B，传送机构B包括传送带B、辊轮B，辊轮B为两个，两个辊轮B分别设置于环形喷嘴层的内侧左部、内侧右部并通过传送带B传动连接；两个辊轮B中的一个与传送电机B相联接；

冷却干燥装置壳体的右端连通设置有出料管C。

进一步地、上料装置包括上料液压缸、上料爪、上料传送机构，上料液压缸竖向固定设置于机架上，上料爪固定设置于上料液压缸的活塞杆输出端，上料传送机构设置于上料液压缸的前方；上料传送机构包括上料电机、上料辊轮、上料传送带，上料辊轮为两个，两个上料辊轮前后间隔设置并通过上料传送带传动连接；上料电机与两个上料辊轮中的一个相联接。

进一步地、切割装置包括切割液压缸、切割刀，切割液压缸竖向固定设置于安装架的顶部，切割刀竖向固定设置于切割液压缸的活塞杆输出端上；切割刀位于模具挤压端的正上方；模具的下方设置有废料箱。

一种轻量化新能源车用铝合金材料的制备方法：通过制备装置制得铝合金型材主体；铝合金型材主体的制备方法为：

初始状态时上料液压缸的活塞杆缩回，上料爪的高度位置与上料传送带的高度位置相对应；将待加工铝棒放置在上料传送带上，上料电机启动带动上料辊轮转动，进而带动上料传送带移动将待加工铝棒输送至上料爪处，待加工铝棒落入上料爪内；上料液压缸的活塞杆伸出带动上料爪上移，使得待加工铝棒的高度位置与挤压成形模具的高度位置相对应；挤压液压缸的活塞杆伸出推动待加工铝棒向右移动，待加工铝棒先经过加热装置加热后其一端与挤压成形模具的挤压端相接触，挤压液压缸的活塞杆继续伸出挤压待加工铝棒，待加工铝棒经挤压成形模具挤出成形制成铝合金型材主体，制得的铝合金型材主体穿过安装架的出料口后向冷却装置处排出；在单根铝棒挤压成形完成后，挤压液压缸的活塞杆缩回，切割液压缸启动，切割液压缸的活塞杆伸出带动切割刀向下移动对铝棒端部的废料进行切割，废料掉落到废料箱内部进行收集；

铝合金型材主体通过出料管A进入到冷却装置内部并在传送带A的传送作用下向右移动；水泵启动后将冷水通过冷水管输送至冷水腔内，雾化喷头将冷水进行雾化喷洒，水雾喷洒在铝合金型材主体上进行冷却降温处理；

经过冷却装置冷却降温后的铝合金型材主体通过出料管B进入到冷却干燥装置的内部并在传送带B的传送作用下向右移动；风机启动后将冷风通过冷风管输送至环形冷风腔内通过冷风喷嘴高速喷出，对铝合金型材主体进行二次冷却并干燥；经过冷却干燥装置降温并干燥的铝合金型材主体通过出料管C传送到输送装置上并在传送带C的传送作用下送出制备装置；

当需要对挤压成形模具进行更换时，卸下限位螺栓，手动带动模具沿着滑轨向前滑动；在模具离开滑轨后，将上承模座与下承模座拆开，卸下固定螺栓解除挤压成形模具与上承模座之间的固定连接，将挤压成形模具从上承模座上拆下并进行更换；通过凸棱与凹沟的配合将新的挤压成形模具插置于上承模座的下端，安装固定螺栓将新的挤压成形模具与上承模座固定在一起，通过凸棱与凹沟的配合将新的挤压成形模具及上承模座插置于下承模座上构成模具；将模具放置在滑轨上，通过下承模座底部的滑块与滑轨的配合将模具向后推动至滑块的后侧壁与限位块相接触；安装限位螺栓使滑块的前侧壁与限位螺栓相接触，限位块与限位螺栓共同配合完成对模具位置的限制，挤压成形模具的更换完成。

本发明的轻量化新能源车用铝合金材料设置有凹槽、缓冲柱，具有更好的抗弯性能，能够较好地缓冲外界碰撞产生的冲击力，具有更高的安全性；铝合金材料制备装置设置有冷却装置、冷却干燥装置，通过水冷与风冷配合的方式，能够对制得的铝合金材料进行二次冷却及干燥，实现对铝合金材料全方位的降温处理，冷却更加均匀，冷却降温效率更高，铝合金材料的冷却效果更好。

附图说明

图1为本发明的轻量化新能源车用铝合金材料的横截面结构示意图。

图2为本发明的铝合金材料的制备装置的结构示意图。

图3为模具、滑块、滑轨的位置关系示意图。

图4为模具的结构示意图。

图5为冷却干燥装置的结构示意图。

图6为上料装置的结构示意图。

图中：1、前端面；2、后端面；3、上侧面；4、下侧面；5、主支撑柱；6、缓冲柱；7、凹槽；8、支撑筋；9、缓冲孔；10、机架；11、挤压液压缸；12、上料装置；13、加热装置；14、切割装置；15、冷却装置；16、冷却干燥装置；17、输送装置；18、模具；19、安装架；20、上承模座；21、下承模座；22、挤压成形模具；23、滑块；24、滑轨；25、限位块；26、限位螺栓；27、固定螺栓；28、凸棱；29、凹沟；30、手持部；31、雾化喷头；32、水泵；33、冷水腔；34、冷水管；35、出料管A；36、出料管B；37、传送带A；38、辊轮A；39、楔形块；40、出水管；41、集水箱；42、阀门；43、环形喷嘴层；44、环形冷风腔；45、风机；46、冷风管；47、冷风喷嘴；48、传送带B；49、辊轮B；50、出料管C；51、上料液压缸；52、上料爪；53、上料电机；54、上料辊轮；55、上料传送带；56、切割刀；57、废料箱；58、传送带C；59、辊轮C；60、螺旋加热管；61、加热器；62、加热腔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，一种轻量化新能源车用铝合金材料，包括铝合金型材主体，铝合金型材主体包括前端面1、后端面2、上侧面3、下侧面4，前端面、上侧面、后端面、下侧面首尾连接构成外廓封闭且内部中空的铝合金型材主体；铝合金型材主体的内壁上一体成形设置有主支撑柱5，主支撑柱与后端面的内壁相连接；主支撑柱5沿铝合金型材主体的长度方向设置于后端面上；主支撑柱的横截面呈弧形。铝合金型材主体的内壁上一体成形设置有缓冲柱6，缓冲柱为多个，多个缓冲柱上下对称地连接于上侧面3、下侧面4的内壁上；对称设置的缓冲柱在铝合金型材主体的内部结构分布均匀，在汽车发生撞击的时候可以吸收更多的撞击能量，放置撞击能量导向一侧，提高了本发明的铝合金型材主体缓冲冲击力的效果。缓冲柱6沿铝合金型材主体的长度方向设置于上侧面或下侧面上；缓冲柱的横截面呈弧形。缓冲柱的设置提高了本发明的铝合金型材主体对碰撞产生的冲击力的缓冲效果。前端面1的中部向内侧凹陷形成凹槽7，凹槽7沿铝合金型材主体的长度方向设置于前端面上；凹槽的横截面呈梯形；凹槽7的设置大大提高了本发明的铝合金型材主体的抗弯性能铝合金型材主体的内部一体成形设置有支撑筋8，支撑筋为多个，多个支撑筋分别将缓冲柱6、凹槽7与主支撑柱5连接起来；支撑筋的设置进一步地提高了本发明的铝合金型材主体的抗弯性能和强度。主支撑柱5、缓冲柱6内部分别一体成形设置有缓冲孔9，缓冲孔的设置进一步地提高了本发明的铝合金型材主体对碰撞产生的冲击力缓冲效果。支撑筋与前端面、上侧面、下侧面及后端面配合在铝材料型材主体内部构成多个稳固的三角形结构，进一步地提高了本发明的铝合金型材主体的强度。

如图2所示，一种轻量化新能源车用铝合金材料的制备装置，包括机架10，机架10上从左到右依次设置有挤压液压缸11、上料装置12、模具18、冷却装置15、冷却干燥装置16、输送装置17，上料装置与模具之间设置有加热装置13，模具的右侧设置有安装架19，安装架的上部设置有切割装置14；上料装置12将待加工铝棒输送到与模具相对应的位置，待加工铝棒在挤压液压缸11的推动作用下经加热装置13加热后从模具18中挤出成形，制得铝合金型材主体；铝合金型材主体依次经冷却装置15、冷却干燥装置16降温干燥后由输送装置17送出。

如图6所示，上料装置12包括上料液压缸51、上料爪52、上料传送机构，上料液压缸竖向固定设置于机架10上，上料爪52固定设置于上料液压缸的活塞杆输出端，上料传送机构设置于上料液压缸的前方；上料传送机构包括上料电机53、上料辊轮54、上料传送带55，上料辊轮为两个，两个上料辊轮前后间隔设置并通过上料传送带55传动连接；上料电机53与两个上料辊轮中的一个相联接。

加热装置13包括螺旋加热管60、加热器61，加热器固定设置于加热装置的壳体外部；加热装置的内部横向设置有加热腔62，螺旋加热管呈螺旋状盘绕于加热腔62的外侧，螺旋加热管的一端与加热器相连通；加热器采用电加热的方式给螺旋加热管加热。

目前现有的铝合金材料制备装置通过挤压成形的方法制得铝合金材料，需要先将待加工的铝合金棒放入加热炉中进行加热处理，然后将加热到符合挤压温度的待加工铝合金棒放入制备装置中进行挤压成形；加热后的待加工铝棒的转移过程中容易出现热能流失的问题，很难保证进入制备装置内的铝棒的温度符合挤压所要求的温度，很难保证铝棒挤压成形的效果及挤压后得到的铝合金材料的品质。本发明的铝合金材料制备装置设置有加热装置，加热装置对上料后的待加工铝棒进行加热，保证了待加工铝棒在进行挤压成形前符合挤压所要求的温度，保证了铝棒的挤压成形效果及制得的铝合金型材主体的品质。

如图3、4所示，模具18包括上承模座20、下承模座21、挤压成形模具22，挤压成形模具的外侧壁沿外圆设置有一圈凸棱28，上承模座的下部、下承模座的上部分别设置有与凸棱28相配合的凹沟29；凸棱与凹沟的配合设置使得挤压成形模具能够根据使用需求插置于上承模座、下承模座上或者从上承模座、下承模座上拆下来，并且在实现模具可拆卸的同时保证安装好的模具的各个部件之间不会出现相对位移，保证了模具在进行挤压成形工作过程的稳定。

挤压成形模具22通过固定螺栓27设置于上承模座的下端，上承模座设置于下承模座的上方，挤压成形模具插置于上承模座与下承模座之间；挤压成形模具根据本发明的轻量化新能源车用铝合金材料的断面进行模具设计。

下承模座21的底部设置有滑块23，机架10上沿前后方向设置有与滑块相配合滑轨24，通过滑块带动模具在滑轨上前后移动；滑轨的后部设置有限位块25；滑轨上开设有螺纹孔，螺纹孔内插置有限位螺栓26；限位块与限位螺栓共同配合对滑块及模具的位置进行限制，取下限位螺栓后向前移动模具能将模具从滑轨前方取出；上承模座20的前侧壁、后侧壁均向内侧凹陷形成手持部30，手持部的设置便于人手持着手持部将上承模座及挤压成形模具从下承模座上拆下，也便于通过手持部实现模具在滑轨上的前后移动。

铝合金材料制备装置在长时间的生产过程中模具容易损坏，损坏的模具会大大影响铝合金材料的生产进程与效果，需要对损坏的模具进行更换；目前现有的铝合金材料制备装置的模具是固定设置在制备装置上的，更换起来十分麻烦，费时费力。本发明的铝合金材料制备装置能够实现对挤压成形模具的更换；拆除限位螺栓26后解除了对模具18位置的限制，通过滑块在滑轨上滑动能将模具18从滑轨上拆下来；手持手持部能够直接将上承模座及挤压成形模具从下承模座上拆卸下来，然后拆除固定螺栓27，将挤压成形模具从上承模座上拆卸下来并进行更换；更换好新的挤压成形模具后安装上固定螺栓将挤压成形模具与上承模座固定在一起，再通过凸棱与凹沟的配合设置将挤压成形模具插置于下承模座上，构成模具18；将模具18通过滑块在滑轨上滑动到限定位置，安装上限位螺栓对模具18进行限位。通过凸棱与凹沟配合相连接的上承模座、挤压成形模具、下承模座三者之间是不会发生左右方向的相对位移的，保证了模具18在进行挤压成形工作过程的稳定，同时实现了模具的快速简易拆装，使得模具18的更换十分便捷，省时省力。

安装架19上开设有与挤压成形模具22位置相对应的出料口；冷却装置15壳体的左端、右端分别连通设置有出料管A35、出料管B36，出料管A与安装架的出料口相连通，出料管B与冷却干燥装置相连通；切割装置14包括切割液压缸、切割刀56，切割液压缸竖向固定设置于安装架19的顶部，切割刀竖向固定设置于切割液压缸的活塞杆输出端上；切割刀56位于模具18挤压端的正上方；模具18的下方设置有废料箱57。

冷却装置15壳体的内部上方设置有冷雾喷洒装置，冷雾喷洒装置包括雾化喷头31、冷水腔33，雾化喷头与冷水腔相连通；雾化喷头为多个，多个雾化喷头从左到右间隔设置于冷水腔的下部；冷水腔33通过冷水管34与水泵32相连接，水泵设置于冷却装置壳体的外部；雾化喷头31将冷水进行雾化喷洒，水雾喷洒在铝合金型材主体上进行冷却降温处理，冷却速度快，大大提高了冷却效率，冷却效果好。

冷却装置15壳体的内部下方设置有传送机构A，传送机构A包括传送带A37、辊轮A38，辊轮A为两个，两个辊轮A分别设置于冷却装置壳体的内部左侧、内部右侧并通过传送带A37传动连接，两个辊轮A中的一个与传送电机A相联接；

传送机构A的下方设置有楔形块39，楔形块固定于冷却装置壳体的内部底部，楔形块的楔面呈左高右低，冷却装置的壳体底部右端通过出水管40连接有集水箱41；出水管40上设置有阀门42。左高右低的楔面有利于冷却装置内的水顺着楔面流动到出水管处积聚，打开阀门42，冷却装置内积聚的水通过出水管流入到集水箱内进行收集；集水箱的设置用于收集冷却装置内部积聚的水，实现水的再回收利用，节约水资源。

如图5所示，冷却干燥装置壳体的内部横向设置有环形喷嘴层43，环形喷嘴层的外侧套设有环形冷风腔44，环形冷风腔通过冷风管46与风机45相连接，风机设置于冷却干燥装置壳体的外部；

环形喷嘴层43内设置有冷风喷嘴47，冷风喷嘴呈进风口到出风口直径递减的缩口状；在风压一定时，冷风喷嘴的横截面积越小风速越大，缩口状的冷风喷嘴在冷风流经时将风量集中并加快了风速，冷风经缩口状的冷风喷嘴快速喷出对铝合金型材主体进行降温干燥，冷却干燥效果更好。冷风喷嘴47为多个，多个冷风喷嘴从左到右呈圆周环绕排布于环形喷嘴层上，冷风喷嘴对铝合金型材主体进行了全方位、多角度的包围，能实现冷风全方位、多角度、环绕地对铝合金型材主体进行降温干燥，冷却干燥效果更好。

缩口状的冷风喷嘴从进风口到出风口直径递减，冷风从进风口进入冷风喷嘴后风量集中的同时流速不断加快，然后从冷风喷嘴的出风口加速喷出对铝合金型材主体进行冷却干燥；冷却喷嘴的排布能对铝合金型材主体进行全方位多角度地冷却干燥；冷却喷嘴的排布配合着其缩口状的形状设置，共同提高了冷风对铝合金型材主体的冷却干燥速度，冷却干燥效率高，实现了更好的冷却干燥效果。

环形喷嘴层43的内侧横向设置有传送机构B，传送机构B包括传送带B48、辊轮B49，辊轮B为两个，两个辊轮B分别设置于环形喷嘴层的内侧左部、内侧右部并通过传送带B48传动连接；两个辊轮B中的一个与传送电机B相联接；冷却干燥装置壳体的右端连通设置有出料管C50。

一种轻量化新能源车用铝合金材料的制备方法，通过制备装置制得铝合金型材主体；铝合金型材主体的制备方法为：

初始状态时上料液压缸51的活塞杆缩回，上料爪52的高度位置与上料传送带55的高度位置相对应；将待加工铝棒放置在上料传送带55上，上料电机53启动带动上料辊轮54转动，进而带动上料传送带55移动将待加工铝棒输送至上料爪52处，待加工铝棒落入上料爪52内；上料液压缸51的活塞杆伸出带动上料爪52上移，使得待加工铝棒的高度位置与挤压成形模具22的高度位置相对应；挤压液压缸11的活塞杆伸出推动待加工铝棒向右移动，待加工铝棒先经过加热装置13加热后其一端与挤压成形模具的挤压端相接触，挤压液压缸11的活塞杆继续伸出挤压待加工铝棒，待加工铝棒经挤压成形模具22挤出成形制成铝合金型材主体，制得的铝合金型材主体穿过安装架19的出料口后向冷却装置15处排出；在单根铝棒挤压成形完成后，挤压液压缸11的活塞杆缩回，切割液压缸启动，切割液压缸的活塞杆伸出带动切割刀56向下移动对铝棒端部的废料进行切割，废料掉落到废料箱57内部进行收集；

铝合金型材主体通过出料管A35进入到冷却装置15内部并在传送带A37的传送作用下向右移动；水泵32启动后将冷水通过冷水管34输送至冷水腔33内，雾化喷头31将冷水进行雾化喷洒，水雾喷洒在铝合金型材主体上进行冷却降温处理，冷却速度快，大大提高了冷却效率，冷却效果好。

经过冷却装置冷却降温后的铝合金型材主体通过出料管B36进入到冷却干燥装置16的内部并在传送带B48的传送作用下向右移动；风机45启动后将冷风通过冷风管46输送至环形冷风腔44内通过冷风喷嘴47高速喷出，对铝合金型材主体进行二次冷却并干燥；经过冷却干燥装置降温并干燥的铝合金型材主体通过出料管C50传送到输送装置17上并在传送带C58的传送作用下送出制备装置；当需要对挤压成形模具22进行更换时，卸下限位螺栓26，手动带动模具沿着滑轨24向前滑动；在模具离开滑轨后，将上承模座20与下承模座21拆开，卸下固定螺栓27解除挤压成形模具22与上承模座20之间的固定连接，将挤压成形模具22从上承模座上拆下并进行更换；通过凸棱与凹沟的配合将新的挤压成形模具插置于上承模座的下端，安装固定螺栓27将新的挤压成形模具与上承模座固定在一起，通过凸棱与凹沟的配合将新的挤压成形模具及上承模座插置于下承模座上构成模具18；将模具18放置在滑轨上，通过下承模座底部的滑块与滑轨的配合将模具向后推动至滑块的后侧壁与限位块25相接触；安装限位螺栓26使滑块的前侧壁与限位螺栓相接触，限位块与限位螺栓共同配合完成对模具18位置的限制，挤压成形模具的更换完成。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种轻量化新能源车用铝合金材料的制备装置，包括机架（10），其特征在于：所述机架（10）上从左到右依次设置有挤压液压缸（11）、上料装置（12）、模具（18）、冷却装置（15）、冷却干燥装置（16）、输送装置（17），上料装置与模具之间设置有加热装置（13），模具的右侧设置有安装架（19），安装架的上部设置有切割装置（14）；上料装置（12）将待加工铝棒输送到与模具相对应的位置，待加工铝棒在挤压液压缸（11）的推动作用下经加热装置（13）加热后从模具（18）中挤出成形，制得铝合金型材主体；所述铝合金型材主体依次经冷却装置（15）、冷却干燥装置（16）降温干燥后由输送装置（17）送出；

所述模具（18）包括上承模座（20）、下承模座（21）、挤压成形模具（22），挤压成形模具的外侧壁沿外圆设置有一圈凸棱（28），上承模座的下部、下承模座的上部分别设置有与凸棱（28）相配合的凹沟（29）；所述挤压成形模具（22）通过固定螺栓（27）设置于上承模座的下端，上承模座设置于下承模座的上方，挤压成形模具插置于上承模座与下承模座之间；

所述下承模座（21）的底部设置有滑块（23），机架（10）上沿前后方向设置有与滑块相配合滑轨（24），通过滑块带动模具在滑轨上前后移动；所述滑轨的后部设置有限位块（25）；所述滑轨上开设有螺纹孔，螺纹孔内插置有限位螺栓（26）；限位块与限位螺栓共同配合对滑块及模具的位置进行限制，取下限位螺栓后向前移动模具能将模具从滑轨前方取出；

所述上承模座（20）的前侧壁、后侧壁均向内侧凹陷形成手持部（30）；

制备装置制得的轻量化新能源车用铝合金材料包括铝合金型材主体，铝合金型材主体包括前端面（1）、后端面（2）、上侧面（3）、下侧面（4），前端面、上侧面、后端面、下侧面首尾连接构成外廓封闭且内部中空的铝合金型材主体；

所述铝合金型材主体的内壁上一体成形设置有主支撑柱（5），主支撑柱与后端面的内壁相连接；所述铝合金型材主体的内壁上一体成形设置有缓冲柱（6），缓冲柱为多个，多个缓冲柱上下对称地连接于上侧面（3）、下侧面（4）的内壁上；所述前端面（1）的中部向内侧凹陷形成凹槽（7）；所述铝合金型材主体的内部一体成形设置有支撑筋（8），支撑筋为多个，多个支撑筋分别将缓冲柱（6）、凹槽（7）与主支撑柱（5）连接起来；所述主支撑柱（5）、缓冲柱（6）内部分别一体成形设置有缓冲孔（9）。

2.根据权利要求1所述的轻量化新能源车用铝合金材料的制备装置，其特征在于：所述凹槽（7）沿铝合金型材主体的长度方向设置于前端面上；所述凹槽的横截面呈梯形。

3.根据权利要求1所述的轻量化新能源车用铝合金材料的制备装置，其特征在于：所述主支撑柱（5）沿铝合金型材主体的长度方向设置于后端面上；所述主支撑柱的横截面呈弧形；所述缓冲柱（6）沿铝合金型材主体的长度方向设置于上侧面或下侧面上；所述缓冲柱的横截面呈弧形。

4.根据权利要求1所述的轻量化新能源车用铝合金材料的制备装置，其特征在于：所述安装架（19）上开设有与挤压成形模具（22）位置相对应的出料口；所述冷却装置（15）壳体的左端、右端分别连通设置有出料管A（35）、出料管B（36），出料管A与安装架的出料口相连通，出料管B与冷却干燥装置相连通；

所述冷却装置（15）壳体的内部上方设置有冷雾喷洒装置，冷雾喷洒装置包括雾化喷头（31）、冷水腔（33），雾化喷头与冷水腔相连通；所述雾化喷头为多个，多个雾化喷头从左到右间隔设置于冷水腔的下部；所述冷水腔（33）通过冷水管（34）与水泵（32）相连接，水泵设置于冷却装置壳体的外部；

所述冷却装置（15）壳体的内部下方设置有传送机构A，传送机构A包括传送带A（37）、辊轮A（38），辊轮A为两个，两个辊轮A分别设置于冷却装置壳体的内部左侧、内部右侧并通过传送带A（37）传动连接，两个辊轮A中的一个与传送电机A相联接；

所述传送机构A的下方设置有楔形块（39），楔形块固定于冷却装置壳体的内部底部，楔形块的楔面呈左高右低；所述冷却装置的壳体底部右端通过出水管（40）连接有集水箱（41）；所述出水管（40）上设置有阀门（42）。

5.根据权利要求1所述的轻量化新能源车用铝合金材料的制备装置，其特征在于：所述冷却干燥装置壳体的内部横向设置有环形喷嘴层（43），环形喷嘴层的外侧套设有环形冷风腔（44），环形冷风腔通过冷风管（46）与风机（45）相连接，风机设置于冷却干燥装置壳体的外部；所述环形喷嘴层（43）内设置有冷风喷嘴（47），冷风喷嘴呈进风口到出风口直径递减的缩口状；所述冷风喷嘴（47）为多个，多个冷风喷嘴从左到右呈圆周环绕排布于环形喷嘴层上；

所述环形喷嘴层（43）的内侧横向设置有传送机构B，传送机构B包括传送带B（48）、辊轮B（49），辊轮B为两个，两个辊轮B分别设置于环形喷嘴层的内侧左部、内侧右部并通过传送带B（48）传动连接；两个辊轮B中的一个与传送电机B相联接；

所述冷却干燥装置壳体的右端连通设置有出料管C（50）。

6.根据权利要求1所述的轻量化新能源车用铝合金材料的制备装置，其特征在于：所述上料装置（12）包括上料液压缸（51）、上料爪（52）、上料传送机构，上料液压缸竖向固定设置于机架（10）上，上料爪（52）固定设置于上料液压缸的活塞杆输出端，上料传送机构设置于上料液压缸的前方；所述上料传送机构包括上料电机（53）、上料辊轮（54）、上料传送带（55），上料辊轮为两个，两个上料辊轮前后间隔设置并通过上料传送带（55）传动连接；所述上料电机（53）与两个上料辊轮中的一个相联接。

7.根据权利要求1所述的轻量化新能源车用铝合金材料的制备装置，其特征在于：所述切割装置（14）包括切割液压缸、切割刀（56），切割液压缸竖向固定设置于安装架（19）的顶部，切割刀竖向固定设置于切割液压缸的活塞杆输出端上；所述切割刀（56）位于模具（18）挤压端的正上方；所述模具（18）的下方设置有废料箱（57）。

8.一种轻量化新能源车用铝合金材料的制备方法，其特征在于：通过如权利要求1-7任一项所述的制备装置制得铝合金型材主体；铝合金型材主体的制备方法为：

初始状态时上料液压缸（51）的活塞杆缩回，上料爪（52）的高度位置与上料传送带（55）的高度位置相对应；将待加工铝棒放置在上料传送带（55）上，上料电机（53）启动带动上料辊轮（54）转动，进而带动上料传送带（55）移动将待加工铝棒输送至上料爪（52）处，待加工铝棒落入上料爪（52）内；上料液压缸（51）的活塞杆伸出带动上料爪（52）上移，使得待加工铝棒的高度位置与挤压成形模具（22）的高度位置相对应；挤压液压缸（11）的活塞杆伸出推动待加工铝棒向右移动，待加工铝棒先经过加热装置（13）加热后其一端与挤压成形模具的挤压端相接触，挤压液压缸（11）的活塞杆继续伸出挤压待加工铝棒，待加工铝棒经挤压成形模具（22）挤出成形制成铝合金型材主体，制得的铝合金型材主体穿过安装架（19）的出料口后向冷却装置（15）处排出；在单根铝棒挤压成形完成后，挤压液压缸（11）的活塞杆缩回，切割液压缸启动，切割液压缸的活塞杆伸出带动切割刀（56）向下移动对铝棒端部的废料进行切割，废料掉落到废料箱（57）内部进行收集；

铝合金型材主体通过出料管A（35）进入到冷却装置（15）内部并在传送带A（37）的传送作用下向右移动；水泵（32）启动后将冷水通过冷水管（34）输送至冷水腔（33）内，雾化喷头（31）将冷水进行雾化喷洒，水雾喷洒在铝合金型材主体上进行冷却降温处理；

经过冷却装置冷却降温后的铝合金型材主体通过出料管B（36）进入到冷却干燥装置（16）的内部并在传送带B（48）的传送作用下向右移动；风机（45）启动后将冷风通过冷风管（46）输送至环形冷风腔（44）内通过冷风喷嘴（47）高速喷出，对铝合金型材主体进行二次冷却并干燥；经过冷却干燥装置降温并干燥的铝合金型材主体通过出料管C（50）传送到输送装置（17）上并在传送带C（58）的传送作用下送出制备装置；

当需要对挤压成形模具（22）进行更换时，卸下限位螺栓（26），手动带动模具沿着滑轨（24）向前滑动；在模具离开滑轨后，将上承模座（20）与下承模座（21）拆开，卸下固定螺栓（27）解除挤压成形模具（22）与上承模座（20）之间的固定连接，将挤压成形模具（22）从上承模座上拆下并进行更换；通过凸棱与凹沟的配合将新的挤压成形模具插置于上承模座的下端，安装固定螺栓（27）将新的挤压成形模具与上承模座固定在一起，通过凸棱与凹沟的配合将新的挤压成形模具及上承模座插置于下承模座上构成模具（18）；将模具（18）放置在滑轨上，通过下承模座底部的滑块与滑轨的配合将模具向后推动至滑块的后侧壁与限位块（25）相接触；安装限位螺栓（26）使滑块的前侧壁与限位螺栓相接触，限位块与限位螺栓共同配合完成对模具（18）位置的限制，挤压成形模具的更换完成。

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