CN114474655B - 一种用于铜铝排挤塑的连续生产装置及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的一种用于铜铝排挤塑的连续生产装置及其生产方法，它包括依次设置的第一料架、第二料架、整平机、加热线圈、高度调整机构、挤出机、冷却槽、牵引机构、第三料架和第四料架；所述第一料架和第二料架之间设有一个冷焊机；铜排通过放线后进入整平机构，高度调整机构通过蜗轮蜗杆进行调节，铜排进入挤塑模具的模腔后，从挤出机中挤出的融化状态的塑料粒子附着在铜排上，跟随铜排挤出型腔。本发明能够保证铜排在挤塑过程中的平稳性，将挤塑机的停机时间降到最低，实现生产连续化的目的，保证挤塑铜排上下面挤塑层厚度均匀，达到降本增效的目的。

Description

一种用于铜铝排挤塑的连续生产装置及其生产方法

技术领域

本发明涉及铜铝排生产加工技术领域，尤其涉及一种用于铜铝排挤塑的连续生产装置及其生产方法。

背景技术

新能源汽车正在占领越来越多的市场份额，挤塑铜铝排由于加工效率高以及成型简单的特点，可以很好的替代热缩软铜铝排以及铜软连接，挤塑生产工序为连续性生产，相比单件而言，具有成本低的优势。目前的挤塑工序主要设备为挤出机，通过温度、挤出速度等参数控制，塑料粒子通过加热以及螺杆挤出附着在铜铝排或铝排上来达到挤塑目的。

目前市面的设备多为模块化设备，针对不同的规格没有办法做到统一性，挤塑生产线的布局也是需要根据实际情况确认，如何能够减少挤塑停机的时间、减少换料的时间、选用合理的温度参数预热、保证整个过程中材料的平整和张直一直是个难题，设备供应商只能保证设备处于可用状态，而产品的产出，需要车间研发人员通过不断的试验以及增加辅助机构来实现，浪费大量的人工成本，且塑料粒子价格昂贵，多次试机无法量产同样会造成物料成本的浪费。

目前行业内挤塑铜铝排的挤塑工序整条生产线较长，覆盖铜铝排的放料、整平、矫直、挤出、冷却以及收卷等多个工序，同时配合合理的加工参数以及合理的挤塑模具，其中核心为挤出工序，塑料粒子通过螺杆挤压挤出附着在铜铝排表面，在铜铝排进入挤塑模具前，进料的高度尤为重要，目前市场上挤塑机生产线普遍进料高度调整精度较差，不能进行细微的调整。

如果挤塑前铜铝排进入模具的高度不能够调整到最佳位置，那么会出现以下几种异常情况：（1）铜铝排在进入模具时中心高度不能和模具高度保持一致，那么铜铝排在进入模具时会与模具产生一个夹角，模具的材质为合金钢，铜铝排如果随着夹角进入模具，那么会与模具产生刮蹭，使铜铝排的表面质量和尺寸收到影响。（2）铜铝排的中心高度与模具不一致，经挤塑后，融化后的塑料粒子在铜铝排表面形成绝缘层，此时铜铝排上下表面的绝缘层会厚度不均匀，出现上薄下厚或者上厚下薄的现象。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种用于铜铝排挤塑的连续生产装置及其生产方法，实现连续化的生产，以及保证物料在加工过程中的平稳状态，以获得合格的挤塑产品。

本发明的目的是这样实现的：

一种用于铜铝排挤塑的连续生产装置，它包括依次设置的第一料架、第二料架、整平机、加热线圈、高度调整机构、挤出机、冷却槽、牵引机构、第三料架和第四料架；所述第一料架和第二料架之间设有一个冷焊机；铜铝排通过放线后进入整平机构，高度调整机构通过蜗轮蜗杆进行调节，铜铝排进入挤塑模具的模腔后，从挤出机中挤出的融化状态的塑料粒子附着在铜铝排上，跟随铜铝排挤出型腔；所述高度调整机构包括辊轴、升降机构、工作台和螺杆，所述工作台上设有升降机构，升降机构设有螺杆，所述螺杆的顶端设有法兰盘，所述法兰盘与下底板相连，所述下底板上设有左右两个挡板，两个挡板之间设置辊轴，所述下底板和工作台之间设有多根导柱，导柱分别设置在升降机构的两侧，所述升降机构连接有手轮，通过手轮转动，从而实现螺杆的上下移动，螺杆带动下底板上的辊轴上下移动调整。

进一步地，所述工作台的一端设有一个刻度箭头。

进一步地，所述刻度箭头的同侧设有一个刻度尺，所述刻度尺底部固定在工作台上。

进一步地，所述第一料架和第二料架的大小规格一致，用于放线；所述第三料架和第四料架的大小规格一致，用于收料。

一种用于铜铝排挤塑的连续生产方法，它包括以下内容：

步骤一、将一卷铜铝排放置在第二料架上，将另一卷铜铝排放置在第一料架上，铜铝排均为圈料；取出第二料架上的铜铝排的料头，分别穿过整平机、加热线圈和高度调整机构，然后从挤出机的挤塑模具中穿出，然后将铜铝排的前端与牵引材料相铆接；

步骤二、调整整平机的参数，使能够保证铜铝排通过整平机后起到校直和整平作用；

步骤三、将铜铝排通过加热线圈，通过时与加热线圈的玻璃管无相互干涉，此时加热线圈不工作；

步骤四、调整高度调整机构的上下高度，铜铝排的截面中心与模具中心在同一高度，高度调整机构上设有刻度尺，可根据不同的规格调整到相对应的高度；

步骤五、启动挤出机的开关，让塑料粒子从挤塑模具的模腔中涌出，此时牵引机构不工作；

步骤六、打开冷却槽中的水循环系统，启动加温装置；

步骤七、在冷却槽中的水温到达设定温度时，当目视观察到融化的塑料粒子中已无空气与杂质时，开启牵引机构，开始先处于低速运转状态；

步骤八、开启牵引机构的同时打开中频炉开关，使加热线圈开始工作；

步骤九、牵引机构开始工作，带动牵引材料向前方运动，从而带动铜铝排向前方运动，同时，分别调整挤出机和牵引机构的挤出速度和牵引速度，使得铜铝排通过挤塑模具出料后，塑料粒子均匀的附着在铜铝排的表面；

步骤十、当铜铝排的前端向前运动到牵引装置时，此时将牵引材料与铜铝排的连接处剪断，然后将铜铝排引到第三料架上，进行收卷；

步骤十一、在挤塑过程中，观察各项部件的运行情况，当第二料架上的铜铝排将要放线完毕时，将挤出机与牵引机构的挤出速度和牵引速度调慢，将加热线圈的功率调低，此时，将第二料架上的铜铝排的尾部与第一料架上的铜铝排的头部通过冷焊机进行焊接，焊接完成后，将挤出机与牵引机构的挤出速度和牵引速度调制正常工作速度，加热线圈调至正常功率，继续挤塑加工；

步骤十二、当第三料架收料结束后，将挤塑后的铜铝排剪断，并将第三料架沿地轨推出，并将挤塑后的铜铝排引到第四料架上，继续收卷。

进一步地，步骤六中冷却槽中的水温保持在35-45℃，步骤七中冷却槽中的水温的设定温度为40℃。

进一步地，步骤八中使用测温仪将加热线圈的加热温度控制在230℃

进一步地，步骤九中挤出速度和牵引速度相互配合联动。

进一步地，当第一料架上的铜铝排放线完毕时，重复步骤十一，将第一料架上的铜铝排的尾部与第二料架上新放置的铜铝排的头部进行焊接。

进一步地，当第四料架的铜铝排收卷完毕后，重复步骤十二，使用液压钳将挤塑铜铝排剪断，并推入第三料架，将铜铝排引入第三料架并继续收卷。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的能够保证铜铝排在挤塑过程中的平稳性，将挤塑机的停机时间降到最低，实现生产连续化的目的，保证挤塑铜铝排上下面挤塑层厚度均匀，达到降本增效的目的。

本发明的高度调整机构，针对不同的铜铝排规格，只需通过手轮调整辊轴的高度，使其高度与模具高度一致，铜铝排进料先经过辊轴，到达对应的高度，然后再进入模具进行挤塑；并可通过记录相对应的刻度尺数据，可计算出模具中心高度与刻度尺数值的线性关系，后续调整方便。本发明可精确调整铜铝排的挤塑进料高度，使得铜铝排进入挤塑模具后塑料粒子均匀地喷覆在铜铝排的表面，使得产出的铜铝排具有厚度均匀的绝缘层，提高了产品质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的挤塑铜铝排的截面图。

图3为本发明的挤塑铜铝排的挤塑状态示意图。

图4为本发明的物料连续生产进料原理图。

图5为本发明的物料连续生产收卷原理图。

图6为本发明的铜铝排与牵引物料的连接图。

图7为本发明的高度调整机构的结构示意图。

其中：

第一料架1、冷焊机2、第二料架3、铜铝排4、整平机5、加热线圈6、高度调整机构7、刻度尺71、挡板72、辊轴73、加强筋74、下底板75、直线轴承76、导柱77、蜗轮蜗杆升降机构78、工作台79、手轮710、螺杆711、法兰盘712、刻度箭头713、挤塑模具8、冷却槽9、牵引机构10、第三料架11、第四料架12、塑料粒子13、牵引材料14、挤出机15。

实施方式

为更好地理解本发明的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本发明的技术方案的具体实施态样，其仅为本发明技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如A部件位于B部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。

实施例1

参见图1-图7，图1绘制了一种用于铜铝排挤塑的连续生产装置的结构示意图。如图所示，本发明的一种用于铜铝排挤塑的连续生产装置，它包括依次设置的第一料架1、第二料架3、整平机5、加热线圈6、高度调整机构7、挤出机15、冷却槽9、牵引机构10、第三料架11和第四料架12。

所述第一料架1和第二料架3的大小规格一致，用于放线，第一料架1和第二料架3之间设有一个冷焊机2，冷焊机2用于焊接储存在第一料架1和第二料架3上的铜铝排4物料的头部和尾部；冷焊机2在焊接时使用铜焊条焊接，可以保证焊缝整齐，并且焊接处结合力强。

铜铝排4通过放线后进入整平机构5，整平机构5主要用于铜铝排4的校直，铜铝排4型材收卷时会带有一定的应力，以及扭曲，通过整平机构5时，会矫正铜铝排4的平面度和直线度，防止铜铝排4在进入挤出机15的挤塑模具8时，由于扭曲与挤塑模具8发生刮蹭，破坏外观。

为了更好的让融化后的塑料粒子13附着在铜铝排4上，铜铝排4在进入挤塑模具8之前需要通过加热线圈6进行预热，不同的铜铝排4规格根据实际情况选用不同的功率。

为了保证铜铝排4在进入挤塑模具8时与挤塑模具8保证同一高度，需在挤塑模具8前部设置高度调整机构7，高度调整机构7通过蜗轮蜗杆进行调节，具有优秀的自锁性，能够保证在调整到所需要的高度时位置不会产生变动。

铜铝排4进入挤塑模具8的模腔后，从挤出机15中挤出的融化状态的塑料粒子13附着在铜铝排4上，跟随铜铝排4挤出型腔。

铜铝排4出型腔时，附着在表面的塑料粒子13温度仍然很高，在250~260℃之间，在空气中冷却一段距离后，进入冷却槽9，冷却槽9的温度控制在40℃，高温的塑料粒子13通过冷却槽9后，迅速固化。

整个铜铝排4的向前运行过程由牵引机构10完成，在挤塑工序时，设置牵引材料14与要挤塑的铜铝排4前端相铆接，牵引材料14不参与挤塑，只负责牵引，尽可能的保证铜铝排4的利用率。

所述第三料架11和第四料架12，用于收料，大小规格一致，第三料架11的底部设有滚轮，可移动。

本发明的一种用于铜铝排挤塑的连续生产方法，包括以下内容：

步骤一、将一卷铜铝排放置在第二料架上，将另一卷铜铝排放置在第一料架上，铜铝排均为圈料；取出第二料架上的铜铝排的料头，分别穿过整平机、加热线圈和高度调整机构，然后从挤出机的挤塑模具中穿出，然后将铜铝排的前端与牵引材料相铆接，牵引材料通过气缸压紧在牵引机构中。

步骤二、调整整平机的参数，使能够保证铜铝排通过整平机后起到校直和整平作用。

步骤三、将铜铝排通过加热线圈，通过时与加热线圈的玻璃管无相互干涉，此时加热线圈不工作。

步骤四、调整高度调整机构的上下高度，铜铝排的截面中心与模具中心在同一高度，高度调整机构上设有刻度尺，可根据不同的规格调整到相对应的高度。

步骤五、启动挤出机的开关，让塑料粒子从挤塑模具的模腔中涌出，目的是先将融化状态下的塑料粒子中的杂质与空气排除干净；此时牵引机构不工作。

步骤六、打开冷却槽中的水循环系统，启动加温装置，使水温保持在40℃左右。

步骤七、在冷却槽中的水温到达40℃时，当目视观察到融化的塑料粒子中已无空气与杂质时，开启牵引机构，开始先处于低速运转状态。

步骤八、开启牵引机构的同时打开中频炉开关，使加热线圈开始工作，使用测温仪将加热线圈的加热温度控制在230℃。

步骤九、牵引机构开始工作，带动牵引材料向前方运动，牵引材料由于与铜铝排的端部通过铆钉连接，铜铝排也被带动向前方运动，同时，分别调整挤出机和牵引机构的挤出速度和牵引速度，使得铜铝排通过挤塑模具出料后，塑料粒子均匀的附着在铜铝排的表面，挤出速度和牵引速度必须以合适的方式联动，否则会出现挤塑层厚度不足或者断料的情况。

步骤十、当铜铝排的前端向前运动到牵引装置时，此时将牵引材料与铜铝排的连接处使用液压钳剪断，然后将铜铝排引到第三料架上，进行收卷。

步骤十一、在挤塑过程中，观察各项部件的运行情况，当第二料架上的铜铝排将要放线完毕时，将挤出机与牵引机构的挤出速度和牵引速度调慢，将加热线圈的功率调低，此时，将第二料架上的铜铝排的尾部与第一料架上的铜铝排的头部通过冷焊机进行焊接，焊接完成后，将挤出机与牵引机构的挤出速度和牵引速度调制正常工作速度，加热线圈调至正常功率，继续挤塑加工。

步骤十二、当第三料架收料结束后，使用液压钳将挤塑后的铜铝排剪断，并将第三料架沿地轨推出，并将挤塑后的铜铝排引到第四料架上，继续收卷。

步骤十三、当第一料架上的铜铝排放线完毕时，重复步骤十一，将第一料架上的铜铝排的尾部与第二料架上新放置的铜铝排的头部进行焊接。

步骤十四、当第四料架的铜铝排收卷完毕后，重复步骤十二，使用液压钳将挤塑铜铝排剪断，并推入第三料架，将铜铝排引入第三料架并继续收卷。

以上步骤可以最低程度降低设备的停机时间，保证连续化生产。

参见图7，图7绘制了本发明的高度调整机构的结构示意图。如图所示，所述高度调整机构7包括刻度尺71、挡板72、辊轴73、下底板75、导柱77、蜗轮蜗杆升降机构78、工作台79、手轮710和螺杆711，所述工作台79上设有蜗轮蜗杆升降机构78，蜗轮蜗杆升降机构78设有螺杆711，工作台79上设有避让孔便于螺杆711通过运动，所述螺杆711的顶端设有法兰盘712，并通过法兰盘712与下底板75通过紧固件相连，所述下底板75上设有左右两个挡板72，两个挡板72之间设置辊轴73，辊轴73通过紧固件固定在两侧挡板72上，辊轴73安装时需与工作台79保持平行，避免倾斜。

所述下底板75的下方设有两根导柱77，两根导柱77分别设置在蜗轮蜗杆升降机构78的两侧，所述导柱77的两端分别通过直线轴承76固定在下底板75底面和工作台79上。

所述蜗轮蜗杆升降机构78连接有手轮710，通过手轮710顺时针或者逆时针转动，从而实现螺杆711的上下移动，螺杆711带动下底板75上的辊轴73上下移动调整。

所述工作台79的一端设有一个刻度箭头713，刻度箭头713的同侧设有一个刻度尺71，所述刻度尺71底部固定在工作台79上，所述刻度尺71的高度高于辊轴73的高度。

所述挡板72的侧面设有加强筋74，用于保证挡板72的强度。

铜铝排4经过辊轴73调节高度后，先进入模腔，然后进入挤塑模具8，模腔内的塑料粒子13喷出，均匀附着在铜铝排4表面，在铜铝排4表面形成厚度均匀的绝缘层。

工作原理：

首先将工作台安装在地面，并校验水平；蜗轮蜗杆升降机构安装在工作台上，工作台上有避让孔，能够使蜗轮蜗杆的螺杆穿入，防止螺杆上下运动时产生干涉。

为了维持蜗轮蜗杆升级机构的上下移动的稳定性，需安装导柱保证；两个直线轴承安装在工作台上，另外两个直线轴承安装在下底板上，两根导柱分别安装在两侧的上下直线轴承中间。

涡轮蜗杆升降机构的法兰盘与安装辊轴的下底板通过紧固件相连；涡轮蜗杆升降机构通过手轮顺时针或者逆时针转动，来实现蜗轮蜗杆升降机构的上下移动。

辊轴挡板安装在下底板上，为了保证挡板的强度，侧面增加加强筋来实现加固。

辊轴安装在两侧挡板中间，通过紧固件固定在两侧挡板上，辊轴安装时需与工作台保持平行，避免倾斜。

通过手轮旋转后，螺杆的上下移动位移可以通过刻度尺读出，方便记录。

通过旋转手轮驱动蜗轮蜗杆升级机构，实际目的是调整辊轴的高度，由于蜗轮蜗杆传动具有自锁性，所以高度调整到位后能够保持稳定；铜铝排进料先经过辊轴，到达对应的高度，然后再进入模具进行挤塑。

针对不同的铜铝排规格，只需通过手轮调整辊轴的高度，使其高度与模具高度一致，并可通过记录相对应的刻度尺数据，可计算出模具中心高度与刻度尺数值的线性关系，后续调整方便。

本发明的高度调整机构的调节方法，它包括以下内容：

（1）根据铜铝排4不同的规格，选取相对应的挤塑模具8，并将挤塑模具13安装在模腔12中，将挤塑模具13使用紧固件固定。

（2）摇动手轮710，使蜗轮蜗杆升降机构78开始工作，蜗轮蜗杆升降机构78带动螺杆711开始上下移动。

（3）螺杆711上下移动带动法兰盘712同步运动。

（4）法兰盘712与下底板75通过紧固件相连，法兰盘712上下移动带动下底板75同步运动。

（5）挡板72垂直安装在下底板75上，并通过加强筋74进行加固，辊轴73两端分别固定安装在挡板72上，下底板75上下移动最终带动辊轴73上下移动，如图1、图2所示。

（6）直线轴承76与导柱77起导向作用，防止辊轴73在上下移动的过程中发生倾斜。

（7）刻度箭头713安装在下底板75上，通过摇动手轮710，将刻度箭头713与刻度尺71某一参数对齐，此时铜铝排4的中心高度与模具15的中心高度一致。

（8）启动挤塑机，铜铝排4开始向前运动，铜铝排4先进入模腔16，然后经过挤塑模具8，塑料粒子13在模腔16内喷出，附着在铜铝排4表面，铜铝排4进行向前运动，从模腔16中出料，此时铜铝排4表面已经形成绝缘层17，经过冷却后，测量铜铝排4上下面绝缘层17的厚度，如果均匀，说明铜铝排4进料中心高度与挤塑模具8中心高度一致，如果有差异，则根据差异的实际数值微调手轮710，通过更改铜铝排4进料中心高度来使绝缘层17厚度保持均匀。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于铜铝排挤塑的连续生产方法，其特征在于，它包括以下内容：

步骤一、将一卷铜铝排放置在第二料架上，将另一卷铜铝排放置在第一料架上，铜铝排均为圈料；取出第二料架上的铜铝排的料头，分别穿过整平机、加热线圈和高度调整机构，然后从挤出机的挤塑模具中穿出，然后将铜铝排的前端与牵引材料相铆接；

步骤二、调整整平机的参数，使能够保证铜铝排通过整平机后起到校直和整平作用；

步骤三、将铜铝排通过加热线圈，通过时与加热线圈的玻璃管无相互干涉，此时加热线圈不工作；

步骤四、调整高度调整机构的上下高度，铜铝排的截面中心与模具中心在同一高度，高度调整机构上设有刻度尺，可根据不同的规格调整到相对应的高度；

步骤五、启动挤出机的开关，让塑料粒子从挤塑模具的模腔中涌出，此时牵引机构不工作；

步骤六、打开冷却槽中的水循环系统，启动加温装置；

步骤七、在冷却槽中的水温到达设定温度时，当目视观察到融化的塑料粒子中已无空气与杂质时，开启牵引机构，开始先处于低速运转状态；

步骤八、开启牵引机构的同时打开中频炉开关，使加热线圈开始工作；

步骤九、牵引机构开始工作，带动牵引材料向前方运动，从而带动铜铝排向前方运动，同时，分别调整挤出机和牵引机构的挤出速度和牵引速度，使得铜铝排通过挤塑模具出料后，塑料粒子均匀的附着在铜铝排的表面；

步骤十、当铜铝排的前端向前运动到牵引装置时，此时将牵引材料与铜铝排的连接处剪断，然后将铜铝排引到第三料架上，进行收卷；

步骤十一、在挤塑过程中，观察各项部件的运行情况，当第二料架上的铜铝排将要放线完毕时，将挤出机与牵引机构的挤出速度和牵引速度调慢，将加热线圈的功率调低，此时，将第二料架上的铜铝排的尾部与第一料架上的铜铝排的头部通过冷焊机进行焊接，焊接完成后，将挤出机与牵引机构的挤出速度和牵引速度调制正常工作速度，加热线圈调至正常功率，继续挤塑加工；

步骤十二、当第三料架收料结束后，将挤塑后的铜铝排剪断，并将第三料架沿地轨推出，并将挤塑后的铜铝排引到第四料架上，继续收卷。

2.根据权利要求1所述的一种用于铜铝排挤塑的连续生产方法，其特征在于：步骤六中冷却槽中的水温保持在40℃左右，步骤七中冷却槽中的水温的设定温度为40℃。

3.根据权利要求1所述的一种用于铜铝排挤塑的连续生产方法，其特征在于：步骤八中使用测温仪将加热线圈的加热温度控制在230℃。

4.根据权利要求1所述的一种用于铜铝排挤塑的连续生产方法，其特征在于：步骤九中挤出速度和牵引速度相互配合联动。

5.根据权利要求1所述的一种用于铜铝排挤塑的连续生产方法，其特征在于：当第一料架上的铜铝排放线完毕时，重复步骤十一，将第一料架上的铜铝排的尾部与第二料架上新放置的铜铝排的头部进行焊接。

6.根据权利要求1所述的一种用于铜铝排挤塑的连续生产方法，其特征在于：当第四料架的铜铝排收卷完毕后，重复步骤十二，使用液压钳将挤塑铜铝排剪断，并推入第三料架，将铜铝排引入第三料架并继续收卷。