CN115870362B - 一种铝合金型材成型后冷却装置及其冷却工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝合金型材成型后冷却设备技术领域，且公开了一种铝合金型材成型后冷却装置，包括冷却仓、挤压设备、输气泵和输水泵，所述冷却仓的内部均匀活动安装有输送辊，所述冷却仓的左端与挤压设备固定连接，所述冷却仓左部固定安装有风冷装置，所述风冷装置的正面固定连通有进气管Ⅰ，所述冷却仓的中部前后侧对称固定安装有进气管Ⅱ。通过风冷装置、喷雾冷却装置和水冷装置的设置，使得通过三种不同的方式对铝合金型材进行三重降温，使得铝合金型材呈梯度逐渐降温，一方面，对铝合金型材进行快速降温，避免铝合金型材温度过高，在后续剪裁过程中造成设备零件损伤，另一方面，避免铝合金型材在高温状态下，直接进入水中，形成淬火效应。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金型材成型后冷却设备技术领域，具体为一种铝合金型材成型后冷却装置及其冷却工艺。
背景技术
在对铝合金型材制造工艺中，其中包括直接对铝合金进行挤压，将铝合金铸锭加热到360-380摄氏度后，放到挤压设备中，在挤压设备内挤压装置以0.2米每分钟的挤压速度向挤压模具中行进，对铝合金铸锭进行挤压，使其从模具的模孔中挤出，形成挤压件，随后对其进行冷却，但目前针对高温挤压件的冷却装置存在一些不足，如下：
通常在对挤压件的冷却时，一般在对挤压件剪切后，并将剪切后的成型件堆放在一起进行自然冷却，但在此过程中，成型件具备较高温度，容易造成铝合金与空气接触，造成铝合金外表氧化，影响成型件的质量，同时，高温的成型件，在转输和剪切过程中，对其接触的设备造成一定加热烫伤，增加设备的损伤，若将挤压件直接放入冷水中进行冷却，由于高温铝合金直接进入冷水中，则新城淬火效应，导致成型件的内部结构被改变，与所需的型材结构不同，影响后续的使用。
发明内容
本发明提供了一种铝合金型材成型后冷却装置，具备冷却速度快，铝合金型材质量好的优点，解决了上述背景技术中的问题。
本发明提供如下技术方案：一种铝合金型材成型后冷却装置，包括冷却仓、挤压设备、输气泵和输水泵，所述冷却仓的内部均匀活动安装有输送辊，所述冷却仓的左端与挤压设备固定连接，所述冷却仓左部固定安装有风冷装置，所述风冷装置的正面固定连通有进气管Ⅰ，所述冷却仓的中部前后侧对称固定安装有进气管Ⅱ，所述进气管Ⅱ的一端且位于冷却仓的内部固定连接有喷雾冷却装置，所述喷雾冷却装置的顶部和底部对称固定连通有引水管，所述冷却仓上且位于进气管Ⅱ的右部均匀固定安装有进水管，所述进水管的一端且位于冷却仓的内部固定连通有水冷装置，所述进气管Ⅰ和进气管Ⅱ通过气管与输气泵连通，所述进水管通过水管与输水泵连通，所述引水管通过水管连通有水箱，所述冷却仓上且位于水冷装置的下方固定连通有出水管。
优选的，所述风冷装置和水冷装置的规格相同，所述风冷装置包括外环套和内环套，所述外环套与内环套活动套接，所述内环套上均匀固定连通有导入管，所述导入管与内环套相切，所述内环套的内侧面上对称开设有V型环槽，所述内环套的内部活动套接有叶轮。
优选的，所述喷雾冷却装置包括固定环套，所述固定环套的内部中间固定安装有隔环，所述固定环套内侧壁上均匀固定安装有喷雾头，所述喷雾头上固定连通有两根导管，两根所述导管的一端分别与隔环的内侧空间和隔环的外侧空间连通，所述进气管Ⅱ与隔环的外侧空间连通，所述引水管与隔环的内侧空间连通。
优选的，所述输气泵输送的气体为温度在10-37摄氏度的氮气，所述输水泵输送水的温度在10-37摄氏度之间。
优选的，所述冷却仓的长度为3-15米，所述冷却仓与喷雾冷却装置和水冷装置之间具备10-15厘米的空隙，所述冷却仓的左端被挤压设备封堵。
使用一种铝合金型材成型后冷却装置的冷却工艺，如下：
S1:当铝合金型材从模孔中被挤压出后，随后在输送辊上向右传动，依次从风冷装置、喷雾冷却装置和水冷装置中穿过，而输气泵将氮气分别传输到风冷装置和喷雾冷却装置中，氮气从进气管Ⅰ进入外环套中后，从导入管中切向冲入内环套中，并首先对叶轮进行冲击，带动叶轮在内环套的内部进行转动，随后氮气从V型环槽呈环形冲出，对铝合金型材进行冲击冷却，在此过程中，由于在叶轮的搅动下，带动氮气呈螺旋形对铝合金型材进行冲击，进而全方位的对铝合金型材冷却降温；
S2：当铝合金型材穿过喷雾冷却装置时，输气泵通过进气管Ⅱ将气体输入到固定环套中，并提供一定的压力，随后气体通过喷雾头上的导管进入，从喷雾头射出，同时，在喷雾头的内部形成负压，利用文丘里管原理，在隔环的内侧形成负压，进而通过引水管从水箱中汲取水，随后气体带动水从喷雾头向外冲击，形成喷雾，对铝合金型材进一步降温；
S3：铝合金型材穿过水冷装置，输水泵将水传输进水管中，水从进水管进入水冷装置中后，呈环形冲出，对铝合金型材进行冲击冷却，对铝合金型材进行最终的降温；
S4：待冷却后，继续向右输送，氮气从水冷装置和冷却仓之间的缝隙越过，在传输过程中对铝合金型材进行风干，减少铝合金型材上的水分残留。
本发明具备以下有益效果：
1、通过风冷装置、喷雾冷却装置和水冷装置的设置，使得通过三种不同的方式对铝合金型材进行三重降温，使得铝合金型材呈梯度逐渐降温，一方面，对铝合金型材进行快速降温，避免铝合金型材温度过高，在后续剪裁过程中造成设备零件损伤，另一方面，避免铝合金型材在高温状态下，直接进入水中，形成淬火效应。
2、通过冷却仓和风冷装置的设置，使得氮气对高温铝合金型材进行降温，对铝合金型材进行空气隔绝，避免空气中的氧气与铝合金型材接触，导致铝合金型材的表面氧化，影响铝合金型材的质量，同时，经过叶轮的搅动，进而在冷却仓中呈螺旋向右输送，进而在铝合金型材被水喷湿冷却后，氮气从水冷装置和冷却仓之间的缝隙越过，在传输过程中对铝合金型材进行风干，减少铝合金型材上的水分残留。
附图说明
图1为本发明结构整体示意图；
图2为本发明结构整体局部剖示意图；
图3为本发明结构正视示意图；
图4为本发明结构图3中A-A处示意图；
图5为本发明结构图3中B-B处示意图；
图6为本发明结构图3中B-B处示意图；
图7为本发明结构图2中D处放大示意图。
图中：1、冷却仓；2、输送辊；3、风冷装置；4、进气管Ⅰ；5、喷雾冷却装置；6、进气管Ⅱ；7、引水管；8、水冷装置；9、进水管；10、出水管；11、外环套；12、内环套；13、V型环槽；14、叶轮；15、导入管；16、固定环套；17、隔环；18、喷雾头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-图3，一种铝合金型材成型后冷却装置，包括冷却仓1、挤压设备、输气泵和输水泵，冷却仓1的内部均匀活动安装有输送辊2，冷却仓1的左端与挤压设备固定连接，冷却仓1左部固定安装有风冷装置3，风冷装置3的正面固定连通有进气管Ⅰ4，冷却仓1的中部前后侧对称固定安装有进气管Ⅱ6，进气管Ⅱ6的一端且位于冷却仓1的内部固定连接有喷雾冷却装置5，喷雾冷却装置5的顶部和底部对称固定连通有引水管7，冷却仓1上且位于进气管Ⅱ6的右部均匀固定安装有进水管9，进水管9的一端且位于冷却仓1的内部固定连通有水冷装置8，进气管Ⅰ4和进气管Ⅱ6通过气管与输气泵连通，进水管9通过水管与输水泵连通，引水管7通过水管连通有水箱，冷却仓1上且位于水冷装置8的下方固定连通有出水管10，当铝合金型材从模孔中被挤压出后，随后在输送辊2上向右传动，依次从风冷装置3、喷雾冷却装置5和水冷装置8中穿过，而输气泵将气体分别传输到风冷装置3和喷雾冷却装置5中，随后风冷装置3将进气管Ⅰ4传输进的气体喷涂到铝合金的型材上，对铝合金型材进行初步降温，随后穿过喷雾冷却装置5的中部圆孔，从进气管Ⅱ6进入的气体携带水形成喷雾，喷向铝合金型材，对铝合金型材进行第二重冷却，最后，在穿过水冷装置8的中部圆孔，水从进水管9向水冷装置8中输入，随后通过水冷装置8喷向铝合金型材，对铝合金型材进行最终的降温，在此过程中，铝合金型材呈梯度逐渐降温，一方面，对铝合金型材进行快速降温，避免铝合金型材温度过高，在后续剪裁过程中造成设备零件损伤，另一方面，避免铝合金型材在高温状态下，直接进入水中，形成淬火效应；
请参阅图4-图7，风冷装置3和水冷装置8的规格相同，风冷装置3包括外环套11和内环套12，外环套11与内环套12活动套接，内环套12上均匀固定连通有导入管15，导入管15与内环套12相切，内环套12的内侧面上对称开设有V型环槽13，内环套12的内部活动套接有叶轮14，当气体从进气管Ⅰ4进入外环套11中后，从导入管15中切向冲入内环套12中，并首先对叶轮14进行冲击，带动叶轮14在内环套12的内部进行转动，随后气体从V型环槽13呈环形冲出，对铝合金型材进行冲击冷却，在此过程中，由于在叶轮14的搅动下，带动气体呈螺旋形对铝合金型材进行冲击，进而全方位的对铝合金型材冷却降温，同样，在水冷装置8中，水输入进行入水冷装置8中后，以同样的方式对铝合金型材进行冲击冷却；喷雾冷却装置5包括固定环套16，固定环套16的内部中间固定安装有隔环17，固定环套16内侧壁上均匀固定安装有喷雾头18，喷雾头18上固定连通有两根导管，两根导管的一端分别与隔环17的内侧空间和隔环17的外侧空间连通，进气管Ⅱ6与隔环17的外侧空间连通，引水管7与隔环17的内侧空间连通，输气泵通过进气管Ⅱ6将气体输入到固定环套16中，并提供一定的压力，随后气体通过喷雾头18上的导管进入，从喷雾头18射出，同时，在喷雾头18的内部形成负压，利用文丘里管原理，在隔环17的内侧形成负压，进而通过引水管7从水箱中汲取水，随后气体带动水从喷雾头18向外冲击，形成喷雾，进而对铝合金型材进行降温；输气泵输送的气体为温度在10-37摄氏度的氮气，输水泵输送水的温度在10-37摄氏度之间，通过氮气对高温铝合金型材进行降温，对铝合金型材进行空气隔绝，避免空气中的氧气与铝合金型材接触，导致铝合金型材的表面氧化，影响铝合金型材的质量；冷却仓1的长度为3-15米，冷却仓1与喷雾冷却装置5和水冷装置8之间具备10-15厘米的空隙，冷却仓1的左端被挤压设备封堵，通过冷却仓1对铝合金型材进行包裹，同时在风冷装置3中喷出的呈螺旋的氮气，逐渐向右排放输送，进而在铝合金型材被水喷湿冷却后，氮气从水冷装置8和冷却仓1之间的缝隙越过，在传输过程中对铝合金型材进行风干，减少铝合金型材上的水分残留；
工作原理，当铝合金型材从模孔中被挤压出后，随后在输送辊2上向右传动，依次从风冷装置3、喷雾冷却装置5和水冷装置8中穿过，而输气泵将氮气分别传输到风冷装置3和喷雾冷却装置5中，氮气从进气管Ⅰ4进入外环套11中后，从导入管15中切向冲入内环套12中，并首先对叶轮14进行冲击，带动叶轮14在内环套12的内部进行转动，随后氮气从V型环槽13呈环形冲出，对铝合金型材进行冲击冷却，在此过程中，由于在叶轮14的搅动下，带动氮气呈螺旋形对铝合金型材进行冲击，进而全方位的对铝合金型材冷却降温；当铝合金型材穿过喷雾冷却装置5时，输气泵通过进气管Ⅱ6将气体输入到固定环套16中，并提供一定的压力，随后气体通过喷雾头18上的导管进入，从喷雾头18射出，同时，在喷雾头18的内部形成负压，利用文丘里管原理，在隔环17的内侧形成负压，进而通过引水管7从水箱中汲取水，随后气体带动水从喷雾头18向外冲击，形成喷雾，对铝合金型材进一步降温；随后铝合金型材穿过水冷装置8，输水泵将水传输进水管9中，水从进水管9进入水冷装置8中后，呈环形冲出，对铝合金型材进行冲击冷却，对铝合金型材进行最终的降温，喷出的水，最终从出水管10流出；待冷却后，继续向右输送，氮气从水冷装置8和冷却仓1之间的缝隙越过，在传输过程中对铝合金型材进行风干，减少铝合金型材上的水分残留。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种铝合金型材成型后冷却装置，包括冷却仓（1）、挤压设备、输气泵和输水泵，其特征在于：所述冷却仓（1）的内部均匀活动安装有输送辊（2），所述冷却仓（1）的左端与挤压设备固定连接，所述冷却仓（1）左部固定安装有风冷装置（3），所述风冷装置（3）的正面固定连通有进气管Ⅰ（4），所述冷却仓（1）的中部前后侧对称固定安装有进气管Ⅱ（6），所述进气管Ⅱ（6）的一端且位于冷却仓（1）的内部固定连接有喷雾冷却装置（5），所述喷雾冷却装置（5）的顶部和底部对称固定连通有引水管（7），所述冷却仓（1）上且位于进气管Ⅱ（6）的右部均匀固定安装有进水管（9），所述进水管（9）的一端且位于冷却仓（1）的内部固定连通有水冷装置（8），所述进气管Ⅰ（4）和进气管Ⅱ（6）通过气管与输气泵连通，所述进水管（9）通过水管与输水泵连通，所述引水管（7）通过水管连通有水箱，所述冷却仓（1）上且位于水冷装置（8）的下方固定连通有出水管（10），所述风冷装置（3）和水冷装置（8）的规格相同，所述风冷装置（3）包括外环套（11）和内环套（12），所述外环套（11）与内环套（12）活动套接，所述内环套（12）上均匀固定连通有导入管（15），所述导入管（15）与内环套（12）相切，所述内环套（12）的内侧面上对称开设有V型环槽（13），所述内环套（12）的内部活动套接有叶轮（14），所述喷雾冷却装置（5）包括固定环套（16），所述固定环套（16）的内部中间固定安装有隔环（17），所述固定环套（16）内侧壁上均匀固定安装有喷雾头（18），所述喷雾头（18）上固定连通有两根导管，两根所述导管的一端分别与隔环（17）的内侧空间和隔环（17）的外侧空间连通，所述进气管Ⅱ（6）与隔环（17）的外侧空间连通，所述引水管（7）与隔环（17）的内侧空间连通，所述冷却仓（1）的长度为3-15米，所述冷却仓（1）与喷雾冷却装置（5）和水冷装置（8）之间具备10-15厘米的空隙，所述冷却仓（1）的左端被挤压设备封堵。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金型材成型后冷却装置，其特征在于：所述输气泵输送的气体为温度在10-37摄氏度的氮气，所述输水泵输送水的温度在10-37摄氏度之间。
3.使用权利要求1-2任一所述的一种铝合金型材成型后冷却装置的冷却工艺，其步骤如下：
S1:当铝合金型材从模孔中被挤压出后，随后在输送辊（2）上向右传动，依次从风冷装置（3）、喷雾冷却装置（5）和水冷装置（8）中穿过，而输气泵将氮气分别传输到风冷装置（3）和喷雾冷却装置（5）中，氮气从进气管Ⅰ（4）进入外环套（11）中后，从导入管（15）中切向冲入内环套（12）中，并首先对叶轮（14）进行冲击，带动叶轮（14）在内环套（12）的内部进行转动，随后氮气从V型环槽（13）呈环形冲出，对铝合金型材进行冲击冷却，在此过程中，由于在叶轮（14）的搅动下，带动氮气呈螺旋形对铝合金型材进行冲击，进而全方位的对铝合金型材冷却降温；
S2：当铝合金型材穿过喷雾冷却装置（5）时，输气泵通过进气管Ⅱ（6）将气体输入到固定环套（16）中，并提供一定的压力，随后气体通过喷雾头（18）上的导管进入，从喷雾头（18）射出，同时，在喷雾头（18）的内部形成负压，利用文丘里管原理，在隔环（17）的内侧形成负压，进而通过引水管（7）从水箱中汲取水，随后气体带动水从喷雾头（18）向外冲击，形成喷雾，对铝合金型材进一步降温；
S3：铝合金型材穿过水冷装置（8），输水泵将水传输进水管（9）中，水从进水管（9）进入水冷装置（8）中后，呈环形冲出，对铝合金型材进行冲击冷却，对铝合金型材进行最终的降温；
S4：待冷却后，继续向右输送，氮气从水冷装置（8）和冷却仓（1）之间的缝隙越过，在传输过程中对铝合金型材进行风干，减少铝合金型材上的水分残留。
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