[发明专利]预挤压铝棒的精确控温方法及实现其的梯度降温设备

说明书

技术领域

本发明涉及挤压工件加热领域，特别是一种预挤压铝棒的精确控温方法，以及实现该方法的梯度降温设备。

背景技术

铝材是将铝棒料预热后送入挤压机挤压得到的，由于铝棒料在挤压过程中发生摩擦、压缩，棒材会持续升温，对等温挤压成型的铝型材质量产生影响。所以铝棒料在进入挤压机之前，应当先经过梯度预热处理，使得其处于一端高温，一端相对低温的梯度温差状态，这种经过径向梯度升温的铝棒料，称为预挤压铝棒。传统的预挤压铝棒的控温工艺，是通过梯度加热炉实现的。梯度加热炉的炉膛内沿线设有多个烧嘴，通过控制沿线各段烧嘴的开关状态，达到铝棒料梯度升温的目的。然而，这种控温工艺依赖于火焰加温时候的温度控制精度，而实践中火焰加温是较难控制温度的，精确度不高，难达到较大的首尾段温度梯度差，通常首尾温差最多只能达到50℃，而且是在铝棒料的长度大于一米以上,已经无法满足现有的挤压机的需求。

再者，铝棒料直接通过火焰升温达到轴向出现梯度温差的同时，其表面与内部也会存在有径向的梯度温差，且这种径向的梯度温差与铝棒料的直径成正比。径向的梯度温差会使预挤压铝棒在挤压时出现密度不均匀，影响挤压成型，应该尽可能将其消除。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种预挤压铝棒的精确控温方法。

还提供了实现上述方法的梯度降温设备。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

预挤压铝棒的精确控温方法，将铝棒料整体升温至高于铝材挤压预热温度的上限，然后对铝棒料局部吸热，使其沿轴向出现梯度温差。

具体地，上述方法包括以下步骤：

A. 将铝棒料沿轴向依次等距划分成N段区域，为实现预挤压铝棒梯度温差所对应的各区域目标温度为T_{（1，2，3，……，N）}，其中T₁温度最高，T_N温度最低；

B. 将铝棒料送入加热炉进行加热，使其整体温度较T₁高出50℃，然后送出等温加热炉；

C. 检测加热后的铝棒料温度T，计算各区域将温度从T降到T_{（1，2，3，……，N）}所需的冷却液用量, 且根据冷却量来设置每区所需的冷却时间；

D. 将检测后的铝棒料送入梯度降温设备，用N组喷嘴对各段区域喷射冷却液使其降温；

E. 将分段降温的铝棒料送出梯度降温设备，得到预挤压铝棒。

上述预挤压铝棒的精确控温方法所应用的梯度降温设备包括：

测温机构，用于检测铝棒料的不同区域的温度；

梯度冷却机构，包括箱体，所述箱体内有冷却腔，所述箱体设有铝棒料进出口，所述箱体内设有多组可对铝棒料喷射冷却液的喷嘴，所述喷嘴与外设的冷却液源通过管道连接；

铝棒料输送机构，用于将铝棒料送入梯度冷却机构。

本发明所述铝棒料输送机构包括机架和铝棒料停放架，所述机架上设有前顶杆、后顶杆、驱动前顶杆轴向移动的前液压缸、驱动后顶杆轴向移动的后液压马达，所述铝棒料停放架位于箱体前方，所述铝棒料进出口位于箱体的前壁，所述前顶杆包括可以密封铝棒料进出口的前密封罩。

本发明所述铝棒料输送机构还包括导轨，所述机架与导轨滑动连接。

本发明所述箱体的后壁设有机架进出口，所述后顶杆包括可以密封机架进出口的后密封罩。

本发明所述测温机构包括测温探头以及探头旋转机构，所述测温探头位于铝棒料停放架上方且通过探头旋转机构与铝棒料停放架联接。

本发明所述测温平台设有9个测温探头，所述箱体设有9组喷嘴。

本发明所述箱体的侧壁还设有观察窗。

本发明所述箱体的底部设有冷却液排出口。

本发明公开的一种全新的预挤压铝棒的精确控温方法，其采用先整体升温，后控制降温的方法，可以实现预挤压铝棒两端之间的梯度温差达200℃以上，且能降低径向的梯度温差。同时公开了用于上述精确控温方法的预挤压铝棒的梯度降温设备。本发明可用于处理预挤压铝棒。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。

图1是本发明梯度冷却机构的主视图；

图2是本发明梯度冷却机构的俯视图；

图3是本发明梯度冷却机构的左视图。

具体实施方式