[发明专利]一种铝棒加热用的恒温控制系统

说明书

本发明涉及挤压加工技术领域，尤其涉及一种铝棒加热用的恒温控制系统。其技术方案包括一种铝棒加热用的恒温控制系统，作用于铝棒挤出机，包括控制中枢和受控制中枢调控的温控模块和速控模块，温控模块和速控模块对控制中枢给出负反馈；温控模块包括检测铝棒出模口温度的测温仪、接收测温仪的测温结果并对挤压铝棒进行整体建模的建模模拟单元，控制中枢包括接收来自建模模拟单元的温度分布模拟信息的分析处理单元，和输出命令信息到温控模块和速控模块的输出单元，速控模块的调速基于对挤出机中的挤出螺杆的转速调节；本发明让铝棒在稳定温度下被挤出，铝棒力学性能被控制地更加精密；能适应加工中出现的干扰，其稳定性更好。

技术领域

本发明涉及挤压加工技术领域，尤其涉及一种铝棒加热用的恒温控制系统。

背景技术

铝棒加工中的熔铸过程包括熔化、提纯、除杂、除气、除渣与铸造等步骤。主要过程为：（1）配料：根据需要生产的具体合金牌号，计算出各种合金成分的添加量，合理搭配各种原材料。（2）熔炼：将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。（3）铸造：熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下，通过深井铸造系统，冷却铸造成各种规格的圆铸棒。

铝棒最终的机械性能主要取决于在熔炼过程中得到的性能结构，其中低温回火、中温回火、高温回火所带来的铝棒结构都有所不同，由于整个熔炼过程都在炉内进行，因此要严格把控炉内铝液的温度状态，才能对铝棒最终的机械性能进行把控。

现有技术中，在公开号为CN111778462B的发明“一种高韧性铝合金型材热处理工艺”中，给出了一种铝棒加工的温度控制方法，其优化了双级时效处理和再时效回归处理条件，从而提升了铝棒的力学性能，在这个发明中是利用合金成分和时效管理，实现铝棒力学性能的提升，在温度控制方面还是采取传统办法，不能进行精细控制，只能确保加工过程中是处于高中低温度范围，因此加工精度还有待提升。

要知道，棒材本身在加工成型的过程中，由于棒材是存在一定长度的，因此在不同位置如果出现温差这就会导致棒材在最终挤压成型的时候出现开裂或是倾斜。对此，现有技术中，在公开号为CN201710784312.X的发明“一种尼龙棒材的生产工艺及生产控制系统”，该发明中采用热处理退火技术来消除尼龙棒材内部的分子应力，提升棒材的力学性能，这是一种工作思路，但是也还是缺乏温度控制系统的支撑，精细度太低，在工作的时候虽然思路不错，但是实际操作的时候可能会因为温差难以控制出现没办法控制棒材成型效果的问题。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的问题，提出能稳定高效地提升铝棒成型后的力学性能的一种铝棒加热用的恒温控制系统。

本发明的技术方案：一种铝棒加热用的恒温控制系统，作用于铝棒挤出机，包括控制中枢和受所述控制中枢调控的温控模块和速控模块，所述温控模块和所述速控模块对控制中枢给出负反馈；温控模块包括检测铝棒出模口温度的测温仪、接收测温仪的测温结果并对挤压铝棒进行整体建模的建模模拟单元，控制中枢包括接收来自建模模拟单元的温度分布模拟信息的分析处理单元，和输出命令信息到温控模块和速控模块的输出单元，所述速控模块的调速基于对挤出机中的挤出螺杆的转速调节。

优选的，所述测温仪为红外测温仪，其测试范围位于铝棒挤出机的输出区域，且其取值时去除测试范围内得到的极值，包括极大值和极小值，再对范围内得到的多个温度数值取平均值，计算得到当前铝棒的输出温度T₂。

优选的，所述温控模块还包括调控单元，所述调控单元的下属控制元件包括控制棒材温度变化的加热器和冷却器。

优选的，所述建模模拟单元对棒材进行建模，并根据测到的温度数据对铝棒温度分布进行模拟，模拟出铝棒在输出挤出机之前的温度T₁；设置出一个标准温度T₀,控制|T₁-T₀|≤5。

优选的，铝棒的开裂温度为T，控制|T-T₀|≤3。