[发明专利]一种铝型材淬火装置

说明书

技术领域

本发明属于铝型材加工技术领域，特别涉及一种防止挤压过程铝合金型材在线淬火变形装置及方法。

背景技术

淬火处理是铝型材加工过程中重要的工序，传统的铝型材淬火工艺是采用离线淬火炉来实现淬火处理，因而能耗率高、生产周期长。在线淬火技术具备降低能耗、缩短生产周期、提高生产效率、降低成本等优点在近几年陆续兴起。如果型材在线淬火过程中各部位冷却速率有所差异，会引起型材翘曲、扭曲等变形缺陷，而且冷却速度越快，各部位温差越大，变形愈严重，从而降低产品质量和成材率。

常见的铝合金型材在线淬火方式主要有风力淬火、水雾淬火、水浸淬火、高压喷水淬火和联合淬火。风力和水雾淬火冷却速度较低，不易满足淬火强度要求，而且冷却速度难以控制；水浸和高压喷水淬火方式虽然冷却速度大，但无法准确控制不同材料和型材壁厚的冷却速度，铝合金型材淬火变形严重；这几种淬火方式的联合淬火方法虽然提高了不同位置的冷却速度控制精度，一定程度上能够减少淬火变形，但设备复杂，能耗高，成本昂贵，工艺繁琐，不便于在线应用。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：针对上述现有铝合金型材在线淬火方式的缺点，本发明的目的是提供一种结构简单、制作和维护成本低、能够很好实现在线冷却并防止铝合金型材在线淬火变形的装置及方法。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种铝型材淬火装置，包括包括：

水箱，具有进水管和出水管，所述进水管和出水管上分别设有控制阀；

毛毡辊，设置在水箱中，用于接收待淬火的铝型材；

定型模，设置在毛毡辊上部，包括一与待淬火的铝型材相匹配的内腔，所述定型模在与水箱之间设有与进水管相连接的喷嘴；

温度传感器，与所述定型模相连接，用于测量定型模上的温度；PID控制器，与温度传感器和进水管上的控制阀相连接，用于接收温度传感器发送的温度信号，并根据接收的温度信号来调节所述进水管上控制阀的开口。

优选地，所述定型模内腔的断面形状与所述待淬火的铝型材断面形状相同。

优选地，还包括控制单元，所述控制单元与定型模相连接，用于调整定型模横向和纵向的高度。

优选地，所述定型模在沿铝型材挤压方向分为三个区域，每个区域内设有多个喷嘴，每个喷嘴上连接有一个调节阀，所述调节阀与PID控制器，用于根据PID控制器的指令来调节喷水量。

优选地，所述定型模的每个区域的上表面和左右两侧表面各设有一个温度传感器，所述PID控制器与各个温度传感器相连接，用于分别根据所述定型模三个区域中的温度传感器来控制相应区域喷嘴的喷水量。

优选地，所述铝型材在进入水箱前以及之后位置处设有吹风机。

优选地，所述水箱的内侧还设置有石墨挡板。

优选地，所述定型模与铝型材外表面尺寸间隙为0.5～1mm。

优选地，所述定型模通过支撑轴套安装在毛毡辊上部。

（三）有益效果

上述技术方案具有如下优点：本发明根据不同型材断面尺寸和材料调整不同位置冷却速度和冷却阶段，降低温度分布不均匀性，从而使其组织性能均匀。冷却过程中型材各部位不可避免会产生冷却速度差，产生一定温度分布不均匀，从而导致变形，而由于定型模存在，限制了横断面上的位移自由度，从而降低了变形缺陷。

与现有技术相比较，本发明的优点是：

1、采用定型模方式限制铝型材冷却变形，降低了温度冷却速度均匀性控制要求精度；

2、定型模由于不用承受过大的力且几乎无损耗，因而采用普通钢材料可以满足要求，成本低，易维护；

3、通过冷却水箱内的喷水装置布置和不同型材断面的定型模设计，从而使该方法可以使用于任何形状的铝型材在线淬火，功能得到拓宽。

附图说明

图1是本发明的一种实施例的结构示意图；

图2是图1的A-A处截面图。

图中：1-铝型材，2-石墨挡板，3-第一进水管、4-第二进水管、7-第三进水管，5-第一调节阀、14第二调节阀、20-第三调节阀，6-排气孔，8-上盖，9-定型模，10-吹风机，11-挤压机，12-下箱体，13-入口处毛毡辊、17-出口处毛毡辊，15-出水管，16-出水口，18-侧面喷嘴，19-定型模支撑轴套，21-金属框架，22-上部喷嘴，23-PID控制器，24-温度传感器。

具体实施方式