[发明专利]一种制氮机常温氮气冷却模具的方法及冷却模具

说明书

本发明提供了一种制氮机常温氮气冷却模具的方法及冷却模具，其中，制氮机常温氮气冷却模具的方法用于铝型材的挤压过程中通过液氮对模具本体进行螺旋式冷却，气化氮气充满挤压腔，为冷却模具及保护铝型材的方法。本发明还提供了一种冷却模具包括模具，该模具包括固定端、模垫以及挤出模，所述固定端与模座固定，所述挤出模外与模套固定，所述模垫设置在固定端和挤出模之间，在所述模座内设置有螺旋式挤出腔内管路，在所述挤出模内设置有环形挤出模管路，输送管由螺旋式挤出腔内管路经环形挤出模管路进入模垫内管。由于氮气是惰性气体，大量的氮气在型材挤出端喷出，可以防止氧气与型材表面接触，防止型材氧化生成高硬度质点对模具造成划伤。

技术领域

本发明涉及一种氮气冷却模具技术，尤其是一种制氮机常温氮气冷却模具的方法及冷却模具。

背景技术

在铝型材的挤压过程中，氮气冷却技术能够有效提高模具寿命，并改善铝型材表面质量。然而，目前的氮气冷却技术，一般都是从前梁型材出口处，伸进氮气管道，对模具型材进行冷却。由于前梁型材出口形状不规则和铝型材的形状的多样性，使得此种冷却方案实现起来十分困难，且不易控制.

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的就在于提供一种制氮机常温氮气冷却模具的方法及冷却模具。

为了解决上述问题，本发明提供了一种制氮机常温氮气冷却模具的方法，该方法用于铝型材的挤压过程中通过液氮对模具本体进行螺旋式冷却，气化氮气充满挤压腔，为冷却模具及保护铝型材的方法。

该方法具体包括如下步骤：

步骤1）测控装置的初始化：控制装置对通信装置进行初始化，启动红外测温装置以及氮气浓度传感器；使得红外测温装置以及氮气浓度传感器处于工作状态；

步骤2）模具加热并预冷：给模具进行加热，当达到控制装置设定的温度后，打开制氮机的输送管，对模具进行预冷；

步骤3）挤压并冷却，铝型材的挤压过程中通过液氮对模具本体进行螺旋式冷却，此过程液氮由于温度上升使得液氮伴随气化，模具腔内气压增大，伴有气化的液氮注入至挤压腔内，此时，伴有气化的液氮完全气化，充满挤压腔，形成冷却并使得铝合金型材处于氮气保护环境。

优选的，步骤2）包括具体包括：①对模具加热，红外测温装置监测模具的温度，并将测得的温度传递给通信装置，该通信装置与控制装置通信，当红外测温装置监测的温度达到控制装置设定的温度值时，控制装置开启电磁阀，液氮由制氮机经输送管依次经过螺旋式挤出腔外预冷、环形挤出模预冷以及挤出筒预冷；

②步骤①中液氮当液氮开度为30%～50%。

优选的，步骤3）具体包括：①当加热温度达到460℃～500℃，进行铝型材的挤压，此时，控制装置控制电磁阀，使得液氮开度为50%～80%；

②液氮经过输送管进入螺旋式挤出腔内管路进行模具端外环境冷却，再经过环形挤出模管路进行挤出模冷却，此过程中，由于流速和持续的加热，液氮伴随气化模具腔内气压增大，伴有气化的液氮注入至挤压腔内，此时，伴有气化的液氮完全气化，充满挤压腔，形成冷却并使得铝合金型材处于氮气保护环境。

优选的，步骤①中铝型材的挤压速度为0.2m/s～0.4m/s。

本发明还提供了一种冷却模具，包括模具，该模具包括固定端、模垫以及挤出模，所述固定端与模座固定，所述挤出模外与模套固定，所述模垫设置在固定端和挤出模之间，在所述模座内设置有螺旋式挤出腔内管路，在所述挤出模内设置有环形挤出模管路，输送管由螺旋式挤出腔内管路经环形挤出模管路进入模垫内管。

优选的，所述固定端设置有红外测温装置以及氮气浓度传感器，所述红外测温装置设置在固定端内的第一固定腔内，该第一固定腔的外侧设置有第一隔温层；所述氮气浓度传感器设置在固定端内的第二固定腔内，该第二固定腔的外侧设置有第二隔温层。