[發明專利]一種制氮機常溫氮氣冷卻模具的方法及冷卻模具

有效

• 申請號: 201710365574.2
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107282676B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 趙鎮雄;張清剛
• 申請（專利權）人: 東莞市超美鋁制品有限公司
• 主分類號: B21C25/02
• 分類號: B21C25/02;B21C29/04;B21C51/00
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1.一種制氮機常溫氮氣冷卻模具的方法，其特征在于，該方法用于鋁型材的擠壓過程中通過液氮對模具本體進行螺旋式冷卻，氣化氮氣充滿擠壓腔，為冷卻模具及保護鋁型材的方法；

該方法具體包括如下步驟：

步驟1）測控裝置的初始化：控制裝置對通信裝置進行初始化，啟動紅外測溫裝置以及氮氣濃度傳感器；使得紅外測溫裝置以及氮氣濃度傳感器處于工作狀態；

步驟2）模具加熱并預冷：給模具進行加熱，當達到控制裝置設定的溫度后，打開制氮機的輸送管，對模具進行預冷；

步驟3）擠壓并冷卻，鋁型材的擠壓過程中通過液氮對模具本體進行螺旋式冷卻，此過程液氮由于溫度上升使得液氮伴隨氣化，模具腔內氣壓增大，伴有氣化的液氮注入至擠壓腔內，此時，伴有氣化的液氮完全氣化，充滿擠壓腔，形成冷卻并使得鋁合金型材處于氮氣保護環境；

步驟2）具體包括：①對模具加熱，紅外測溫裝置監測模具的溫度，并將測得的溫度傳遞給通信裝置，該通信裝置與控制裝置通信，當紅外測溫裝置監測的溫度達到控制裝置設定的溫度值時，控制裝置開啟電磁閥，液氮由制氮機經輸送管依次經過螺旋式擠出腔外預冷、環形擠出模預冷以及擠出筒預冷；

②步驟①中液氮當液氮開度為30%～50%；

步驟3）具體包括：①當加熱溫度達到430℃～500℃，進行鋁型材的擠壓，此時，控制裝置控制電磁閥，使得液氮開度為50%～80%；

②液氮經過輸送管進入螺旋式擠出腔內管路進行模具端外環境冷卻，再經過環形擠出模管路進行擠出模冷卻，此過程中，由于流速和持續的加熱，液氮伴隨氣化模具腔內氣壓增大，伴有氣化的液氮注入至擠壓腔內，此時，伴有氣化的液氮完全氣化，充滿擠壓腔，形成冷卻并使得鋁合金型材處于氮氣保護環境。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟①中鋁型材的擠壓速度為0.2m/s～0.4m/s。

3.一種冷卻模具，應用于上述權利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括模具，該模具包括固定端、模墊以及擠出模，所述固定端與模座固定，所述擠出模外與模套固定，所述模墊設置在固定端和擠出模之間，在所述模座內設置有螺旋式擠出腔內管路，在所述擠出模內設置有環形擠出模管路，輸送管由螺旋式擠出腔內管路經環形擠出模管路進入模墊內管。

4.根據權利要求3所述的冷卻模具，其特征在于，所述固定端設置有紅外測溫裝置以及氮氣濃度傳感器，所述紅外測溫裝置設置在固定端內的第一固定腔內，該第一固定腔的外側設置有第一隔溫層；所述氮氣濃度傳感器設置在固定端內的第二固定腔內，該第二固定腔的外側設置有第二隔溫層。

5.根據權利要求3所述的冷卻模具，其特征在于，所述紅外測溫裝置以及氮氣濃度傳感器與模座上設置的通信裝置連接，該通信裝置處設置有第三隔溫層。

6.根據權利要求3所述的冷卻模具，其特征在于，所述螺旋式擠出腔內管路通過輸送管與制氮機連接，所述輸送管上設置有壓力表、流量計以及電磁閥，所述電磁閥與所述的控制裝置連接。

7.根據權利要求3所述的冷卻模具，其特征在于，所述模座內設置有擠出筒，所述擠出筒的外側是螺旋式擠出腔內管路，所述擠出筒與擠出腔安裝連接為一體。