[發明專利]一種用于鋁擠壓的自動控溫冷卻方法

有效

• 申請號: 201911192291.8
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111215470B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 宗文華;陳義權
• 申請（專利權）人: 上海佳暉流體工程技術有限公司
• 主分類號: B21C29/00
• 分類號: B21C29/00;B21C31/00
• 代理公司: 北京哌智科創知識產權代理事務所(普通合伙) 11745
• 代理人: 何浩

本發明公開了一種用于鋁擠壓的自動控溫冷卻方法，包括以下步驟：記錄擠壓鋁型材對象的型面、材質、厚度特征以及環境溫度；開始擠壓，擠壓過程中實施記錄各個溫度傳感器的溫度值，并將溫度值反饋到閉環控制系統，實時調整液氮的流量，將模具和鋁型材的溫度控制在470℃～550℃擠壓完成后，記錄各個溫度傳感器的溫度參數以及擠壓過程中液氮的流量；將上述數據記錄到數據庫當中，并以1.1中的特征名稱進行分類；處理數據：計算溫度、流量和速度的特征值；再次進行擠壓，根據1.3中的溫度數據，與500℃～520的溫度范圍對比進行調整。通過上述設置，能夠快速的給出一個合適的液氮流量值，使得鋁擠壓過程中快速均勻降溫，從而提高擠壓效率。

技術領域

本發明涉及鋁型材加工領域，具體為一種用于鋁擠壓的自動控溫冷卻方法。

背景技術

隨著中國經濟的騰飛，鋁合金型材的生產、應用和消費得到迅猛的發展，2007年中國鋁型材的產量已經達到約540萬噸，其中建筑鋁型材的產量超過390萬噸，連續三年穩居世界第一，成為世界最大的擠壓鋁材生產國和消費國。擠壓鋁材包括管材、棒材、型材和線材，其中，以擠壓型材的生產難度最大、品種規格最多、產量最大。

鋁型材產品是依靠特定結構形式的模具通過熱擠壓的方法使鋁合金材料被擠壓成型的。由于是在高溫高壓高摩擦的條件下工作，因此模具的工作帶往往因局部溫度的不斷升高和磨損而最容易失效，從而導致型材表面質量下降，尺寸超差，甚至造成模具報廢等問題。

基于以上問題，現有的解決方案主要有兩個：一是采用較低的擠壓速度來減少鋁合金在擠壓變形過程中變形熱和摩擦熱的積聚，避免導致模具局部(工作帶)溫度的持續升高；二是采用液氮冷卻技術，該方法是將液氮通過附加的管道引入模墊上特制的凹槽內，液氮受熱氣化吸熱，從而降低模墊及與模墊緊密接觸的模具溫度，其液氮的供應量由低溫閥門控制，較好的控制技術是在壓機出口安裝紅外線測溫儀，通過測量擠出鋁型材的表面溫度，反饋到可自動調節閥門開度的低溫閥進而控制液氮的供應量，該方法由于測溫點是被擠出的鋁型材，而非需要直接控制降溫的模具，而實際上型材的溫度與模具的溫度并不具備嚴格的一致性，因此該方法中液氮對模具溫度的控制并不精確，有時因為兩者溫度變化的滯后性導致溫度反饋的控制信號對液氮降溫起到相反的作用。

針對上述問題本申請具體介紹了一種冷卻效果好的用于鋁擠壓的系統和方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于鋁擠壓的自動控溫冷卻方法，其能夠快速的給出一個合適的液氮流量值，使得鋁擠壓過程中快速均勻降溫，從而提高擠壓效率。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種用于鋁擠壓的自動控溫冷卻方法，包括以下步驟：

1.1、記錄擠壓鋁型材對象的型面、材質、厚度特征以及環境溫度；

1.2、開始擠壓，擠壓過程中實時記錄各個溫度傳感器的溫度值，并將溫度值反饋到閉環控制系統，實時調整液氮的流量，將模具和鋁型材的溫度控制在470℃到550℃；

1.3、擠壓完成后，記錄各個溫度傳感器的溫度參數以及擠壓過程中液氮的流量；

1.4、將上述數據記錄到數據庫當中，并以1.1中的特征名稱進行分類；

1.5、處理數據：計算溫度、流量和速度的特征值；

1.6、再次進行擠壓，根據1.3中的溫度數據，與500℃到520℃的溫度范圍對比進行調整，調整幅度按照當前流量的1％到5％進行調節；

1.7、重復步驟1.2到1.6，如果1.2中閉環控制系統需要調整的液氮流量大于1.6中調整后流量的110％或小于1.6中調整后流量的90％，則遵從閉環控制系統的調整；

1.8、重復1.7步驟，直到模具和鋁型材的溫度特征值為500℃到520℃；