一种工字铝型材在线水冷挤压成型装置的制作方法

本发明属于铝合金挤压成型技术领域，具体涉及一种工字铝型材在线水冷挤压成型装置。

背景技术：

铝型材挤压在线淬火工艺是指：利用挤压线上现有淬火装置，实现铝挤压产品在线固溶、淬火处理(水冷)，满足各种热处理状态产品要求的处理过程，不需要额外的独立淬火炉淬火，可降低工人劳动强度、节约生产成本、提高生产效率。

对于壁厚超过8mm的6061合金、壁厚超过3mm的6082合金，一般客户对t5、t6状态要求供货的产品，无法通过在线风冷、水冷，由于工字形铝型材传统出料方向是在线风冷无法保证性能要求，在线水冷时，由于产品结构造成淬火水无法顺利流回淬火槽内，并且留在工字槽内的淬火水，因前后流动会对模具和淬火装置后方的辅机造成影响，导致无法正常生产。

技术方案

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种能够实现宽度500mm、高度200mm、壁厚20mm工字铝型材在线水冷的挤压成型方法。

具体技术方案如下：

一种工字铝型材在线水冷挤压成型装置，包括挤压成型装置和淬火装置，所述挤压成型装置的出料口与淬火装置的进口连接，所述挤压成型装置的出料方式为“工”形立式出料。

作为优选，所述淬火装置的进口和出口处均设置有挡水装置。

作为优选，所述挡水装置包括挡水风嘴，所述挡水风嘴通过管道与风机连接。

作为优选，所述挡水风嘴与风机之间的管道上设置有流量调节阀。

作为优选，所述淬火装置的进口和出口处均设置有用于固定工字铝型材的横向、纵向导路。

作为优选，所述横向、纵向导路表面设置有耐高温毛毡套；所述横向、纵向导路均与液压缸的推杆连接，通过液压缸推杆的移动，可以实现横向、纵向导路的移动。

作为优选，所述淬火装置的淬火方式为整体水冷式，包括沿型材前进方向设置在上、下、左、右四个方向的喷头，所述喷头的喷水方向分别与型材的上、下、左、右四个面垂直。

作为优选，所述上下面喷水量占总喷水量的0～30％，左右面喷水量占总喷水量的20～50％；所述喷头为120度扇形喷头。

作为优选，所述淬火装置的淬火方式为雾冷加水冷多段式冷却模式，包括沿型材前进方向设置在上、下、左、右四个方向的喷水头和喷雾头，所述喷头和喷雾头的喷射方向分别与型材的上、下、左、右四面垂直。

作为优选，所述型材首段入水采用雾化冷却，后段采用喷水冷却。

有益效果

1.本专利根据铝合金生产实际情况，通过工艺革新、辅助工装制作实现工字铝型材在线水冷的挤压技术，从而减少了离线淬火、整形、二次锯切工序，降低了离线淬火对产品组织的影响，提高产品质量和生产效率。本专利一是改变工字铝型材传统挤压产品出料方向，由横向出料改为立式出料；二是淬火装置前、后增加独立的挡水风嘴，确保淬火水不能倒流入模具，保护挤压模具和辅机后部电路设备，并增加淬火入水口的淬火水量的均匀性；三是淬火装置前增加独立的纵向导路，防止工字铝型材因淬火变形发生倾倒；四是在线水冷精准淬火技术的实现，确保产品性能合格的前提下，尽可能实现产品尺寸与形位公差。

2.能够针对6063、6061、6082等合金淬火敏感性不同的工字铝型材，依据不同成分，可自主设定淬火水量参数，现场适用性强；

3.可针对不同规格、壁厚情况，自由调节挡水风嘴的位置和纵向倒路的位置，确保不同大小的工字铝型材尺寸、性能满足要求。

附图说明

图1为工字梁的尺寸图；

图2为工字梁的出料方向示意图；

图3为现有技术中挤压成型装置的挤压模具结构示意图；

图4为本专利中挤压成型装置的挤压模具结构示意图；

图5为淬火装置的结构示意图；

图6为淬火装置的喷头的设置示意图。

图中：1：工字铝型材，2：挡水风嘴，3：管道，4：左侧纵向导路，5：上侧横向导路，6：右侧纵向导路，7:上侧横向导路，8：风机，9：液压缸的推杆。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。本发明中所使用的所有化学组分均为市售。

实施例1

一种工字铝型材在线水冷挤压成型装置，包括挤压成型装置和淬火装置，所述挤压成型装置的出料口与淬火装置的进口连接，所述挤压成型装置的出料方式为“工”形立式出料。

所述淬火装置的进口和出口处均设置有挡水装置，所述挡水装置包括挡水风嘴2，所述挡水风嘴通过管道3与风机8连接。所述挡水风嘴与风机之间的管道上设置有流量调节阀。

所述淬火装置的进口和出口处均设置有用于固定工字铝型材的横向、纵向导路；所述横向、纵向导路表面设置有耐高温毛毡套；所述横向、纵向导路均与液压缸的推杆9连接，通过液压缸推杆的移动，可以实现横向、纵向导路的移动。

所述淬火装置的淬火方式为整体水冷式，包括沿型材前进方向设置在上、下、左、右四个方向的喷头，所述喷头的喷水方向分别与型材的上、下、左、右四个面垂直。所述上下面喷水量占总喷水量的0～30％，左右面喷水量占总喷水量的20～50％；所述喷头为120度扇形喷头。

本专利相对于现有技术作出如下改进：

一是改变工字铝型材传统挤压产品出料方向，由横向出料改为立式出料(工)；配套的模套、剪切垫、空位垫方向进行对应的调整。

二是淬火装置前、后增加独立的挡水风嘴，确保淬火水不能倒流入模具，保护挤压模具和辅机后部电路设备，并增加淬火入水口的淬火水量的均匀性；

三是淬火装置前增加独立的纵向导路，防止工字铝型材因淬火变形发生倾倒，导路采用不锈钢棒材加工制造，可随挤压进行而随产品转动，表面套耐高温毛毡套，保护产品表面；

四是在线水冷精准淬火技术的实现。可以采用两种模式来确保效果：(1)整体水冷式，前8排采用120度扇形喷头，喷射方向与挤压方向垂直，上下面水量0～30％、左右水量20～50％；(2)雾冷加水冷多段式冷却模式，首段入水采用雾化水冷，后段采用喷水冷却。

本专利实现了超大规格工字梁铝型材的在线水冷挤压成型方法，关键在于改变传统工字铝型材的出料方式，将模具出料面由横向出料改为立式出料(工)，对应的剪切垫、空位垫调整为立式；在立式出料的挤压前提条件下，在挤压机前梁出口与淬火装置之间位置增加挡水风嘴与纵向防倾倒岛路装置，二者合为一体；在线水冷精准淬火技术的实现，根据挤出产品的出料情况，打开上面ss4、ss5，下面sx4、sx5，调整上、下、左、右各面水路的水量大小，确保淬火水的均匀性，保证产品的实体与形位公差满足客户要求。

实施例2

一种工字铝型材在线水冷挤压成型装置，包括挤压成型装置和淬火装置，所述挤压成型装置的出料口与淬火装置的进口连接，所述挤压成型装置的出料方式为“工”形立式出料。

所述淬火装置的进口和出口处均设置有挡水装置，所述挡水装置包括挡水风嘴2，所述挡水风嘴通过管道与风机8连接。所述挡水风嘴与风机之间的管道上设置有流量调节阀。

所述淬火装置的进口和出口处均设置有用于固定工字铝型材的横向、纵向导路；所述横向、纵向导路表面设置有耐高温毛毡套；所述横向、纵向导路均与液压缸的推杆连接，通过液压缸推杆的移动，可以实现横向、纵向导路的移动。

如图6所示，所述淬火装置的淬火方式为雾冷加水冷多段式冷却模式，包括沿型材前进方向设置在上、下、左、右四个方向的喷水头和喷雾头，所述喷头和喷雾头的喷射方向分别与型材的上、下、左、右四面垂直。所述型材首段入水采用雾化冷却，后段采用喷水冷却。

本专利根据铝合金生产实际情况，通过工艺革新、辅助工装制作实现工字铝型材在线水冷的挤压技术，从而减少了离线淬火、整形、二次锯切工序，降低了离线淬火对产品组织的影响，提高产品质量和生产效率。本专利一是改变工字铝型材传统挤压产品出料方向，由横向出料改为立式出料；二是淬火装置前、后增加独立的挡水风嘴，确保淬火水不能倒流入模具，保护挤压模具和辅机后部电路设备，并增加淬火入水口的淬火水量的均匀性；三是淬火装置前增加独立的纵向导路，防止工字铝型材因淬火变形发生倾倒；四是在线水冷精准淬火技术的实现，确保产品性能合格的前提下，尽可能实现产品尺寸与形位公差。

实施例3

一种超大工字铝型材在线水冷挤压成型装置，改变传统工字铝型材出料方式，由卧式改为立式出料，按照立式挤压方向重新设计制作模具、剪切垫、空位垫；在前梁出口增加挡水风嘴与纵向防倾倒倒路装置；在线水冷精准淬火技术的实现，根据挤出产品的出料情况，调整上、下、左、右各面水路的水量大小，确保淬火水的均匀性，保证产品的实体与形位公差满足客户要求。工字梁铝型材挤压出料方向由卧式改为立式出料。增加独立的挡水风嘴，避免淬火水向模具内的返流，确保挤压顺利进行；挡水风嘴为蛇皮管材料，可自由改变出风口位置。在淬火装置前增加独立的纵向倒路，采用液压管路控制，可通过按钮自由移动，确保立式的工字梁保持稳定，不发生倾倒。在线水冷精准淬火技术的实现，根据挤出产品的出料情况，调整上、下、左、右各面水路的水量大小，确保淬火水的均匀性，保证产品的实体与形位公差满足客户要求。