用于冷却挤出材料的系统和方法技术方案

本发明专利技术描述了用于冷却挤出材料的系统、装置和方法。在某些实施例中，提供了一种淬火管，该淬火管包括内壁和外壁，在内壁和外壁之间具有通路，用于将冷却流体沿着淬火管运输。内壁的内表面内的通道接收穿过喷嘴的挤出材料，该喷嘴形成在淬火管的一个端部处，将冷却流体输送到挤出材料。该通路可在喷嘴处成角度，以将冷却流体以相对于淬火管成角度地输送，并且淬火管构造为至少部分地在挤出模内延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】
技术介绍
淬火是快速冷却材料以获得某些材料性质的工艺。例如，快速冷却挤出材料可防止由于时间窗窄而发生的材料相变，在该时间窗中，反应是热力学良好的。在使用挤出模来挤出金属管方面，在淬火发生之前所挤出的金属管从挤出模中延伸出的距离影响该金属管的材料性质。甚至在淬火距离小得仅仅为八分之一英寸的情况下，在金属管品质方面也存在可测量到的变化。对于挤出的金属管而言，期望对于挤出产品的淬火尽可能靠近挤出模的出口。当前的技术并不允许随着金属管从挤出模退出而如此快速地对挤出的金属管进行淬火。
技术实现思路
在此公开了用于淬火或者冷却挤出材料的系统、装置和方法。在某些实施例中，这些系统、装置和方法包括用于随着挤出材料退出挤出模而对挤出材料进行喷雾淬火的淬火管(诸如金属管)。在某些实施例中，挤出模可以是旋转的挤出模。在一个方面，这些系统、装置和方法包括:淬火管，该淬火管包括内壁和外壁，在内壁和外壁之间具有通路，用于将冷却流体沿着淬火管运输；内壁的内表面内的通道，所述通道用于接受挤出材料；以及喷嘴，所述喷嘴形成在淬火管的一个端部处并且将冷却流体输送到挤出材料，并且挤出材料穿过该喷嘴而进入所述通道，其中，该通路在喷嘴处成角度以将冷却流体相对于淬火管成角度地输送，并且其中，该淬火管构造为在至少部分在挤出模内延伸。内壁和外壁可以是同心的。在某些实施例中，内壁包括内管，而外壁包括外管。在某些实施例中，挤出模旋转而淬火管并不旋转。冷却流体可以是水。在某些实施中，淬火管包括内壁中沿着淬火管的至少一部分的多个孔，并且这些孔可以是彼此等距的。在某些实施中，淬火管包括定位在喷嘴处的端盖，其中成角度的通路被定位在端盖内。端盖可构造为装配在挤出模的一部分内，并且冷却流体可被输送通过该端盖。在某些实施例中，冷却流体以基本上对准挤出模的凹槽的一角度进行输送。喷嘴将冷却流体输送为会聚的流体流，其中流体流在流动方向上从第一直径变窄到第二直径，并且第二直径小于第一直径。在某些实施中，该会聚的流体流被成形为基本上符合于挤出模中切口的形状。在某些实施中，冷却流体随着挤出材料退出挤出模而接触该挤出材料。在某些实施例中，在退出挤出模的挤出材料的大约1/16英寸到I英寸内，或者在退出挤出模的挤出材料的大约1/8英寸到1/2英寸内，冷却流体接触该挤出材料。在一个方面，提供了一种用于对挤出材料进行淬火的方法，所述方法包括将细长的淬火管定位在挤出模的出口侧，其中淬火管包括喷嘴，该喷嘴定位在挤出模的至少一部分内，将挤出材料按压通过该挤出模，其中挤出材料穿过喷嘴进入到淬火管中，并且随着挤出材料退出挤出模，将冷却流体经由喷嘴输送到挤出材料，其中冷却流体相对于淬火管以一角度进行输送。在某些实施例中，冷却流体可以按基本上对准挤出模的凹槽的一角度进行输送。喷嘴将冷却流体输送为会聚的流体流，其中流体流在流动方向上从第一直径变窄到第二直径，并且第二直径小于第一直径。在某些实施例中，会聚的流体流被成形为基本上符合于挤出模中切口的形状。冷却流体可以是水。在一个方面，提供了一种淬火系统，所述淬火系统包括:用于将冷却流体沿着淬火管运输的运输装置，该淬火管具有内壁和外壁；通道，该通道处于内壁的内表面内并且接受挤出材料；以及用于将冷却流体以相对于淬火管成一角度输送到挤出材料的输送装置，其中挤出材料通过该输送装置以进入该通道，并且其中淬火管构造为至少部分地在挤出模内延伸。内壁和外壁可以是同心的。在某些实施例中，内壁包括内管，而外壁包括外管。在某些实施例中，挤出模旋转而淬火管并不旋转。冷却流体可以是水。在某些实施例中，淬火系统包括多个孔，所述多个孔沿着淬火管的至少一部分在内壁中，并且这些孔可彼此等距。在某些实施中，淬火系统包括端盖，该端盖定位在输送装置处。端盖可构造为装配在挤出模的一部分中，并且冷却流体可被输送穿过端盖。在某些实施例中，冷却流体以基本上对准挤出模的凹槽的一角度进行输送。输送装置将冷却流体输送为会聚的流体流，其中流体流在流动方向上从第一直径变窄到第二直径，并且第二直径小于第一直径。在某些实施中，该会聚的流体流被成形为基本上符合于挤出模中切口的形状。在某些实施例中，冷却流体随着挤出材料退出挤出模而接触该挤出材料。在某些实施例中，在退出挤出模的挤出材料的大约1/16英寸到I英寸内，或者在退出挤出模的挤出材料的大约1/8英寸到1/2英寸内，冷却流体接触该挤出材料。在浏览了本公开之后，本领域技术人员将作出这些实施例的变型和修改。上述特征和方面将以与在此所描述的一个或者多个特征进行任何结合或者再结合(包括多种有依赖性的结合和再结合)的方式实施。在此描述或者图示的各种特征，包括其任何元件，可结合或者集成到其他系统中。此外，某些特征可以省略或者并不实施。【附图说明】前述事项和其他目的及优点将在结合所附的附图考虑下面的详细说明的情况下而显而易见，在整个附图中，类似的附图标记表示类似的部件，并且附图中:图1示出了说明性的淬火系统的示意图；图2示出了说明性的淬火管和端盖的透视图；以及图3示出了说明性的淬火管和挤出模的示意图。【具体实施方式】为了提供对在此所描述的系统、装置和方法的全面了解，将描述某些说明性的实施例。尽管在此所描述的实施例和特征具体地描述为用于与挤出机系统相关联地使用，但是将知晓的是，下面列出的全部部件、连接机构、制造方法以及其他特征可以适当的方式彼此组合，并且可被改进以及可被应用到将在其他制造过程中使用的系统中，所述其他制造过程包括但并不限于:铸轧、浇铸(up-casting)、其他挤出以及其他制造工序。此外，尽管在此所描述的实施例是关于对由金属坯段所挤出的金属管进行淬火，但是将知晓的是在此所述的系统、装置和方法可被改进以及应用到用于淬火或者通过其他方向冷却任何适当类型材料的系统。在此所描述的用于冷却挤出材料的系统、装置和方法可用于任何适当的挤出系统中，例如包括在2012年10月12日提交的美国专利申请号13/650,977中所描述的挤出机系统，其公开内容因而通过引用而全部合并于此。图1示出了按照某些实施例的淬火系统100的示意图。淬火管102包括内壁104和外壁106，在内壁和外壁之间具有通路108，用于沿着淬火管102运输冷却流体。在某些实施例中，外壁106可由外管形成，而内壁104可由内管形成。如图1中所示，例如，冷却流体在箭头A的方向上在通路108内行进，该通路108用作用来将冷却流体传送到挤出材料(诸如，挤出材料300)的导管。任何适当的冷却流体可用来对挤出材料300进行淬火，所述冷却流体包括水、各种矿物油、盐水、合成油，任何适当的冷却流体包括气态流体或者它们的任何组合。内壁104和外壁106大致同心并且可具有任何适当的厚度，包括两个壁104/106之间不同的相应厚度。在某些实施例中，当大致同心的时候，这些壁104/106中的一个可以是椭圆的，而另一个是圆形的。淬火管102还包括内壁104的内表面104a内的通道110，该通道接收挤出材料300，并且挤出材料300在箭头B的方向上沿着淬火管102行进穿过该通道。淬火管102的冷却流体沿着箭头A的方向流动到喷嘴114，该喷嘴形成在淬火管102的一个端部处。喷嘴114将冷却流体传送到挤出材料300，并且喷嘴114本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种淬火管，所述淬火管包括：内壁和外壁，在内壁和外壁之间具有通路，用于沿着淬火管输送冷却流体；通道，所述通道处于内壁的内表面内并且接收挤出材料；以及喷嘴，所述喷嘴形成在淬火管的一个端部处，并且将冷却流体输送到挤出材料，而且挤出材料穿过该喷嘴以进入所述通道，其中该通路在喷嘴处成角度，以将冷却流体相对于淬火管成角度地输送；其中，淬火管构造为至少部分地在挤出模内延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·L·斯特沃特，M·R·德尼森，R·维斯纳，
申请(专利权)人：曼彻斯特铜产品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US