一种工业铝型材调速等温挤压控制方法技术

本发明专利技术涉及型材加工技术领域，尤其涉及一种工业铝型材调速等温挤压控制方法。其技术方案基于等温挤出控制装置，用于控制铝型材在挤出机内以长杆状进行等温挤出，包括以下步骤：S1型材梯温加热；S2型材温度测量；S3控制建模；S4型材热

【技术实现步骤摘要】
一种工业铝型材调速等温挤压控制方法


[0001]本专利技术涉及型材加工
，尤其涉及一种工业铝型材调速等温挤压控制方法。

技术介绍

[0002]采用等温挤压可使整个制品头尾的几何尺寸、表面质量和内部组织及物理性能等都达到最佳效果，大大提高生产率。如果挤压温度的变化能控制在
±
3℃范围内，就可实现硬铝合金的挤压一淬火同时进行，为连续生产创造条件，是一种理想的挤压方法。由于等温挤压可控制金属流出速度、防止在制品表面出现周期性裂纹，在钛及钛合金的挤压中得到广泛应用，也适合于挤压硬铝合金制品，特别适用于高档建筑型材铝门窗的要求。
[0003]等温挤压的基本原理是:通过安装在模孔附近的非接触测温装置测定制品出模孔的温度，制品温度的变化转换成不同的电讯号输入到电子控制系统中，并按事先拟定的温度一速度关系，自动调节挤压速度来使温度保持恒定(略低于产生裂纹的温度)。目前这种等温控制依赖于模孔出口处的温度，在控制上延迟比较厉害，控制效率较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对
技术介绍
中存在的问题，提出一种等温控制铝型材挤压效果好、延迟低的工业铝型材调速等温挤压控制方法。
[0005]本专利技术的技术方案：一种工业铝型材调速等温挤压控制方法，基于等温挤出控制装置，用于控制铝型材在挤出机内以长杆状进行等温挤出，包括以下步骤：S1型材梯温加热；对长杆状的铝型材进行梯形温度加热，根据挤出的半径确定挤出的温度，挤出温度为T，设置标准温度为T0，那么有|T
‑
T0|≤3；S2型材温度测量；采用红外线测温方式对型材的出模温度进行检测，得到T；S3控制建模；根据S2中测的出模温度T，对型材模型进行重新建模，判断型材各个部位的温度变化；S4型材热
‑
力耦合仿真；根据S3中的分布测试，对型材进行加热和输出调速，使型材挤出出模的时候温度保持一致，实现等温调节。
[0006]优选的，在S1型材梯温加热的步骤中，其梯温加热是运用在型材挤出之前，挤出标准温度T0与型材的开裂温度之间的温差控制在5℃内。
[0007]优选的，在S4型材热
‑
力耦合仿真的步骤中，开始加工后，对挤出速度v进行限制；设单位时间为t0，假设单位时间t0内的降温量为
△
T，那么在时间t1=L/v内，前后的温度差|T1
‑
T2|=|t1*
△
T|=|
△
T*L/v|；要保证温度在
±
3℃内，因此要有|
△
T*L/v|≤3；根据这个要求，将公式中的L进一步限定为已经挤压出的型材长度，根据公式确定对应的速度，对挤出速度进行调整。
[0008]优选的，在S2型材温度测量的步骤中，所述等温挤出控制装置包括挤出机，所述挤出机的出口端设置有温控器，所述挤出机的出口端固定有出模板，所述出模板和所述温控器的出口端之间连接有被挤出的杆材，所述出模板的外部固定有红外测温计，所述红外测温计的测试光区集中设置在所述杆材的出模口处。
[0009]优选的，在S2型材温度测量的步骤中，测试的出模温度T有测试范围，测试范围为所述红外测温计的输出光线在所述杆材上的照射范围，且其出模温度取值采用范围内的温度极值，并取为最低值。
[0010]优选的，在S4型材热
‑
力耦合仿真的步骤中，根据出模温度T时刻对挤出速度v进行调节；除了保证温差在
±
3℃的范围内，当出模温度T较高的时候，在范围内以降低挤出速度v为主，反之以升高挤出速度v为主。
[0011]优选的，挤出速度v存在调节范围，当超过挤出速度的调节范围，根据需要对所述挤出机进行停机操作、对所述杆材进行温度补充操作。
[0012]优选的，所述等温挤出控制装置还包括加热炉、冷却器和与所述加热炉、所述冷却器分别连接的载入器，所述载入器的输出端正对所述杆材，且载入器的输出端位于所述温控器和所述出模板之间。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益的技术效果：（1）通过|
△
T*L/v|≤3的需求来对杆材输送过程中的输送速度v进行控制，整个过程中利用红外测量实现闭环控制，由于是直接反应不存在中间过程，因此温控快速响应极快，反应灵敏度更高；（2）本专利技术通过控制输送速度v和杆材过程中的温度，来实现对杆材的等温控制，其工作方法多样，能适应各种设备和情况，抗干扰能力强，能实现稳定的温度控制。
附图说明
[0014]图1给出本专利技术控制方法的流程图；图2为挤出工艺中等温挤出控制装置的结构图。
[0015]图中：1挤出机，2温控器，3出模板，4杆材，5红外测温计，6加热炉，7冷却器，8载入器。
具体实施方式
[0016]下文结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明。
[0017]如图1和图2所示，本专利技术提出的一种工业铝型材调速等温挤压控制方法，基于等温挤出控制装置，用于控制铝型材在挤出机内以长杆状进行等温挤出，包括以下步骤：S1型材梯温加热；对长杆状的铝型材进行梯形温度加热，根据挤出的半径确定挤出的温度，挤出温度为T，设置标准温度为T0，那么有|T
‑
T0|≤3；S2型材温度测量；采用红外线测温方式对型材的出模温度进行检测，得到T；S3控制建模；根据S2中测的出模温度T，对型材模型进行重新建模，判断型材各个部位的温度变化；S4型材热
‑
力耦合仿真；根据S3中的分布测试，对型材进行加热和输出调速，使型材挤出出模的时候温度保持一致，实现等温调节。
[0018]在本实施例中，在S1型材梯温加热的步骤中，其梯温加热是运用在型材挤出之前，挤出标准温度T0与型材的开裂温度之间的温差控制在5℃内。
[0019]在本实施例中，在S4型材热
‑
力耦合仿真的步骤中，开始加工后，对挤出速度v进行限制；设单位时间为t0，假设单位时间t0内的降温量为
△
T，那么在时间t1=L/v内，前后的温度差|T1
‑
T2|=|t1*
△
T|=|
△
T*L/v|；要保证温度在
±
3℃内，因此要有|
△
T*L/v|≤3；根据这个要求，将公式中的L进一步限定为已经挤压出的型材长度，根据公式确定对应的速度，对挤出速度进行调整。
[0020]在本实施例中，在S2型材温度测量的步骤中，等温挤出控制装置包括挤出机1，挤出机1的出口端设置有温控器2，挤出机1的出口端固定有出模板3，出模板3和温控器2的出口端之间连接有被挤出的杆材4，出模板3的外部固定有红外测温计5，红外测温计5的测试光区集中设置在杆材4的出模口处。
[0021]在本实施例中，在S2型材温度测量的步骤中，测试的出模温度T有测试范围，测试范围为红外测温计5的输出光线在杆材4上的照射范围，且其出模温度取值采用范围内的温度极值，并取为最低值。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业铝型材调速等温挤压控制方法，基于等温挤出控制装置，用于控制铝型材在挤出机内以长杆状进行等温挤出，其特征在于，包括以下步骤：S1型材梯温加热；对长杆状的铝型材进行梯形温度加热，根据挤出的半径确定挤出的温度，挤出温度为T，设置标准温度为T0，那么有|T
‑
T0|≤3；S2型材温度测量；采用红外线测温方式对型材的出模温度进行检测，得到T；S3控制建模；根据S2中测的出模温度T，对型材模型进行重新建模，判断型材各个部位的温度变化；S4型材热
‑
力耦合仿真；根据S3中的分布测试，对型材进行加热和输出调速，使型材挤出出模的时候温度保持一致，实现等温调节。2.根据权利要求1所述的一种工业铝型材调速等温挤压控制方法，其特征在于，在S1型材梯温加热的步骤中，其梯温加热是运用在型材挤出之前，挤出标准温度T0与型材的开裂温度之间的温差控制在5℃内。3.根据权利要求1所述的一种工业铝型材调速等温挤压控制方法，其特征在于，在S4型材热
‑
力耦合仿真的步骤中，开始加工后，对挤出速度v进行限制；设单位时间为t0，假设单位时间t0内的降温量为
△
T，那么在时间t1=L/v内，前后的温度差|T1
‑
T2|=|t1*
△
T|=|
△
T*L/v|；要保证温度在
±
3℃内，因此要有|
△
T*L/v|≤3；根据这个要求，将公式中的L进一步限定为已经挤压出的型材长度，根据公式确定对应的速度，对挤出速度进行调整。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿庆广，林建宝，陈维义，向飞宇，吴顺军，李春林，彭继彪，李登军，李军，林建洲，
申请(专利权)人：安徽华深铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：