一种挤压微通道铝扁管等温恒速生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种挤压微通道铝扁管等温恒速生产工艺，通过在挤压模具外安装多个液氮快速冷却单元对挤压模具内的微通道铝扁管型材进行降温冷却，挤压模具侧壁设置有若干个液氮冷却孔，液氮快速冷却单元通过液氮冷却孔向挤压模具内的微通道铝扁管型材输送液氮进行冷却降温；通过在挤压模具外采用热像仪对挤压模具内的微通道铝扁管型材表面温度进行监测，并将微通道铝扁管型材表面温度信号输送给控制模块，通过控制模块来调节液氮冷却孔处液氮的流量

【技术实现步骤摘要】
一种挤压微通道铝扁管等温恒速生产工艺


[0001]本专利技术涉及一种挤压微通道铝扁管等温恒速生产工艺，属于微通道铝扁管挤压成型

。

技术介绍

[0002]微通道铝扁管
(
又称“平行流铝扁管”)
是一种采用精炼铝棒
、
通过热挤压
、
经表面喷锌防腐处理，薄壁多孔扁形管状材料，主要应用于各种冷剂的空调系统中，作为承载新型环保制冷剂的管道零部件，采用新型环保制是新一代平行流微通道空调换热器的关键材料
。
[0003]而在挤压生产过程中，除模具对尺寸起关键作用外，挤压温度
、
速度也会对压出扁管的尺寸起重要作用，所以在保证模具尺寸合格的情况下，进行等温恒速挤压是保证尺寸一致性的关键
。
[0004]在常规的金属热挤压过程中，坯料的温度和变形是很不均匀的，这导致产品的尺寸
、
形状
、
组织和性能等质量方面的不均匀，而等温挤压可以减小这些不均匀性，是一种理想的挤压加工工艺
。
等温挤压的特点就是要确保在整个挤压过程中，模孔附近变形区金属的温度始终保持恒定或基本恒定，尽量保持金属变形抗力和金属流动的均匀性，使模面压力不变或基本不变，从而获得较高的挤压速度，同时挤压型材的形状与尺寸精确
、
组织与性能沿断面和长度方向均匀性也获得提高
。
因此，实施等温挤压，对提高挤压制品的生产率与质量均具有十分重要的意义
。
[0005]实现铝或铝合金等温挤压的方法有多种，其中主要的方法大致可以分为四类：
[0006]第一类方法是通过改变坯料沿长度方向的温度分布，补偿
(
抵消
)
因变形热导致的温度上升或因工模具的冷却作用导致的温度降低，可称为坯料梯温挤压法
。
这类方法主要包括坯料梯温加热法和坯料梯温冷却法，具有方法简单
、
易于实现等优点，但存在调控范围较小
、
精度较低等缺点
。
[0007]第二类是通过控制工模具温度，保证模孔附近变形区内金属以及产品流出模孔时温度基本不变，可称为工模具控温挤压法
。
这类方法主要有挤压筒分区加热法
、
挤压筒分区冷却法
、
模具冷却法和垫片控温法，具有可控能力强
、
控制精度高等优点，但存在工模具结构复杂
(
垫片控温法除外
)、
控制难度大等缺点
。
[0008]第三类方法是通过对影响挤压过程温度
(
热流
)
平衡的各个工艺参数进行综合优化，达到使产品流出模孔时的温度基本保持不变的目的，可称为工艺参数优化控制等温挤压法
。
该方法的优点是可以在坯料均匀加热
、
挤压速度恒定的条件下实现等温挤压，工艺简单，但存在可实现等温挤压的参数匹配条件有限
、
不利于可挤压性好的合金获得尽可能高的挤压速度等缺点
。
[0009]第四类方法是通过控制挤压速度使型材挤出模孔时温度基本保持不变的方法
。
速度控制等温挤压法又分为两种：速度模型控制法和速度在线闭环控制法
。
速度模型控制法是建立挤压过程温度一速度模型，通过程控方法对速度进行控制，使挤压过程中产品流出
模孔时的温度基本保持不变，可称为模拟等温挤压法
。
该方法的优点是控制方法简单，易于实现，可以获得高于第一类方法的控制精度；缺点是正确的模型建立难度大，难以对挤压过程中工艺参数与边界条件的实际变化，需要大量的经验数据积累
。
[0010]速度在线闭环控制挤压法是通过检测产品在模孔出口处的温度变化，在线调节相关工艺参数，即实现温度
.
速度在线闭环控制
。
该类方法是理想的等温挤压方法，可以获得较为理想的控制效果，但实现难度较大，对技术与装备的要求较高
。
[0011]微通道铝扁管的挤压温升原理为：根据型材挤压生产过程来看，当型材铸件经由模具挤压成型材时，铸件塑性变形热集中在模具附近；挤压时型材表面与模具表面存在金属摩擦发热
。
此两种热源均位于模具附近，导致挤出型材出口温度超过铸件加热温度，且模具的温度始终处于升高状态；当挤压速度过快时，型材极易出现表面缺陷，模具温度过高，导致模具使用寿命缩短
。
由此挤压生产情况来看，控制额外加热，对模具进行有效冷却十分关键
。
[0012]由于挤压生产过程中，是连续化生产，单个模具内的型材表面温度无法快速
、
精准的测量，目前采用模具工作带的出口处采用温度传感器进行测量，但是基于该测量温度再反馈至模具内型材的温度，二者差别很大，无法实时且
100
％保证模具内型材任一段的温度均相同，只能是无限接近于“等温恒速”，因此，最终挤出的型材表面仍有一些存在表面缺陷，导致型材合格率无法再次提高
。
例如，公开
(
公告
)
号：
CN106694595B
所公开的一种铝型材等温挤压系统，它包括挤压筒
、
挤压油缸和铝型材出口温度检测机构，挤压油缸的活塞杆穿设于材料挤压腔内与挤压垫连接，挤压筒的右端部设置有垫模，垫模上设置有连通材料挤压腔的通槽，铝型材出口温度检测机构包括垂向气缸和温度传感器，垂向气缸设置于挤压筒的右端部，垂向气缸活塞杆的底部设置有温度传感器，所述的挤压筒的柱面上还开设有冷却通道
。
本专利技术的有益效果是：结构紧凑
、
高效控制铝型材出口温度
、
提高铝型材生产效率
、
保证了产品的质量；生产工艺简单
。
该专利技术就存在上述问题
。
[0013]基于此，提出本专利技术
。

技术实现思路

[0014]本专利技术针对现有技术存在的不足，提供了一种挤压微通道铝扁管等温恒速生产工艺，具体技术方案如下：
[0015]一种挤压微通道铝扁管等温恒速生产工艺，包括以下步骤：
[0016]通过在挤压模具外安装多个液氮快速冷却单元对挤压模具内的微通道铝扁管型材进行降温冷却，相邻两个液氮快速冷却单元错开设置；
[0017]所述挤压模具侧壁设置有若干个液氮冷却孔，所述液氮快速冷却单元通过液氮冷却孔向挤压模具内的微通道铝扁管型材输送液氮进行冷却降温；
[0018]通过在挤压模具外采用热像仪对挤压模具内的微通道铝扁管型材表面温度进行监测，并将微通道铝扁管型材表面温度信号输送给控制模块，通过控制模块来调节液氮冷却孔处液氮的流量
。
[0019]更进一步的改进，所述液氮快速冷却单元包括固定安装在挤压模具外侧的隔热槽
、
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种挤压微通道铝扁管等温恒速生产工艺，其特征在于包括以下步骤：通过在挤压模具
(10)
外安装多个液氮快速冷却单元对挤压模具
(10)
内的微通道铝扁管型材
(40)
进行降温冷却，相邻两个液氮快速冷却单元错开设置；所述挤压模具
(10)
侧壁设置有若干个液氮冷却孔，所述液氮快速冷却单元通过液氮冷却孔向挤压模具
(10)
内的微通道铝扁管型材
(40)
输送液氮进行冷却降温；通过在挤压模具
(10)
外采用热像仪对挤压模具
(10)
内的微通道铝扁管型材
(40)
表面温度进行监测，并将微通道铝扁管型材
(40)
表面温度信号输送给控制模块，通过控制模块来调节液氮冷却孔处液氮的流量
。2.
根据权利要求1所述的一种挤压微通道铝扁管等温恒速生产工艺，其特征在于：所述液氮快速冷却单元包括固定安装在挤压模具
(10)
外侧的隔热槽
(51)、
与液氮源相连的液氮输送管
(30)、
电动缸
(20)
，所述隔热槽
(51)
的槽口与挤压模具
(10)
的外侧壁密封连接且隔热槽
(51)
与挤压模具
(10)
之间构成有液氮流动腔
(52)
，所述液氮流动腔
(52)
内设置有调节头
(60)
，所述调节头
(60)
由电动缸
(20)
驱动沿着微通道铝扁管型材
(40)
前进方向进行平移往复运动；所述挤压模具
(10)
的外侧设置有多个凸起
(13)、
与凸起
(13)
呈相邻设置的凹槽
(14)
，所述凸起
(13)
和凹槽
(14)
均位于液氮流动腔
(52)
内，所述液氮冷却孔包括设置在凸起
(13)
处的第一通孔
(11)
和设置在凹槽
(14)
处的第二通孔
(12)
；所述调节头
(60)
与凸起
(13)
之间设置有间隙，所述液氮输送管
(30)
与液氮流动腔
(52)
连通
。3.
根据权利要求2所述的一种挤压微通道铝扁管等温恒速生产工艺，其特征在于：所述调节头
(60)
包括海螺状的头部
(61)、
与头部
(61)
连接为一体的锥部
(62)
，所述头部
(61)
的表面设置有对数螺线结构的螺纹
(611)
，所述锥部
(62)
的尖端处连接有导杆
(22)。4.
根据权利要求3所述的一种挤压微通道铝扁管等温恒速生产工艺，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔皎，成德鑫，葛永跃，秦向同，王明，
申请(专利权)人：山东万创金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：