[发明专利]一种用于铝挤压的自动控温冷却方法

说明书

本发明公开了一种用于铝挤压的自动控温冷却方法，包括以下步骤：记录挤压铝型材对象的型面、材质、厚度特征以及环境温度；开始挤压，挤压过程中实施记录各个温度传感器的温度值，并将温度值反馈到闭环控制系统，实时调整液氮的流量，将模具和铝型材的温度控制在470℃～550℃挤压完成后，记录各个温度传感器的温度参数以及挤压过程中液氮的流量；将上述数据记录到数据库当中，并以1.1中的特征名称进行分类；处理数据：计算温度、流量和速度的特征值；再次进行挤压，根据1.3中的温度数据，与500℃～520的温度范围对比进行调整。通过上述设置，能够快速的给出一个合适的液氮流量值，使得铝挤压过程中快速均匀降温，从而提高挤压效率。

技术领域

本发明涉及铝型材加工领域，具体为一种用于铝挤压的自动控温冷却方法。

背景技术

随着中国经济的腾飞，铝合金型材的生产、应用和消费得到迅猛的发展，2007年中国铝型材的产量已经达到约540万吨，其中建筑铝型材的产量超过390万吨，连续三年稳居世界第一，成为世界最大的挤压铝材生产国和消费国。挤压铝材包括管材、棒材、型材和线材，其中，以挤压型材的生产难度最大、品种规格最多、产量最大。

铝型材产品是依靠特定结构形式的模具通过热挤压的方法使铝合金材料被挤压成型的。由于是在高温高压高摩擦的条件下工作，因此模具的工作带往往因局部温度的不断升高和磨损而最容易失效，从而导致型材表面质量下降，尺寸超差，甚至造成模具报废等问题。

基于以上问题，现有的解决方案主要有两个：一是采用较低的挤压速度来减少铝合金在挤压变形过程中变形热和摩擦热的积聚，避免导致模具局部(工作带)温度的持续升高；二是采用液氮冷却技术，该方法是将液氮通过附加的管道引入模垫上特制的凹槽内，液氮受热气化吸热，从而降低模垫及与模垫紧密接触的模具温度，其液氮的供应量由低温阀门控制，较好的控制技术是在压机出口安装红外线测温仪，通过测量挤出铝型材的表面温度，反馈到可自动调节阀门开度的低温阀进而控制液氮的供应量，该方法由于测温点是被挤出的铝型材，而非需要直接控制降温的模具，而实际上型材的温度与模具的温度并不具备严格的一致性，因此该方法中液氮对模具温度的控制并不精确，有时因为两者温度变化的滞后性导致温度反馈的控制信号对液氮降温起到相反的作用。

针对上述问题本申请具体介绍了一种冷却效果好的用于铝挤压的系统和方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于铝挤压的自动控温冷却方法，其能够快速的给出一个合适的液氮流量值，使得铝挤压过程中快速均匀降温，从而提高挤压效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于铝挤压的自动控温冷却方法，包括以下步骤：

1.1、记录挤压铝型材对象的型面、材质、厚度特征以及环境温度；

1.2、开始挤压，挤压过程中实时记录各个温度传感器的温度值，并将温度值反馈到闭环控制系统，实时调整液氮的流量，将模具和铝型材的温度控制在470℃到550℃；

1.3、挤压完成后，记录各个温度传感器的温度参数以及挤压过程中液氮的流量；

1.4、将上述数据记录到数据库当中，并以1.1中的特征名称进行分类；

1.5、处理数据：计算温度、流量和速度的特征值；

1.6、再次进行挤压，根据1.3中的温度数据，与500℃到520℃的温度范围对比进行调整，调整幅度按照当前流量的1％到5％进行调节；

1.7、重复步骤1.2到1.6，如果1.2中闭环控制系统需要调整的液氮流量大于1.6中调整后流量的110％或小于1.6中调整后流量的90％，则遵从闭环控制系统的调整；

1.8、重复1.7步骤，直到模具和铝型材的温度特征值为500℃到520℃；