專利名稱：用于金屬擠壓的間接式冷卻套及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明實施例涉及冷卻技術，特別涉及一種用于金屬擠壓的間接式冷卻套及系統(tǒng)。
背景技術：
金屬型材在使用過程中，為了適用使用的要求，需要通過擠壓機將金屬型材擠壓 成型。擠壓機對金屬型材進行擠壓成型時，金屬型材在擠壓過程中會產生大量的熱量，使擠 壓機擠壓出的金屬型材的溫度升高，容易造成金屬型材表面過度氧化，內部結晶組織不均 勻等擠壓缺陷，使金屬性能下降或因表面過度氧化而形成廢品。 現(xiàn)有技術中，擠壓機在擠壓鋁合金或鎂合金時，通常采用壓縮空氣冷卻。例如，采 用排式風扇吹風冷卻方法，通過排式風扇向擠壓后的鋁合金或鎂合金的表面吹冷空氣，從 而對鋁合金或鎂合金進行冷卻降溫。 而現(xiàn)有技術中的排式風扇吹風冷卻方法，只能保證較低的擠壓速度，在鋁合金或 鎂合金的擠壓生產過程中，往往由于瞬時擠壓速度過快，導致擠壓出的鋁合金或鎂合金不 能被快速冷卻，出現(xiàn)過度氧化、甚至燃燒的情況，現(xiàn)有技術中冷卻金屬型材的速度較慢。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供了一種用于金屬擠壓的間接式冷卻套及系統(tǒng)，以提高擠壓型材 的冷卻速度。 本發(fā)明實施例提供了一種用于金屬擠壓的間接式冷卻套，包括 —環(huán)形空心套，所述環(huán)形空心套的內壁形成用于冷卻擠壓型材的冷卻通道，所述
環(huán)形空心套的外壁和所述內壁之間設置有容置腔，所述容置腔中設置有用于冷卻所述擠壓
型材用的冷卻液。 本發(fā)明實施例提供了一種冷卻系統(tǒng)，包括
冷卻液儲存裝置，用于盛放冷卻液； 空氣壓縮機，與所述冷卻液儲存裝置連接，通過制備壓縮空氣將所述冷卻液儲存 裝置內的冷卻液排出； 用于金屬擠壓的間接式冷卻套，與所述冷卻液儲存裝置連接，用于接收所述空氣 壓縮機壓排出的冷卻液并應用所述冷卻液冷卻擠壓型材；其中，所述用于金屬擠壓的間接 式冷卻套采用上述的用于金屬擠壓的間接式冷卻套。 發(fā)明實施例提供的用于金屬擠壓的間接式冷卻套及系統(tǒng)，通過設置環(huán)形空心套， 使擠壓型材與環(huán)形空心套內的冷卻液進行熱傳遞，使擠壓型材快速降溫提高了擠壓型材的 冷卻速度。


圖1為本發(fā)明用于金屬擠壓的間接式冷卻套實施例的結構示意 圖2為本發(fā)明冷卻系統(tǒng)實施例的結構示意圖。
具體實施例方式
下面通過具體實施例并結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
圖1為本發(fā)明用于金屬擠壓的間接式冷卻套實施例的結構示意圖。如圖1所示， 本實施例用于金屬擠壓的間接式冷卻套包括環(huán)形空心套l，其中，環(huán)形空心套1具體結構 介紹如下 環(huán)形空心套1的內壁12形成用于冷卻擠壓型材2的冷卻通道，環(huán)形空心套1的外 壁11和內壁12之間設置有容置腔15，該容置腔15中設置有用于冷卻擠壓型材2用的冷卻 液。 本實施例中的冷卻液可以以液氮為例，對本發(fā)明進行說明，由于氮氣是大氣中含 量最多的成分，液氮作為制氧工業(yè)的副產品，來源十分廣闊。使用液氮作為冷卻媒介，應用 后直接揮發(fā)成氣體返回到大氣中，沒有任何污染物。本實施例中環(huán)形空心套1的冷卻通道 的進口與擠壓機的出口對接在一起，從而使擠壓型材2從擠壓機擠出后，能夠立即進入環(huán) 形空心套1中進行冷卻。當擠壓機將擠壓型材2從擠出機的出口擠出后，高溫的擠壓型材2 將立即進入環(huán)形空心套1的冷卻通道中。由于剛從擠壓機擠出的擠壓型材2的溫度很高， 如果將擠壓型材2直接放入液氮中冷卻，可能會造成擠壓型材2與液氮發(fā)生化學反應，從而 會降低擠壓型材2的質量。本實施例中，擠壓型材2進入到冷卻通道后，擠壓型材2與容置 腔15中的液氮采用熱傳遞的方式，通過內壁12將擠壓型材2的熱量傳遞給低溫的液氮，實 現(xiàn)了液氮對擠壓型材2進行間接冷卻。 具體地，環(huán)形空心套1的外形可以是圓柱形，也可以是立方柱體，本發(fā)明對環(huán)形空 心套1的外部形狀不做限定。環(huán)形空心套1的外壁11和內壁12之間形成封閉的容置腔 15，該容置腔15中可以盛放液氮用來冷卻擠壓型材2。內壁12形成冷卻通道，用于供給擠 壓型材2從中穿過，對穿過的擠壓型材2進行冷卻。其中，冷卻通道的外形尺寸與擠壓型材 2的外形尺寸相匹配，從而使擠壓型材2的熱量能夠快速的通過內壁12傳遞給液氮。其中， 環(huán)形空心套1的材料可以為銅，因為，銅有很好的傳熱性能，能夠快速的將擠壓型材2的熱 量傳遞給液氮。環(huán)形空心套1的具體地冷卻過程為擠壓型材2在穿過冷卻通道的過程中， 擠壓型材2的熱量通過內壁12傳給容置腔15中的液氮，通過液氮快速吸收擠壓型材2的 熱量，從而使擠壓型材2的溫度快速下降。 本實施例提供的用于金屬擠壓的間接式冷卻套，通過環(huán)形空心套中的液氮與擠壓 型材進行熱傳遞，使擠壓型材快速降溫，提高了擠壓型材的冷卻速度。環(huán)形空心套與擠壓型 材采用熱傳遞的方式降溫，使剛擠壓成型的高溫擠壓型材不與液氮直接接觸，可以減小高 溫擠壓型材與液氮或其他物質發(fā)生化學反應的幾率。環(huán)形空心套的材料采用銅，更有利于 加快擠壓型材與液氮之間的熱量傳遞的速度，更快速的降低擠壓型材的溫度，更有利于提 高擠壓型材的冷卻速度。通過設置冷卻通道的外形尺寸與擠壓型材的外形尺寸相匹配，使 擠壓型材的熱量能夠快速的通過內壁傳遞給液氮，有利于提高擠壓型材的冷卻速度。
基于上述技術方案，可選的，本實施例用于金屬擠壓的間接式冷卻套中，環(huán)形空心 套1的外壁11上設置有用于向容置腔15內注入冷卻液的注入口 13，還設置有用于排出冷 卻液的排出口 14。具體地，液氮經過注入口 13注入容置腔15內，容置腔15內的液氮與擠
4壓型材2進行熱傳遞，對擠壓型材2進行降溫，最后液氮通過排出口 14排出。 本實施例提供的用于金屬擠壓的間接式冷卻套通過在環(huán)形空心套外壁上設置液
氮的注入口和排出口，可以方便的將液氮注入到環(huán)形空心套中，并能夠將使用過的液氮方
便的排出。 基于上述技術方案，可選的，環(huán)形空心套l外設置有支撐套(未圖示)。具體地，由 于環(huán)形空心套l為銅質，因此，環(huán)形空心套l的強度較低。為了防止環(huán)形空心套l被外界物 品損壞，在環(huán)形空心套l外部需要設置支撐套用于保護固定，有利于降低環(huán)形空心套l中液 氮發(fā)生泄漏現(xiàn)象。同時，支撐套還有利于降低環(huán)形空心套l中的液氮與外界環(huán)境進行熱交 換，有效的維持了環(huán)形空心套1中的液氮的溫度。為了更有效的減少環(huán)形空心套1中的液 氮與外界環(huán)境進行熱交換，更有效的保持環(huán)形空心套1中的液氮的低溫狀態(tài)，可以在環(huán)形 空心套1外設置有保溫層，通過保溫層使外界環(huán)境與環(huán)形空心套1內的液氮有效的隔離，降 低外界環(huán)境對液氮的影響。 本實施例用于金屬擠壓的間接式冷卻套中，通過在環(huán)形空心套外設置有支撐套， 可以有效的保護環(huán)形空心套不被損壞，并有利于環(huán)形空心套的安裝固定，同時，對環(huán)形空心 套中的液氮起保溫的作用。通過在環(huán)形空心套外設置保溫層，可以有效的減少環(huán)形空心套 內的冷卻液與外界環(huán)境進行熱傳遞，保溫層可以對液氮起到保溫作用，維持液氮較低的溫 度，更有利于快速降低擠壓型材的溫度。 圖2為本發(fā)明冷卻系統(tǒng)實施例的結構示意圖。如圖2所示，本實施例冷卻系統(tǒng)，包
括冷卻液儲存裝置、空氣壓縮機202和用于金屬擠壓的間接式冷卻套203，其中冷卻液儲
存裝置，分別與空氣壓縮機202和用于金屬擠壓的間接式冷卻套203連接。 冷卻液儲存裝置用于盛放冷卻液。本實施例中的冷卻液儲存裝置可以盛放液氮或
水作為冷卻液。冷卻液儲存裝置可以具體為并聯(lián)杜瓦瓶組201，其中，并聯(lián)杜瓦瓶組201為
常規(guī)商用硼硅玻璃杜瓦瓶，三個一組并聯(lián)，用來裝盛冷卻液，例如，液氮。 空氣壓縮機202與冷卻液儲存裝置連接，通過制備壓縮空氣將冷卻液儲存裝置內
的冷卻液排出。具體地，本實施例空氣壓縮機202通過管道與并聯(lián)杜瓦瓶組201連接，通過
制備壓縮空氣，并將壓縮空氣輸入并聯(lián)杜瓦瓶組201中，壓縮空氣將并聯(lián)杜瓦瓶組201中的
冷卻液排出，使并聯(lián)杜瓦瓶組201按需要的量或速度供應液氮。 用于金屬擠壓的間接式冷卻套203與冷卻液儲存裝置連接，用于接收空氣壓縮機 202壓排出的冷卻液并應用冷卻液冷卻擠壓型材，其中，用于金屬擠壓的間接式冷卻套203 采用本發(fā)明用于金屬擠壓的間接式冷卻套實施例中的用于金屬擠壓的間接式冷卻套，具體 結構參照本發(fā)明用于金屬擠壓的間接式冷卻套實施例及圖1的記載，在此不再贅述。具體 地，用于金屬擠壓的間接式冷卻套203與并聯(lián)杜瓦瓶組201液氮出口連接，置于擠壓機前端 出料口 ，用以快速冷卻擠壓出的型材。通過并聯(lián)杜瓦瓶組201與空氣壓縮機202相連，空氣 壓縮機202壓縮的空氣進入并聯(lián)杜瓦瓶組201中，將液氮壓入用于金屬擠壓的間接式冷卻 套203中。用于金屬擠壓的間接式冷卻套203利用液氮冷卻擠壓型材205，使擠壓型材205 快速降溫。 本發(fā)明冷卻系統(tǒng)通過空氣壓縮機制備壓縮空氣，并通過將壓縮空氣輸入并聯(lián)杜瓦 瓶組中，將并聯(lián)杜瓦瓶組內的液氮輸入用于金屬擠壓的間接式冷卻套中，使用于金屬擠壓 的間接式冷卻套利用液氮將擠壓型材快速降溫，提高了擠壓型材的冷卻速度。
基于上述技術方案，可選的，本實施例冷卻系統(tǒng)包括控制裝置，控制裝置分別與空 氣壓縮機202和冷卻液儲存裝置電連接，用于控制空氣壓縮機202和冷卻液儲存裝置的開 啟和關閉。具體地，控制裝置可以為中央控制臺204，中央控制臺204通過分別連接設置在 并聯(lián)杜瓦瓶組201和空氣壓縮機202上的壓力表207，實現(xiàn)控制液氮的自動噴射及補給，即 當并聯(lián)杜瓦瓶組201中工作的杜瓦瓶中氣壓逐漸降低到臨界值，中央控制臺204啟動液氮 填充系統(tǒng)，通過并聯(lián)杜瓦瓶組201其他的杜瓦瓶對工作中的杜瓦瓶進行液氮補充；中央控 制臺204通過控制設置在并聯(lián)杜瓦瓶組201和空氣壓縮機202上的閥門206，控制輸出液氮 的自動起始和終止，并通過控制液氮的輸出量，實現(xiàn)冷卻強度的自動控制。
本發(fā)明冷卻系統(tǒng)通過控制裝置控制空氣壓縮機和并聯(lián)杜瓦瓶組，可以實現(xiàn)冷卻系 統(tǒng)的自動化控制，方便對擠壓型材進行冷卻。 基于上述技術方案，可選的，本實施例冷卻系統(tǒng)包括溫度監(jiān)控裝置，該溫度監(jiān)控裝 置與控制裝置電連接，用于檢測擠壓機出口處擠出的擠壓型材的溫度。具體地，溫度監(jiān)控裝 置可以為溫度監(jiān)控儀208，溫度監(jiān)控儀208監(jiān)測到擠壓機出口處擠出的擠壓型材205的溫度 后，將溫度信號反饋給中央控制臺204，中央控制臺204根據(jù)接收到的溫度信號控制并聯(lián)杜 瓦瓶組201和空氣壓縮機202的啟動和關閉。擠壓結束后，溫度監(jiān)控儀208發(fā)送溫度反饋 信號通知中央控制臺204，使中央控制臺204切斷液氮的供應。 本發(fā)明冷卻系統(tǒng)通過溫度監(jiān)控裝置監(jiān)測擠壓型材的溫度，并將溫度信號反饋給控
制裝置，使控制裝置根據(jù)溫度信號控制冷卻系統(tǒng)的運行，提高了擠壓型材的冷卻速度。 最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡
管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然
可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替
換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精
神和范圍。
權利要求
一種用于金屬擠壓的間接式冷卻套，其特征在于，包括一環(huán)形空心套，所述環(huán)形空心套的內壁形成用于冷卻擠壓型材的冷卻通道，所述環(huán)形空心套的外壁和所述內壁之間設置有容置腔，所述容置腔中設置有用于冷卻所述擠壓型材用的冷卻液。
2. 根據(jù)權利要求1所述的用于金屬擠壓的間接式冷卻套，其特征在于 所述環(huán)形空心套的外壁上設置有用于向所述容置腔內注入冷卻液的注入口，還設置有用于排出冷卻液的排出口。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的用于金屬擠壓的間接式冷卻套，其特征在于 所述環(huán)形空心套外設置有支撐套。
4. 根據(jù)權利要求1所述的用于金屬擠壓的間接式冷卻套，其特征在于 所述環(huán)形空心套外部設置有保溫層。
5. 根據(jù)權利要求1所述的用于金屬擠壓的間接式冷卻套，其特征在于 所述冷卻通道，即空心套內壁的形狀和尺寸與所述擠壓型材的外形尺寸相匹配。
6. 根據(jù)權利要求3所述的用于金屬擠壓的間接式冷卻套，其特征在于 所述環(huán)形空心套的材料為銅，所述支撐套的材料為不銹鋼。
7. —種冷卻系統(tǒng)，包括 冷卻液儲存裝置，用于盛放冷卻液；空氣壓縮機，與所述冷卻液儲存裝置連接，通過制備壓縮空氣將所述冷卻液儲存裝置 內的冷卻液排出；用于金屬擠壓的間接式冷卻套，與所述冷卻液儲存裝置連接，用于接收所述空氣壓縮 機壓排出的冷卻液并應用所述冷卻液冷卻擠壓型材；其特征在于，所述用于金屬擠壓的間 接式冷卻套采用如權利要求1至6任一所述的用于金屬擠壓的間接式冷卻套。
8. 根據(jù)權利要求7所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制裝置，分別與所述空氣壓縮機和所述冷卻液儲存裝置電連接，用于控制所述空氣 壓縮機和所述冷卻液儲存裝置的開啟和關閉。
9. 根據(jù)權利要求7或8所述的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，還包括溫度監(jiān)控裝置，與所述控制裝置電連接，用于檢測擠壓機出口處擠出的所述擠壓型材 的溫度。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供了一種用于金屬擠壓的間接式冷卻套及系統(tǒng)，用于金屬擠壓的間接式冷卻套包括環(huán)形空心套，環(huán)形空心套的內壁形成用于冷卻擠壓型材的冷卻通道，環(huán)形空心套的外壁和內壁之間設置有容置腔，容置腔中設置有用于冷卻擠壓型材用的冷卻液。通過環(huán)形空心套的內壁與擠壓型材輕微接觸，使擠壓型材與環(huán)形空心套內的冷卻液進行熱傳遞，使擠壓型材快速降溫，提高了擠壓型材的冷卻速度，從而降低了型材內部金屬晶粒長大傾向，減輕了高溫氧化，有利于得到高品質的型材。
文檔編號B21C31/00GK101704031SQ200910209340
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月4日 優(yōu)先權日2009年11月4日
發(fā)明者丁濤, 劉雪生, 權高峰 申請人:北京華盛榮鎂業(yè)科技有限公司