一種三段式鋁型材淬火冷卻裝置和冷卻方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金設(shè)備領(lǐng)域，是鋁擠壓機(jī)后部精整系統(tǒng)中在線淬火冷卻的一種新裝置，主要涉及適用鋁型材擠壓生產(chǎn)過(guò)程中的一種三段式在線淬火冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋁型材擠壓加工過(guò)程中，鋁型材經(jīng)擠壓機(jī)熱擠壓成形后，需要經(jīng)過(guò)淬火和冷卻處理，其硬度和強(qiáng)度等綜合技術(shù)性能指標(biāo)才能達(dá)到鋁型材產(chǎn)品的質(zhì)量要求。
[0003]常見的鋁型材在線淬火方式中，風(fēng)冷淬火、氣霧淬火和水霧淬火方式冷卻速度較低，不易滿足淬火強(qiáng)度要求，而且冷卻速度難以控制;浸水淬火方式雖然冷卻速度大，但無(wú)法準(zhǔn)確控制不同材料和壁厚鋁型材的冷卻速度，鋁合金型材淬火往往變形嚴(yán)重;組合這幾種淬火方式的三段式淬火冷卻裝置可以提高不同位置冷卻速度的控制精度，能夠減少淬火變形，獲得性能優(yōu)良的招型材，提尚廣品質(zhì)量和成材率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的淬火冷卻裝置無(wú)法準(zhǔn)確控制不同材料和壁厚鋁型材的冷卻速度，導(dǎo)致鋁合金型材淬火變形嚴(yán)重的問(wèn)題。
[0005]為此，本發(fā)明提供了一種三段式鋁型材淬火冷卻方法，包括如下步驟:
步驟一，第一段采用強(qiáng)水霧方式冷卻；
鋁型材經(jīng)過(guò)第一段段時(shí)，上前噴淋裝置的上風(fēng)嘴、側(cè)風(fēng)嘴通過(guò)上風(fēng)冷系統(tǒng)，下前噴淋裝置的下風(fēng)嘴通過(guò)下風(fēng)冷系統(tǒng)，上前噴淋裝置的上噴嘴、側(cè)噴嘴、霧化噴嘴通過(guò)上部水系統(tǒng)，以及下前噴淋裝置的下噴嘴、霧化噴嘴通過(guò)下部水系統(tǒng)對(duì)鋁型材進(jìn)行強(qiáng)水霧淬火冷卻；步驟二，第二段采用強(qiáng)水霧方式冷卻；
鋁型材經(jīng)過(guò)第二段段時(shí)，上中噴淋裝置的上風(fēng)嘴、側(cè)風(fēng)嘴通過(guò)上風(fēng)冷系統(tǒng)，下中噴淋裝置的下風(fēng)嘴通過(guò)下風(fēng)冷系統(tǒng)，上中噴淋裝置的上噴嘴、側(cè)噴嘴通過(guò)上部水系統(tǒng)，以及下中噴淋裝置的下噴嘴通過(guò)下部水系統(tǒng)對(duì)鋁型材進(jìn)行強(qiáng)水霧淬火冷卻；
步驟三，第三段采用強(qiáng)風(fēng)方式冷卻；
鋁型材經(jīng)過(guò)第三段段時(shí)，上后風(fēng)冷裝置的上風(fēng)嘴、側(cè)風(fēng)嘴通過(guò)上風(fēng)冷系統(tǒng)，下后風(fēng)冷裝置的下風(fēng)嘴通過(guò)下風(fēng)冷系統(tǒng)對(duì)鋁型材進(jìn)行強(qiáng)風(fēng)淬火冷卻。
[0006]一種適用于三段式鋁型材淬火冷卻方法的冷卻裝置，包括三段冷卻結(jié)構(gòu)，第一段為強(qiáng)風(fēng)+水霧冷卻結(jié)構(gòu)，第二段為強(qiáng)水霧的冷卻結(jié)構(gòu)，第三段為強(qiáng)風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)。
[0007 ]第一段包括上前噴淋裝置和下前噴淋裝置，第二段包括上中噴淋裝置和下中噴淋裝置，第三段包括上后風(fēng)冷裝置和下后風(fēng)冷裝置；
上前噴淋裝置、上中噴淋裝置、上后風(fēng)冷裝置內(nèi)分別布置上風(fēng)嘴和側(cè)風(fēng)嘴，上風(fēng)嘴和側(cè)風(fēng)嘴通過(guò)上風(fēng)冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)冷卻和比例調(diào)節(jié)；
上前噴淋裝置、上中噴淋裝置內(nèi)還布置有上噴嘴、側(cè)噴嘴，上噴嘴和側(cè)噴嘴通過(guò)上部水系統(tǒng)對(duì)水壓和流量進(jìn)行比例調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)水霧淬火功能； 下前噴淋裝置、下中噴淋裝置、下后風(fēng)冷裝置分別布置下風(fēng)嘴，通過(guò)下風(fēng)冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)冷卻和比例調(diào)節(jié)；
下前噴淋裝置、下中噴淋裝置還布置有下噴嘴，下噴嘴的水壓和流量通過(guò)下部水系統(tǒng)對(duì)水壓和流量進(jìn)行比例調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)水霧淬火功能；
上前噴淋裝置的上風(fēng)嘴、下前噴淋裝置的下風(fēng)嘴內(nèi)部分別布置有霧化噴嘴，霧化噴嘴的水壓和流量分別通過(guò)上部水系統(tǒng)、下部水系統(tǒng)對(duì)水壓和流量進(jìn)行比例調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)氣霧淬火功能。
[0008]在鋁型材截面四周，沿鋁型材長(zhǎng)度方向成列布置不同風(fēng)冷和水冷噴嘴，以適應(yīng)不同截面形狀鋁型材的淬火冷卻工藝，而且各個(gè)噴嘴流量可通過(guò)水系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。
[0009]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的這種三段式鋁型材淬火冷卻方法和淬火冷卻裝置，分三段組合逐步實(shí)現(xiàn)冷卻，第一段采用強(qiáng)風(fēng)+水霧的方式冷卻，第二段采用強(qiáng)水霧的方式，第三段采用強(qiáng)風(fēng)冷卻；在每段不同位置的噴嘴中，風(fēng)和水的流量可比例調(diào)整;沿鋁型材截面四周布置不同風(fēng)冷和水冷噴嘴，而且各個(gè)噴嘴流量無(wú)級(jí)可調(diào)；而且可以建立起冷卻工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，以適應(yīng)不同截面、不同規(guī)格和材質(zhì)鋁合金型材的淬火冷卻，每段噴嘴的風(fēng)量、水量可通過(guò)程序自動(dòng)調(diào)整?？商峁┳銐虼蟮睦鋮s速度范圍，可對(duì)鋁型材不同位置的冷卻速度進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同截面、不同規(guī)格和材質(zhì)鋁型材的不同淬火冷卻工藝。
[0010]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ]圖1是三段式鋁型材淬火冷卻裝置的正視圖。
[0012]圖2是三段式鋁型材淬火冷卻裝置的側(cè)視圖。
[0013]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、上前噴淋裝置;2、上風(fēng)嘴;3、霧化噴嘴;4、上中噴淋裝置;5、側(cè)風(fēng)嘴;6、上噴嘴；7、側(cè)噴嘴;8、上后風(fēng)冷裝置;9、升降輥道；10、下后風(fēng)冷裝置；11、下風(fēng)嘴；12、支架；13、下中噴淋裝置；14、下噴嘴；15、下前噴淋裝置；16、上風(fēng)冷系統(tǒng)；17、上部水系統(tǒng)；18、下部水系統(tǒng)；19、下風(fēng)冷系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1:
一種三段式鋁型材淬火冷卻方法，包括如下步驟:
步驟一，第一段A采用強(qiáng)水霧方式冷卻；
鋁型材經(jīng)過(guò)第一段A段時(shí)，上前噴淋裝置I的上風(fēng)嘴2、側(cè)風(fēng)嘴5通過(guò)上風(fēng)冷系統(tǒng)16，下前噴淋裝置15的下風(fēng)嘴11通過(guò)下風(fēng)冷系統(tǒng)19，上前噴淋裝置I的上噴嘴6、側(cè)噴嘴7、霧化噴嘴3通過(guò)上部水系統(tǒng)17，以及下前噴淋裝置15的下噴嘴14、霧化噴嘴3通過(guò)下部水系統(tǒng)18對(duì)鋁型材進(jìn)行強(qiáng)水霧淬火冷卻；
步驟二，第二段B采用強(qiáng)水霧方式冷卻；
鋁型材經(jīng)過(guò)第二段B段時(shí)，上中噴淋裝置4的上風(fēng)嘴2、側(cè)風(fēng)嘴5通過(guò)上風(fēng)冷系統(tǒng)16，下中噴淋裝置13的下風(fēng)嘴11通過(guò)下風(fēng)冷系統(tǒng)19，上中噴淋裝置4的上噴嘴6、側(cè)噴嘴7通過(guò)上部水系統(tǒng)17，以及下中噴淋裝置13的下噴嘴14通過(guò)下部水系統(tǒng)18對(duì)鋁型材進(jìn)行強(qiáng)水霧淬火冷卻； 步驟三，第三段C采用強(qiáng)風(fēng)方式冷卻；
鋁型材經(jīng)過(guò)第三段C段時(shí)，上后風(fēng)冷裝置8的上風(fēng)嘴2、側(cè)風(fēng)嘴5通過(guò)上風(fēng)冷系統(tǒng)16，下后風(fēng)冷裝置1的下風(fēng)嘴11通過(guò)下風(fēng)冷系統(tǒng)19對(duì)鋁型材進(jìn)行強(qiáng)風(fēng)淬火冷卻。
[0015]需要說(shuō)明的是，待淬火冷卻的鋁型材放置在升降輥道9的輸送帶上，由輸送帶輸送鋁型材依次經(jīng)過(guò)三段進(jìn)行淬火冷卻，升降輥道9放置在支架12上。
[0016]由于實(shí)現(xiàn)這種三段式鋁型材淬火冷卻方法的淬火冷卻裝置分三段組合，從而實(shí)現(xiàn)逐步冷卻;第一段采用強(qiáng)風(fēng)+水霧的方式冷卻，第二段采用強(qiáng)水霧的方式，第三段采用強(qiáng)風(fēng)冷卻;在每段不同位置的噴嘴中，風(fēng)和水的流量可比例調(diào)整;沿鋁型材截面四周布置不同風(fēng)冷和水冷噴嘴，而且各個(gè)噴嘴流量無(wú)級(jí)可調(diào)；而且可以建立起冷卻工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，以適應(yīng)不同截面、不同規(guī)格和材質(zhì)鋁合金型材的淬火冷卻，每段噴嘴的風(fēng)量、水量可通過(guò)程序自動(dòng)調(diào)整。可提供足夠大的冷卻速度范圍，可對(duì)鋁型材不同位置的冷卻速度進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同截面、不同規(guī)格和材質(zhì)鋁型材的不同淬火冷卻工藝。
[0017]實(shí)施例2:
一種三段式鋁型材淬火冷卻裝置，包括三段冷卻方式，第一段A采用強(qiáng)風(fēng)+水霧的方式冷卻，第二段B采用強(qiáng)水霧的方式，第三段C采用強(qiáng)風(fēng)冷卻。
[0018]實(shí)現(xiàn)這種三段式鋁型材淬火冷卻裝置分三段組合，從而實(shí)現(xiàn)逐步冷卻；第一段A具有功能包括強(qiáng)風(fēng)冷卻、氣霧淬火和水霧淬火，第二段B具有功能包括強(qiáng)風(fēng)冷卻和水霧淬火，第三段C具有功能為強(qiáng)風(fēng)冷卻，風(fēng)和水的流量可比例調(diào)整，所述強(qiáng)風(fēng)冷卻是通過(guò)風(fēng)機(jī)、風(fēng)道和風(fēng)嘴對(duì)鋁型材進(jìn)行風(fēng)冷卻，風(fēng)量大小可通過(guò)風(fēng)閥和風(fēng)機(jī)來(lái)調(diào)節(jié);所述氣霧淬火是通過(guò)氣閥和水閥對(duì)鋁型材進(jìn)行氣霧冷卻，水的氣霧化通過(guò)氣閥和水閥的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn);所述水霧淬火是通過(guò)水栗、水閥、噴嘴和管道對(duì)鋁型材進(jìn)行水霧淬火，水壓和水量通過(guò)水閥來(lái)調(diào)節(jié)。組合這幾種淬火方式的三段式淬火冷卻裝置可以提高不同位置冷卻速度的控制精度，能夠減少淬火變形，獲得性能優(yōu)良的鋁型材，提高產(chǎn)品質(zhì)量和成材率。
[0019]實(shí)施例3:
如圖1和圖2所示，第一段A包括上前噴淋裝置I和下前噴淋裝置15，第二段B包括上中噴淋裝置4和下中噴淋裝置13，第三段C包括上后風(fēng)冷裝置8和下后風(fēng)冷裝置10;
上前噴淋裝置1、上中噴淋裝置4、上后風(fēng)冷裝置8內(nèi)分別布置上風(fēng)嘴2和側(cè)風(fēng)嘴5，上風(fēng)嘴2和側(cè)風(fēng)嘴5通過(guò)上風(fēng)冷系統(tǒng)16實(shí)現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)冷卻和比例調(diào)節(jié)；
上前噴淋裝置1、上中噴淋裝置4內(nèi)還布置有上噴嘴6、側(cè)噴嘴7，上噴嘴6和側(cè)噴嘴7通過(guò)上部水系統(tǒng)17對(duì)水壓和流量進(jìn)行比例調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)水霧淬火功能；
下前噴淋裝置15、下中噴淋裝置13、下后風(fēng)冷裝置10分別布置下風(fēng)嘴11，通過(guò)下風(fēng)冷系統(tǒng)19實(shí)現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)冷卻和比例調(diào)節(jié)；
下前噴淋裝置15、下中噴淋裝置13還布置有下噴嘴14，下噴嘴14的水壓和流量通過(guò)下部水系統(tǒng)18對(duì)水壓和流量進(jìn)行比例調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)水霧淬火功能；
上前噴淋裝置I的上風(fēng)嘴2、下前噴淋裝置15的下風(fēng)嘴11內(nèi)部分別布置有霧化噴嘴3，霧化噴嘴3的水壓和流量分別通過(guò)上部水系統(tǒng)17、下部水系統(tǒng)18對(duì)水壓和流量進(jìn)行比例調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)氣霧淬火功能。
[0020]在鋁型材截面四周，沿鋁型材長(zhǎng)度方向成列布置不同風(fēng)冷和水冷噴嘴，以適應(yīng)不同截面形狀鋁型材的淬火冷卻工藝，而且各個(gè)噴嘴流量可通過(guò)水系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。[0021 ]如圖1、圖2所示，它分三段組合而成，第一段A具有功能包括強(qiáng)風(fēng)冷卻、氣霧淬火和水霧淬火;第二段B具有功能包括強(qiáng)風(fēng)冷卻和水霧淬火