淬火铝型材经过第一个测温点A时，利用热电偶测试第一次温度，预计算各个 阶段喷嘴的水流量；
[0051] 当铝型材经过第二个测温点B时，将测试温度由智能控制单元返回界面控制器的 冷却速度计算模块，对各阶段喷嘴水流量和入口端主动辊速度进行设定；
[0052]当铝型材经过第三个测温点C时，如果实测温度低于目标值，则继续淬火冷却，如 果实测温度高于目标值，则修正后续两个阶段的喷水流量，增加冷却速度；
[0053]当铝型材经过第四个测温点D时，如果实测温度低于目标值，则继续淬火冷却，如 果实测温度高于目标值，则修正最后一个阶段的喷水流量，增加冷却速度；
[0054]当铝型材经过第五个测温点E时，将实测温度通过智能控制单元反馈到控制界面 中，对冷却速度模型进行修正。
[0055] 为实现不同阶段和不同壁厚位置冷却速度控制，并提高铝型材在线淬火质量，淬 火冷却过程控制系统包括预设定、第一次设定、第二次设定、第三次设定和模型修正。铝型 材挤压出口后利用热电偶进行第一次测温，并对冷却过程的喷水流量和主动辊转速进行预 设定;铝型材经过第二次测温点时，利用实测温度和目标设定温度对测温点之间的喷嘴点 PI、P2和P3进行第一次设定;铝型材经过第三次测温点时，利用实测温度和目标设定温度对 P2和P3进行第二次设定;铝型材经过第四次测温点时，利用实测温度和目标设定温度对P3 进行第三次设定;铝型材经过第五次测温点时，利用实测温度对冷却速度计算模型进行修 正。
[0056] 采用上述本发明防止铝型材在线淬火变形的方法步骤是：
[0057] A.将铝型材形状尺寸、壁厚、材质、挤压速度和挤压温度输入到界面控制器HMI。 [0058] B.根据铝型材断面形状设定约束淬火变形的毛毡辊断面封闭形状，上表面铝型材 约束垂直方向变形自由度，防止铝型材上翘，侧面铝型材约束横向变形自由度，防止铝型材 左右弯曲，下表面由运输毛毡辊约束，防止下扣。
[0059] 为适应不同铝型材断面，所有毛毡辊均可以移动，下表面运输毛毡辊的毛毡长度 可以调整，上表面主动辊和从动辊的毛毡及不锈钢套可以左右移动，左右两侧表面的毛毡 辊上下端的钢套和毛毡可以上下移动。
[0060] C.铝合金型材出挤压机口后，利用热电偶测试第一次温度，将温度值由智能控制 单元返回界面控制器的冷却速度计算模块，预计算各个阶段喷嘴的水流量。断面各组喷嘴 (Q1-Q10)喷水流量与该位置的壁厚成正比，而考虑到水的重力作用，在壁厚相同条件下侧 面喷嘴水流量为上下表面喷嘴水流量1.1-1.2倍。淬火装置入口端定型辊主动辊的转速为 挤压速度的1.01-1.03倍，而淬火装置出口端定型辊主动辊的转速为入口端主动辊转速的 1.03-1.05倍，从而利用摩擦增加一定的张力，抑制由于冷却速度的微小差别产生的变形。
[0061] D.铝型材经过第二个测温点时，将测试温度由智能控制单元返回界面控制器的冷 却速度计算模块，对各阶段喷嘴水流量和入口端主动辊速度进行设定。
[0062] E.铝型材经过第三个测温点时，如果实测温度低于目标值，则继续淬火冷却，如果 实测温度高于目标值，则修正后续两个阶段的喷水流量，增加冷却速度。
[0063] F.铝型材经过第四个测温点时，如果实测温度低于目标值，则继续淬火冷却，如果 实测温度高于目标值，则修正最后一个阶段的喷水流量，增加冷却速度。
[0064] G.铝型材经过第五个测温点时，将实测温度通过智能控制单元反馈到控制界面 中，对冷却速度模型进行修正。
[0065] H.水流量控制与计算采用如下公式：
[0066]
[0067]其中：Lw单位时间水流量(L3/s)，pa为型材密度(kg/m 3)，ca为型材比热(J/kg'K)，Va 为型材处于冷却阶段的单位时间体积，Td为挤压温度（°C )，v。冷却速度（°C/s)，t冷却时间， Pw为冷却水密度(kg/m3)，cw为冷却水比热（J/kg'K)，TW为水箱水温（°C)，T〇为冷却水水温 为修正系数。
[0068]以下结合一实施例对本发明进一步进行说明：
[0069] 有一方形空心铝型材，材质为6063,宽80mm，高57mm，壁厚不均一，厚的部分为 4.5mm，薄的部分为2.5mm，具体尺寸如图9所示。挤压温度500 °C，挤压速度为30m/min，入口 端主动辊转速为挤压速度的1.03倍，出口主动辊转速为入口端主动辊速度的1.05倍;为实 现冷却速度30°C/s，则上下喷嘴Q1、Q8、Q9和Q10的喷水流量相同为1.12(L 3/s)，Q3水流量为 0.7(L3/s)，Q4水流量是Q3的 1.1倍为0.77(L3/s)，Q5、Q6和Q7的水流量为 1.23(L3/s)，Q2的水 流量为1.17(L3/s);主动辊速度差产生的张力为50N，淬火后型材头部最大翘曲量小于 60_，冷却后组织性能满足淬火工艺要求。
[0070]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换 也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种防止侣型材在线泽火变形的装置，其特征在于，包括一水箱（10)，所述水箱（10) 中设有第一主动毛拉漉(3)和第二主动毛拉漉(9) W及第一从动毛拉漉(4)和第二从动毛拉 漉（17)，所述第一主动毛拉漉(3)和第二主动毛拉漉(9) W及第一从动毛拉漉(4)和第二从 动毛拉漉（17)形成一通过待泽火侣型材的通道，并通过摩擦力将待泽火侣型材沿所述通道 进行输送，所述第一主动毛拉漉(3)和第二主动毛拉漉(9) W及第一从动毛拉漉(4)和第二 从动毛拉漉（17)的内层为不诱钢管(25)，中间层为不诱钢套(24)，表面为耐高溫毛拉(23); 所述通道包括第一阶段、第二阶段和第=阶段，所述第一阶段的上侧设有第一喷嘴 (8)、下侧设有第二喷嘴（16);所述第二阶段的上侧设有第=喷嘴（7)、下侧设有第四喷嘴 (15);所述第=阶段的上侧设有第五喷嘴(5)、下侧设有第六喷嘴（12)，各个喷嘴的冷却水 由调节阀控制； 所述待泽火侣型材的断面包括第一面、第二面、第=面、第四面，四个面的对应位置设 有喷嘴，所述第一面对应设有=个喷嘴，所述第二面对应设有两个喷嘴;所述第=面对应设 有两个喷嘴，所述第四面对应设有=个喷嘴； 还包括传感器和与传感器相连接的控制器，所述控制器与各个喷嘴相连接，所述传感 器用于测量各个阶段的溫度，所述控制器与传感器相连接，用于根据传感器获取的溫度值 来控制各个喷嘴的喷水量。2. 根据权利要求1所述的防止侣型材在线泽火变形的装置，其特征在于，所述水箱（10) 的下部由水箱金属支架(280)支撑，所述水箱(10)的下方设有水箱出水口（13)，并由水箱水 位调节阀（14)控制，所述水箱(10)外侧前后两端安置吹风机(2)。3. 根据权利要求1所述的防止侣型材在线泽火变形的装置，其特征在于，所述水箱（10) 出水管及喷嘴的进水管与水槽相连，水槽与水累和制冷水塔连接。4. 根据权利要求1所述的防止侣型材在线泽火变形的装置，其特征在于，所述水箱（10) 入口处上面两个毛拉漉和下端两个毛拉漉为主动漉，由单独电机控制。5. 根据权利要求4所述的防止侣型材在线泽火变形的装置，其特征在于，对待泽火侣型 材经过所述通道进行五个点的溫度测量，当待泽火侣型材经过第一个测溫点时，利用热电 偶测试第一次溫度，预计算各个阶段喷嘴的水流量； 当侣型材经过第二个测溫点时，对各阶段喷嘴水流量和入口端主动漉速度进行设定； 当侣型材经过第=个测溫点时，如果实测溫度低于目标值，则继续泽火冷却，如果实测 溫度高于目标值，则修正后续两个阶段的喷水流量，增加冷却速度； 当侣型材经过第四个测溫点时，如果实测溫度低于目标值，则继续泽火冷却，如果实测 溫度高于目标值，则修正最后一个阶段的喷水流量，增加冷却速度； 当侣型材经过第五个测溫点时，对冷却速度模型进行修正； 水流量控制与计算采用如下公式：其中：Lw单位时间水流量(lA/s) ,Pa为型材密度化g/m3) ,Ca为型材比热(j/kg ? K)，Va为 型材处于冷却阶段的单位时间体积，Td为挤压溫度rC)，v。冷却速度rC/s)，t冷却时间，Pw 为冷却水密度（kg/m3)，Cw为冷却水比热（J/kg . K)，Tw为水箱水溫（°C )，To为冷却水水溫
【专利摘要】本发明公开了一种防止铝型材在线淬火变形的装置，包括一水箱(10)，所述水箱(10)中设有第一主动毛毡辊(3)和第二主动毛毡辊(9)以及第一从动毛毡辊(4)和第二从动毛毡辊(17)，所述第一主动毛毡辊(3)和第二主动毛毡辊(9)以及第一从动毛毡辊(4)和第二从动毛毡辊(17)形成一通过待淬火铝型材的通道，并通过摩擦力将待淬火铝型材沿所述通道进行输送。本发明采用定型辊方式限制铝型材冷却变形，降低了温度冷却速度均匀性控制要求精度；而且，利用毛毡辊对铝型材进行淬火，毛毡对铝型材具有保护和清洗作用，提高了铝型材表面质量。
【IPC分类】C22F1/04
【公开号】CN105648368
【申请号】
【发明人】梅瑞斌, 张欣, 汪晋宽
【申请人】东北大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月18日