鎂合金型材矯直方法及設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及型材加工成型技術，尤其涉及一種鎂合金型材矯直方法及設備。
【背景技術】
[0002]鎂合金作為最輕的結構金屬材料，兼具比強度高、阻尼及導熱性好、易于回收利用等特點，在軌道交通領域具有光明、廣泛的應用前景。這些領域的鎂合金材料大多數(shù)是擠壓型材，在鎂合金的熱擠壓過程中，由于擠壓制品經(jīng)常發(fā)生彎曲變形，必須對其進行矯直。
[0003]現(xiàn)有的鎂合金矯直工藝及裝備基本沿襲鋁合金型材，已公開的關于型材的矯直方法及設備，大部分為輥矯和拉伸工藝。輥矯和拉伸矯直都必須要對型材進行二次加熱，即熱矯直。熱矯直一般在150?250°C進行。矯直溫度過高，型材在隨后的冷卻中可能因冷卻不均產(chǎn)生瓢曲；矯直溫度過低會使矯直抗力增大，矯直困難。
[0004]在工業(yè)生產(chǎn)中，由于鎂合金的密排六方晶體結構，使得大型型材的拉伸及輥矯效果并不理想，且容易造成不必要的夾頭損傷及表面破壞，降低了成品率。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明實施例提供一種鎂合金型材矯直方法及設備，以克服型材在矯直過程中造成的型材損傷，提尚型材成品率。
[0006]本發(fā)明實施例提供一種鎂合金型材矯直方法，包括:檢測型材經(jīng)擠壓后的溫度與彎曲度;根據(jù)該溫度、該彎曲度與該型材的擠壓參數(shù)控制用于冷卻該型材的氣體的方向與風量，以使該型材在拉直時產(chǎn)生能夠補償彎曲變形的冷卻收縮。
[0007]本發(fā)明實施例提供一種鎂合金型材矯直設備，包括:溫度傳感器、彎曲度傳感器、風道式矯直器、牽引機和控制裝置;該風道式矯直器設置在該型材擠壓機的出料口，該牽引機設置在該風道式矯直器的出料側，且將型材固定于該出料口與該牽引機之間，該溫度傳感器與該彎曲度傳感器均設置在該風道式矯直器的出料側的同一預設位置，該控制裝置分別與該溫度傳感器、該彎曲度傳感器和該風道式矯直器電連接;該牽引機用于向遠離該出料口方向運動，以拉直該型材;該溫度傳感器用于檢測該型材在該預設位置的溫度;該彎曲度傳感器用于檢測該型材在該預設位置的彎曲度;該風道式矯直器用于向該型材吹出用于冷卻所述型材的氣體;該控制裝置用于根據(jù)該溫度、該彎曲度與該型材的擠壓參數(shù)控制該風道式矯直器吹出氣體的方向與風量，以使該型材在拉直時產(chǎn)生能夠補償彎曲變形的冷卻收縮。
[0008]本發(fā)明實施例提供的鎂合金型材矯直方法及設備，可以通過檢測鎂合金型材經(jīng)擠壓后的溫度與彎曲度，根據(jù)該溫度、該彎曲度與該型材的擠壓參數(shù)控制用于冷卻該型材的氣體的方向與風量，以使該型材在拉直時產(chǎn)生能夠補償彎曲變形的冷卻收縮，從而實現(xiàn)鎂合金型材的在線矯直，解決了鎂合金型材在矯直過程中造成型材損傷的問題，提高了型材的矯直精度及型材的成品率。
【附圖說明】
[0009]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0010]圖1為本發(fā)明實施例一提供的鎂合金型材矯直方法的流程示意圖；
[0011 ]圖2為本發(fā)明實施例二提供的鎂合金型材矯直設備的主視圖；
[0012]圖3為本發(fā)明實施例二提供的鎂合金型材矯直設備的俯視圖；
[0013]圖4為本發(fā)明實施例二提供的風道式矯直器的主視圖。
【具體實施方式】
[0014]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0015]在型材生產(chǎn)過程中，首先將加熱的原料置于擠壓機中，擠壓機將型材從出料口擠出，擠出的型材前端被固定在牽引機上。牽引機可以根據(jù)型材斷面對擠出的型材施加一定的牽引力，即沿著遠離出料口的方向拉伸，使得型材產(chǎn)生少量的塑性變形，應理解，該變形量不超過該型材要求的公差。被牽引機拉出的型材可以置于擠壓料架上。
[0016]本發(fā)明的鎂合金型材矯直方法就是基于上述型材的擠壓過程來實施，即在鎂合金型材的擠壓過程中，同時完成型材的矯直。下面通過圖1詳細說明本發(fā)明的型材矯直方法。圖1為本發(fā)明實施例一提供的鎂合金型材矯直方法的流程示意圖。如圖1所示，該實施例的方法可以包括以下步驟:
[0017]步驟S101、檢測型材經(jīng)擠壓后的溫度與彎曲度。
[0018]具體地，當擠壓型材從出料口擠出時，可以被牽引機向遠離出料口的方向拉伸，此時，測量系統(tǒng)可以測量擠壓后的擠壓料架上型材的溫度及彎曲度，并將該測量結果反饋至控制裝置。優(yōu)選的，可以測量位于擠壓料架尾端的型材溫度及彎曲度。由于該段型材在外界環(huán)境下暴露的時間最長，溫度降低幅度最大，所以其彎曲度基本達到穩(wěn)定狀態(tài)。
[0019]與之對應的，在該生產(chǎn)線上可以增設包含溫度傳感器及彎曲度傳感器等的測量系統(tǒng)，并在出料口處增添矯直器及控制裝置對在線型材進行校正。其中，溫度傳感器與彎曲度傳感器需要在遠離出料口的地方設置，從而保證測量到的型材溫度較低狀態(tài)下的溫度及彎曲度。優(yōu)選的，溫度傳感器及彎曲度傳感器設置在擠壓料架的尾端位置。
[0020]步驟S102、根據(jù)該溫度、該彎曲度與該型材的擠壓參數(shù)控制用于冷卻該型材的氣體的方向與風量，以使該型材在拉直時產(chǎn)生能夠補償彎曲變形的冷卻收縮。
[0021]具體地，因為經(jīng)過擠壓的型材具有較高的溫度，當型材的局部部位受到冷風時，該側會有收縮的趨勢，且由于該型材固定在牽引機和擠壓機之間，所以在牽引機的拉伸下，該型材最后將被拉直，從而達到矯直的效果，即實現(xiàn)型材的在線矯直。因而，當獲得溫度傳感器及彎曲度傳感器反饋的溫度和彎曲度后，可以根據(jù)該溫度和彎曲度，并結合該型材的擠壓參數(shù)，確定需要對型材進行哪個方向、哪個部位的矯直，以及具體所需的矯直量為多少，并采用風冷的方法，向需矯直的部位或者與需矯直部位相對應的其它部位吹出冷卻氣體，以使不同部位在熱脹冷縮的作用下產(chǎn)生不同的收縮形變，從而對彎曲部位進行補償。如某一圓柱形型材向某一方向有一定的彎曲，則根據(jù)所測得的該溫度下該型材的當前彎曲度，確定該彎曲的具體部位、彎曲方向以及彎曲度數(shù)據(jù)，并計算確定所需吹出氣體的風量及方向?？蛇x的，可以預存該型材的技術要求參數(shù)，將計算結果與技術要求參數(shù)進行比較，以確定需要對型材冷卻的時間、方向及風量等，能夠使得型材在熱脹冷縮的作用下產(chǎn)生適當?shù)氖湛s變形。為了保證風冷對型材的收縮補償效果，一般應將風冷設備設置在型材的出料口，該處的型材沒有經(jīng)過足夠時間的冷卻，仍具有較高的溫度，在受冷時收縮率較高，矯直效果較好。
[0022]此外，該型材的擠壓參數(shù)可以包括該型材物理參數(shù)，如該型材的斷面形狀、型材的壁厚、該型材的材料組分、該型材的導熱系數(shù)及該型材的擠壓速度等。具體依據(jù)參數(shù)可以根據(jù)實際情況確定，本發(fā)明對此不做限制。
[0023]進一步，隨著型材在生產(chǎn)線上移動，可以對型材進行多次測量，以多次向控制裝置反饋型材狀態(tài)，使得控制裝置可以及時修正參數(shù)，并調整風道開啟狀態(tài)或方向或風量，從而提尚型材矯直精度及型材成品率。
[0024]本實施例中通過檢測型材經(jīng)擠壓后到達擠壓料架的尾端時的溫度與彎曲度，根據(jù)該溫度、該彎曲度與該型材的擠壓參數(shù)控制用于冷卻該型材的氣體的方向與風量，以使該型材在拉直時產(chǎn)生能夠補償彎曲變形的冷卻收縮，可以使得型材在牽引機的拉伸下達到矯直效果，實現(xiàn)型材的在線矯直。該實施例的矯直方法提高了型材的矯直精度及型材的成品率，改善了矯直工藝。
[0025]下面通過圖2至圖4詳細闡述實施上述鎂合金型材矯直方法的設備，圖2為本發(fā)明實施例二提供的鎂合金型材矯直設備的主視圖。如圖所示，該型材矯直設備可以包括:
[0026]溫度傳感器21、彎曲度傳感器22、風道式矯直器10、牽引機40和控制裝置30;該風道式矯直器10設置在該型材擠壓機60的出料口，該牽引機40設置在該風道式矯直器10的出料側，且將型材固定于該出料口與該牽引機40之間，該溫度傳感器21與該彎曲度傳感器22均設置在該風道式矯直器10的出料側的同一預設位置，該控制裝置30分別與該溫度傳感器
21、該彎曲度傳感器22和該風道式矯直器10電連接。該牽引機10用于向遠離該出料口方向運動，以拉直該型材。該溫度傳感器21用于檢測該型材在該預設位置的溫度;該彎曲度傳感器22用于檢測該型材在該預設位置的彎曲度;該風道式矯直器10用于向該型材吹出用于冷卻該型材的氣體;該控制裝置30用于根據(jù)該溫度、該彎曲度與該型材的擠壓參數(shù)控制該風道式矯直器10吹出氣體的方向與風量，以使該型材在拉直時產(chǎn)生能夠補償彎曲變形的冷卻收縮。
[0027]具體地，當型材從該擠壓機60的出料口被擠壓出時，該型材可以固定在該牽引機40上。并且該牽引機40可以根據(jù)該型材斷面對該型材施加一定的牽引力，即型材隨著牽引機向遠離該出料口方向運動，從而拉直該型材。在該型材被牽引機拉出一段距離時，布置在生產(chǎn)線上的溫度傳感器21可以檢測型材某一位置的溫度；同時，彎曲度傳感器22可以檢測該處型材的彎曲度。此處，該彎曲度傳感器22可以包括多組坐標感應器。該彎曲度可以理解為間隔一定距離的兩個坐標感應器的探頭檢測移動的型材上同一位置的位移差。例如，在生產(chǎn)線上的某一位置，型材軸向方向上間隔30mm布置兩個探頭，如布置在擠壓料架50上。第一個探頭側得與該型材A點的距離為dl，隨著型材被牽引機移動，第二個探頭測得A點與該型材的距離為d2，則該段型材的彎曲度可以表示為dl與d2之間的差值。該溫度傳感器21及彎曲度傳感器22可以將該檢測結果反饋至控制裝置30。當該控制裝置30接收到該溫度傳感器21及彎曲度傳感器22反饋的型材某一位置的溫度和彎曲度時，可以根據(jù)該溫度和彎曲度，并結合預存的該型材的擠壓參數(shù)控制該風道式矯直器10。該風道式矯直器10可以對型材的特定位置給予一定量的空氣冷卻，使得型材在牽引機的拉伸下產(chǎn)生能夠補償彎曲變形的冷卻收縮，其中，該型材的擠壓參數(shù)可以包括該型材物理參數(shù)，如該型材的壁厚、該型材的材料組分、該型材的導熱系數(shù)及該型材的擠壓速度等。具體依