带U型外槽的挤压筒加热结构和方法与流程

本发明涉及挤压成形工艺的，具体的说是一种带u型外槽的挤压筒加热结构和方法。

背景技术：

1、铝镁型材挤压所用挤压筒的加热是保障挤压质量的关键环节。传统方式主要采用“c”型电阻丝或环形回热管进行加热，存在效率低、能耗大、加热不均、控温效果差及环境噪声等问题，难以实现等温挤压。目前电阻加热与感应加热逐渐被电热管取代，电热管可直接插入挤压筒外筒的深孔中，因较接近内衬而显著提高了热传递效率，目前应用广泛。

2、然而，现有技术仍面临加工难度大、高温蠕变导致过盈配合劣化、加热效率低、无法精准控温等多重瓶颈。挤压筒加热孔多为长径比超过30的超深孔，受孔径限制导致刀杆刚性差，加工中易产生振动、波纹和锥度，排屑困难且散热条件恶劣，孔直线度与表面质量难以检测和控制；挤压筒外筒和内衬采用优质模具钢，机械加工性能差，为便于电热管装拆，加热孔与电热管需预留较大间隙，反而降低了传热效率并存在挤压筒局部过热退火风险，且深孔表面缺陷易成为疲劳裂纹源。同时，外筒加热时长期局部高温导致蠕变会使过盈配合劣化，削弱内衬承载能力。此外，在外筒开设大量径向深孔以布置测温点，又会加剧应力集中并缩短挤压筒寿命，所以通常仅对每个独立的加热区布置一个测温点，无法有效覆盖众多电热管的实际工况，易漏报过热故障而使挤压筒发生高温退火或局部蠕变，影响挤压筒整体可靠性与服役寿命。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供了带u型外槽的挤压筒加热结构和方法，解决了现有加热结构加工难度大、加热效率低、高温蠕变导致过盈配合劣化、测温点覆盖范围小的问题。

2、根据本发明实施例第一方面的一种带u型外槽的挤压筒加热结构，包括：

3、挤压筒本体，包括同轴嵌套的内衬和外筒，所述内衬过盈安装于所述外筒；

4、加热组件，所述加热组件包括多个电热管和用于安装多个所述电热管的固定结构，所述固定结构包括与多个所述电热管匹配的多个u型外槽，多个所述u型外槽设置于所述内衬的外壁并沿所述挤压筒本体的轴向延伸，多个所述u型外槽于内衬外壁间隔分布；

5、测温组件，所述测温组件用于对所述挤压筒本体进行实时温度监测。

6、根据本发明实施例的一种带u型外槽的挤压筒加热结构，至少具有如下有益效果：

7、本发明通过设于内衬外壁的u型外槽结构替代现有技术中设于外筒的轴向深孔，加工简便，同时加工过程可监控且精度提高，避免造成疲劳裂纹影响挤压筒使用寿命，同时由于多个电热管设于内衬的外壁，相较于设于外筒的加热结构，加热效率更高，同时能够避免局部温度过高导致的高温蠕变进而导致过盈配合劣化。本发明还在无需开设径向深孔、单个u型外槽设置多个测温点的情况下，设置足够数量的测温组件以监测挤压筒内衬实际温度分布，并对电热管的加热功率进行精准独立调控。

8、根据本发明的一些实施例，所述测温组件包括多个测温元件，多个所述测温元件设于多个所述u型外槽内。

9、根据本发明的一些实施例，所述u型外槽的敞口端两侧设有逐渐向外圆滑扩展的过渡部，所述过渡部和所述电热管之间构成空隙，所述测温元件通过所述空隙插入所述u型外槽。

10、根据本发明的一些实施例，所述u型外槽设有第一测温点，所述第一测温点设于所述u型外槽中部，所述测温元件插入至所述u型外槽中部以对所述第一测温点进行实时温度监测。

11、根据本发明的一些实施例，所述u型外槽还设有第二测温点和第三测温点，所述第二测温点和所述第三测温点沿所述u型外槽的轴向方向，分别设置于其靠近挤压筒本体的入口端和出口端。

12、根据本发明第二方面的带u型外槽的挤压筒加热方法，适用于上述的挤压筒加热结构，所述方法包括：

13、制备所述内衬和所述外筒，其中，所述内衬的外壁设有多个所述u型外槽；

14、将所述外筒和所述内衬进行过盈安装；

15、将多个所述电热管插入多个所述u型外槽进行固定；

16、将测温组件插入多个所述u型外槽进行固定；

17、电热管按设定功率对挤压筒本体进行加热；

18、对多个测温点测量得到温度数据，对各所述电热管的功率进行独立调控。

19、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

1.一种带u型外槽的挤压筒加热结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的挤压筒加热结构，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的挤压筒加热结构，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的挤压筒加热结构，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的挤压筒加热结构，其特征在于：

6.带u型外槽的挤压筒加热方法，其特征在于，适用于如权利要求1至5任一项所述的挤压筒加热结构，所述加热方法包括：