摘 要：目前，工業(yè)鋁擠壓材的需求在不斷增長(zhǎng)，消費(fèi)的比例處于不斷上升的趨勢(shì)。在這種市場(chǎng)環(huán)境之下，研究如何提高大型鋁型材的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品性能和成品率，已成為鋁擠壓工業(yè)發(fā)展中重點(diǎn)研究的課題。本文主要分析一種鋁擠壓材的輔助牽引裝置，以供參考及不吝指正。

關(guān)鍵詞：鋁擠壓材；輔助牽引裝置；淬火

中圖分類號(hào)：TG379 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）30-0260-02

引 言

近年來(lái)世界鋁擠壓產(chǎn)品產(chǎn)量穩(wěn)中有升，2016年鋁擠壓材產(chǎn)量估計(jì)在4000萬(wàn)t左右，發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)量基本趨于穩(wěn)定，產(chǎn)量的增長(zhǎng)主要來(lái)源于發(fā)展中國(guó)家。2016年美國(guó)鋁擠壓材產(chǎn)量250萬(wàn)t左右，日本鋁擠壓材產(chǎn)量約85萬(wàn)t，中國(guó)鋁擠壓材產(chǎn)量2675萬(wàn)t，居世界第一位。隨著我國(guó)“一帶一路”戰(zhàn)略的啟動(dòng)，新一輪西部大開(kāi)發(fā)和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，國(guó)家實(shí)施全方位開(kāi)放戰(zhàn)略，進(jìn)一步擴(kuò)大向西開(kāi)放，將會(huì)帶動(dòng)能源、交通、通訊等重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展，為有色金屬及其下游產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇。市場(chǎng)預(yù)測(cè)未來(lái)幾年，工業(yè)鋁擠壓材需求將呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，消費(fèi)的比例必定會(huì)呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)。預(yù)計(jì)2025年我國(guó)國(guó)內(nèi)鋁擠壓材消費(fèi)量達(dá)到4600萬(wàn)t左右，工業(yè)鋁擠壓材消費(fèi)比例將達(dá)到70%左右，未來(lái)工業(yè)鋁擠壓材有較好的市場(chǎng)前景。

1 鋁擠壓材擠壓技術(shù)現(xiàn)狀

鋁擠壓材生產(chǎn)線包括：鋁錠加熱爐、擠壓機(jī)、模具加熱爐、擠壓輔機(jī)和精整設(shè)備等。鋁擠壓材擠壓時(shí)，關(guān)鍵要素為等溫、恒速，由于鋁錠與擠壓工模具（擠壓筒、模具、擠壓墊等）之間的摩擦，導(dǎo)致擠壓過(guò)程中鋁流沿截面方向流速不均。利用牽引機(jī)牽引鋁擠壓材，可以消除5%流動(dòng)速度的不均勻，從而使制品沿截面的流動(dòng)比較均勻，有利于模具內(nèi)焊合室中金屬的成形。牽引機(jī)牽引擠壓制品沿其導(dǎo)軌直線行進(jìn)，保證制品的直線度，防止制品扭曲，減少制品表面的損傷。牽引機(jī)采用恒張力控制，即在制品截面產(chǎn)生一個(gè)恒定的張力；同時(shí)，在此張力作用下對(duì)型材進(jìn)行風(fēng)冷或水冷，不僅減少型材的冷卻變形，而且使微觀組織結(jié)構(gòu)均勻。

目前，擠壓機(jī)均普遍采用雙牽引裝備技術(shù)，雙牽引裝備技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)擠壓，提高擠壓效率；而且能夠在焊接環(huán)和停車環(huán)之間鋸切分離鋁型材，提高成材率。但雙牽引裝備技術(shù)仍還有其缺陷，由于牽引機(jī)的設(shè)計(jì)、工作原理導(dǎo)致其工作時(shí)與擠壓機(jī)淬火罩存在干涉。在首段鋁錠擠壓的時(shí)候牽引機(jī)進(jìn)入到前梁出口，此時(shí)淬火罩不能降下，導(dǎo)致一些需要在線淬火處理的鋁擠壓材（工業(yè)材大部分需要在線淬火處理）首段切廢，很大程度上影響擠壓材的成品率。目前，隨著軌道交通、高速鐵路、航空航天、新能源汽車、電力和軍工等行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)特種高性能工業(yè)鋁型材的需求持續(xù)增加。如何提高大型鋁型材的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品性能和成品率成為鋁擠壓工業(yè)發(fā)展追求的目標(biāo)。

通過(guò)設(shè)計(jì)出的一種鋁擠壓材的輔助牽引裝置，結(jié)合現(xiàn)有的牽引機(jī)設(shè)備，能保證第一根鋁擠壓材全部能實(shí)現(xiàn)在線淬火。該輔助牽引裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，包括底板、支撐架、橫桿和夾持爪；底板水平設(shè)置，底板長(zhǎng)度大于在線淬火罩的長(zhǎng)度；支撐架數(shù)量為2個(gè)，沿底板短邊方向相對(duì)設(shè)置；橫桿固定設(shè)于支撐架之間；夾持爪數(shù)量根據(jù)擠壓機(jī)機(jī)型的不同而不同，夾持爪呈弧形狀且其外弧上設(shè)有若干個(gè)齒形牙，其一端通過(guò)套筒套接于橫桿外側(cè)上并能夠繞所述橫桿旋轉(zhuǎn)，相鄰的夾持爪之間的橫桿上設(shè)有用于限定所述夾持爪沿橫桿方向移動(dòng)的限位塊。

2 背景技術(shù)

鋁合金擠壓材在擠出擠壓機(jī)前梁出口后，需要使用牽引機(jī)將鋁擠壓材順利牽引到冷床上，特別是生產(chǎn)在線淬火的鋁擠壓時(shí)，必須使用牽引機(jī)牽引以防止鋁擠壓材跑偏或變形而損壞設(shè)備或發(fā)生其他意外事故。目前主流的擠壓機(jī)出口處都裝有在線淬火裝置，該在線淬火裝置為可上下升降的淬火罩，在線淬火時(shí)需要將淬火罩下降到位才能正常淬火。而生產(chǎn)第一根鋁擠壓材時(shí)，牽引機(jī)要移動(dòng)到擠壓機(jī)前梁出口處開(kāi)始牽引鋁擠壓材，此時(shí)在線淬火罩無(wú)法下降，不能對(duì)第一根鋁擠壓材進(jìn)行在線淬火，只有將第一根鋁擠壓材牽引離開(kāi)淬火罩工位后，淬火罩才能下降以正常淬火，從而導(dǎo)致每次生產(chǎn)在線淬火的產(chǎn)品時(shí)，第一根鋁擠壓材頭部有一部分因?yàn)椴荒苷４慊鸲鴪?bào)廢。大噸位擠壓機(jī)在線淬火罩一般長(zhǎng)度在15～20m左右，加上牽引機(jī)的長(zhǎng)度，則每次生產(chǎn)都需要報(bào)廢鋁擠壓材約20～25m。

3 實(shí)用新型發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的是，提供一種鋁擠壓材的輔助牽引裝置，該裝置使用方便快捷，能保證第一根鋁擠壓材全部能實(shí)現(xiàn)在線淬火。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種鋁擠壓材的輔助牽引裝置，用于與牽引機(jī)和在線淬火罩相配合使用，包括：

底板，其呈長(zhǎng)方形，所述底板水平設(shè)置，所述底板長(zhǎng)度大于在線淬火罩的長(zhǎng)度；

支撐架，其數(shù)量為2，所述支撐架設(shè)于所述底板上端面并位于沿底板長(zhǎng)邊方向的其中一端，所述支撐架沿底板短邊方向相對(duì)設(shè)置；

橫桿，其固定設(shè)于所述支撐架之間，所述橫桿水平設(shè)置并位于所述支撐架頂部；

夾持爪，其數(shù)量為若干，所述夾持爪呈弧形狀且其外弧上設(shè)有若干個(gè)齒形牙，所述夾持爪一端通過(guò)套筒套接于橫桿外側(cè)上并能夠繞所述橫桿旋轉(zhuǎn)，所述相鄰的夾持爪之間的橫桿上及所述支撐架與其相鄰的夾持爪之間的橫桿上設(shè)有用于限定所述夾持爪沿橫桿方向移動(dòng)的限位塊。

基于上述特征：在生產(chǎn)在線淬火產(chǎn)品之前，將原有牽引機(jī)停置于在線淬火罩后面，在線淬火罩能夠正常下降到位。使用天車將該輔助牽引裝置吊放在擠壓機(jī)前梁出口和原有牽引機(jī)之間，輔助牽引裝置的夾持爪端朝向擠壓機(jī)前梁出口，與夾持爪相對(duì)的一端夾在原有牽引機(jī)的夾頭中間，下降在線淬火罩到位，此時(shí)輔助牽引裝置位于在線淬火罩之下，不影響在線淬火功能。當(dāng)?shù)谝桓X擠壓材被擠出前梁出口時(shí)，使用擠壓機(jī)前梁出口處的導(dǎo)向液壓桿，將第一根鋁擠壓材的頭部導(dǎo)進(jìn)本實(shí)用新型輔助牽引裝置的夾持爪之下并被夾持爪壓住；啟動(dòng)原有牽引機(jī)，原有牽引機(jī)通過(guò)輔助牽引裝置牽引型材，順利通過(guò)在線淬火罩進(jìn)行在線淬火。本實(shí)用新型不需要額外的夾持力，依靠若干個(gè)弧形夾持爪和若干個(gè)齒形牙就能夠自動(dòng)對(duì)鋁擠壓材進(jìn)行夾持，能夠夾持不同形狀和大小的鋁擠壓材，且牽引力越大夾得越緊。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便快捷。

進(jìn)一步的，所述底板由鋁合金擠壓板制成。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果：從而使該裝置重量輕易于吊運(yùn)，使用方便。

進(jìn)一步的，所述支撐架為直角三角形。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果：從而使支撐架受力結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

進(jìn)一步的，所述支撐架的直角短邊通過(guò)螺釘固定于所述底板上端面。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果：通過(guò)螺釘與其他部件相連接，使該支撐架易于更換。

進(jìn)一步的，所述橫桿為圓形桿件。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果：從而使夾持爪易于旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步的，所述夾持爪的外弧上均勻分布有所述齒形牙。

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果：從而使夾持爪對(duì)鋁擠壓材的夾持更穩(wěn)。

由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本發(fā)明的保護(hù)點(diǎn)：

（1）本實(shí)用新型不需要額外的夾持力，依靠若干個(gè)弧形夾持爪和若干個(gè)齒形牙就能夠自動(dòng)對(duì)鋁擠壓材進(jìn)行夾持，能夠夾持不同形狀和大小的鋁擠壓材，且牽引力越大夾得越緊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便快捷。

（2）本實(shí)用新型通過(guò)螺釘與其他部件相連接，易于更換。

（3）本實(shí)用新型的底板使用鋁合金擠壓板制造，重量輕易于吊運(yùn)，使用方便。

（4）本實(shí)用新型的長(zhǎng)度稍大于在線淬火罩的長(zhǎng)度，可以對(duì)第一根鋁擠壓材實(shí)現(xiàn)邊牽引邊淬火，不需要報(bào)廢第一根鋁擠壓材的頭部部分。

附圖說(shuō)明：

圖中主要元件符號(hào)說(shuō)明如下：圖1中，1-支撐架、2-橫桿、3-夾持爪、4-齒形牙、5-底板、6-螺釘、7-限位塊。

具體實(shí)施方式：

以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型的具體實(shí)施進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，一種鋁擠壓材的輔助牽引裝置，用于與牽引機(jī)和在線淬火罩相配合使用，其特征在于，包括底板5、支撐架1、橫桿2和夾持爪3。

底板5，其呈長(zhǎng)方形，底板5水平設(shè)置，底板5長(zhǎng)度大于在線淬火罩的長(zhǎng)度。

支撐架1，其數(shù)量為2，支撐架1設(shè)于底板5上端面并位于沿底板5長(zhǎng)邊方向的其中一端，支撐架1沿底板5短邊方向相對(duì)設(shè)置。

橫桿2，其固定設(shè)于支撐架1之間，橫桿2水平設(shè)置并位于支撐架1頂部。

夾持爪3，其數(shù)量為若干，夾持爪3呈弧形狀且其外弧上設(shè)有若干個(gè)齒形牙4，夾持爪3一端通過(guò)套筒套接于橫桿2外側(cè)上并能夠繞橫桿2旋轉(zhuǎn)，相鄰的-夾持爪3之間的橫桿2上及支撐架1與其相鄰的夾持爪3之間的橫桿2上設(shè)有用于限定夾持爪3沿橫桿2方向移動(dòng)的限位塊7。

在生產(chǎn)在線淬火產(chǎn)品之前，將原有牽引機(jī)停置于在線淬火罩后面，在線淬火罩能夠正常下降到位。使用天車將該輔助牽引裝置吊放在擠壓機(jī)前梁出口和原有牽引機(jī)之間，輔助牽引裝置的夾持爪3端朝向擠壓機(jī)前梁出口，與夾持爪3相對(duì)的一端夾在原有牽引機(jī)的夾頭中間，下降在線淬火罩到位，此時(shí)輔助牽引裝置位于在線淬火罩之下，不影響在線淬火功能。當(dāng)?shù)谝桓X擠壓材被擠出前梁出口時(shí)，使用擠壓機(jī)前梁出口處的導(dǎo)向液壓桿，將第一根鋁擠壓材的頭部導(dǎo)進(jìn)輔助牽引裝置的夾持爪3之下并被夾持爪3壓??；啟動(dòng)原有牽引機(jī)，原有牽引機(jī)通過(guò)輔助牽引裝置牽引型材，順利通過(guò)在線淬火罩進(jìn)行在線淬火。本實(shí)用新型不需要額外的夾持力，依靠若干個(gè)弧形夾持爪3和若干個(gè)齒形牙4就能夠自動(dòng)對(duì)鋁擠壓材進(jìn)行夾持，能夠夾持不同形狀和大小的鋁擠壓材，且牽引力越大夾得越緊。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便快捷。

底板5由鋁合金擠壓板制成，從而使該裝置重量輕易于吊運(yùn)，使用方便。

支撐架1為直角三角形，從而使支撐架1受力結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

支撐架1的直角短邊通過(guò)螺釘6固定于底板5上端面，通過(guò)螺釘6與其他部件相連接，使該支撐架1易于更換。

橫桿2為圓形桿件，從而使夾持爪3易于旋轉(zhuǎn)。

齒形牙4均勻分布于夾持爪3的外弧上，從而使夾持爪對(duì)鋁擠壓材的夾持更穩(wěn)。

上述說(shuō)明是針對(duì)本實(shí)用新型較佳可行實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，但實(shí)施例并非用以限定本實(shí)用新型的專利申請(qǐng)范圍，凡本實(shí)用新型所提示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型所涵蓋專利范圍。

4 結(jié)束語(yǔ)

與傳統(tǒng)的牽引設(shè)備相比，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)第一根鋁擠壓材邊牽引邊在線淬火，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、巧妙，制造成本非常低，能夠在現(xiàn)有牽引和在線淬火設(shè)備上靈活使用，無(wú)需對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造，使用操作方便，能夠避免傳統(tǒng)設(shè)備由于第一根鋁擠壓材頭部無(wú)法正常淬火而報(bào)廢的部分，大大提高成品率。

參考文獻(xiàn)

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[2]張曉彧，王祝堂.美國(guó)鋁擠壓工業(yè)速覽[J].輕合金加工技術(shù)，2017（09）.

收稿日期：2018-9-19

作者簡(jiǎn)介：毛一帆（1987-），男，本科，主要從事鋁加工工作。