專利名稱：金屬型材擠壓模具電磁感應加熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及通過電場、磁場或電磁場加熱的裝置，特別涉及一種金屬型材擠 壓模具電磁感應加熱器。
背景技術：
鋁型材擠壓模具通過加熱至相近的溫度，以便擠壓型材。傳統的鋁型材擠壓模具 通常使用電阻加熱爐加熱，電阻發熱體發熱后，通過熱輻射、空氣傳導使模具加熱。最近也 有用電磁加熱原理使模具加熱的，通過單模具低功率機械化的電磁感應加熱器，使模具加 熱。這兩種模具加熱方式，均存在加熱功率不足，加熱時間長，模具接卸不方便等缺點，分述 如下。對于前者，其缺陷主要表現在1、用電功率較大，耗電量大，使用成本高；2、加熱 時間長，對200mm模具而言，常溫下加熱至500°C —般需要2 3小時；3、對電發熱管的熱 均勻度要求很高，否則會造成局部溫度過高現象；4、電阻絲的電阻隨溫度變化而變化，控溫 不穩定；5、加熱箱環境溫度高；設備笨重，占地多，取模不方便，而且發熱管壽命短，對維護 及生產安全帶來隱患。對于后者，其缺陷主要表現在1、加熱時間長，對200mm模具而言，常溫下加熱至 500°C —般需要25分鐘以上；2、線圈氣動式滑動在現場要提供高壓氣源，安裝不方便；3、取 模機械式，不方便操作且容易燙傷操作工；4、單模具加熱，不能滿足即時需要；5、水平螺桿 容易積塵，長時間運行后會產生卡死現象。
實用新型內容針對現有技術存在的缺點，本實用新型提供一種金屬型材擠壓模具電磁感應加熱 器，以縮短加熱時間，設備安裝便捷，取模方便、安全，保證生產的即時需要為解決以上技術問題，本實用新型的技術方案是，一種金屬型材擠壓模具電磁感 應加熱器，設置有多組加熱單元，其中，所述每組加熱單元包括電磁加熱主機，包括設置于機箱內的主回路線圈；模具托，設置于所述機箱的前部下方，可沿水平方向移動；電機或氣動閥及傳動機構，驅動所述線圈上下運動，作業時使所述線圈罩住放置 在所述模具托上的模具。優選地，所述線圈為直筒形。 優選地，所述模具托的下面或左右設置有若干托軌或鏈條。優選地，所述托軌上設置有輥輪或軌道。優選地，所述機箱內設置若干垂直滑軸或定位輪，吊住所述線圈。優選地，所述電機為步進電機。優選地，設置有上、下定位開關，分別在模具及所述線圈到達上、下指定位置時發 出所述電機的啟動/停止信號。
3[0016]優選地，所述機箱的前部上方設置操作面板。優選地，所述電磁加熱主機包括溫控器，其溫控探頭固定在所述線圈的四周。優選地，所述加熱單元為兩組，其中，所述電磁加熱主機的主體部分別置于所述機 箱的兩側或后面。優選地，所述控制器為可編程邏輯控制器。與現有技術相比，本實用新型采用多個電磁加熱主機，可分別對多組模具加熱，在 較短時間內使模具加熱到所需溫度，解決加熱時間過長，影響生產的問題；加熱線圈上下運 動為電動式，無需現場安裝氣管，設備安裝方便；一個按鍵即可完成線圈上行后移動模具 托，安全、便捷地取出模具；由于多模具可同時加熱，有利于保證生產的即時需要。
圖1是電磁加熱主機的原理框圖。圖2是本實用新型金屬型材擠壓模具用電磁加熱器一實施例的示意圖；圖3是模具加熱器新、舊系統的用電量對比圖，其中新系統使用圖2所述金屬型 材擠壓模具用電磁加熱器；舊系統使用現有金屬型材擠壓模具用加熱器。
具體實施方式
為便于準確地理解本實用新型，
以下結合附圖與具體實施例詳細描述。參見圖1，電磁加熱主機是利用電磁感應原理將電能轉換為熱能的加熱器，其工作 原理是先由整流電路將50HZ/60HZ的交流電壓變成直流電壓，再經控制電路將直流電壓 轉換成頻率為2KHZ 50KHZ的高頻電壓；高速變化的電流經過線圈時會產生高速變化的磁 場，當磁場內的磁力線通過導電又導磁的金屬材料(這里指擠壓模具)時，會使金屬材料內 部產生無數的小渦流，從而使金屬材料本身自行高速發熱，從而達到加熱的目的。同時參見圖2，所示金屬型材擠壓模具用電磁加熱器設置有兩組加熱單元，每組加 熱單元包括電磁加熱主機(圖未示出)、模具托8、電機及傳動機構11等部件，其中電磁加熱主機，包括設置于機箱1內的直筒形主回路線圈4。電磁加熱主機包括有 PID溫控器，可使模具7保溫。模具托8，設置于機箱1的前部下方，可沿水平方向移動。特別地，模具托8的下面 設置有兩條托軌9，且托軌9上設置有若干輥輪12或軌道13，或利用模具托8下面的鏈條 10傳動，使得模具托8滑動更為容易。電機及傳動機構11，驅動線圈4上下運動，作業時使線圈4罩住放置在模具托8上 的模具7，從而對模具7加熱。優選地，電機為步進電機，可以精確地按照控制指令開啟/關 閉、或轉動相應的角度。在上述基礎上，有必要對本實用新型的有關部件布局進行優化，簡述如下。如圖2所示，機箱1的兩側分別設置一個電磁加熱主機的主體；機箱1的前部上方 設置操作面板2，上面設置有電壓表、電流表、電源顯示、推入電動按鈕、推出電動按鈕等儀 表或操作按鍵；機箱1的前部下方設置模具托8 ；機箱1的正面板打開時，里面可見兩個直 筒形的線圈4，其分別由四條垂直滑軸5吊于機箱1內，通過步進電機拖動其上、下滑動；滑 軸5上設置有上定位開關3、下定位開關6，分別在模具7及線圈4到達上、下指定位置時發出步進電機的啟動/停止信號，從而帶動線圈4移動。如圖3所示，PID溫控器的溫控探頭(圖中未示出)優選地固定在直筒形線圈4的 上部。當模具7置于直筒型線圈4包圍時，帶彈簧的溫控探頭11抵住模具7，在溫控器通過 溫控探頭(圖中未示出)感應得溫度到達設定溫度時，使得電磁加熱主機停止工作。由此， 通過溫控信號控制主機的開、停，從而實現模具恒溫。這樣，就可使模具7隨時可用，從而滿 足生產要求。上述金屬型材擠壓模具用電磁加熱器工作過程為模具7置于模具托8上面，使模 具托8通過其下面的鏈條10帶動兩條帶輥輪12或軌道13的托軌9將模具7往機箱1內 水平移動，置于線圈4正下方，準備對其加熱；按下推入電動按鈕，觸動上定位開關3，線圈 4通過步進電機往下滑動，自動將模具7移至直筒型線圈4(直徑約為6cm)的完全包圍中， 再觸動下定位開關6時，步進電機使線圈4停住，電磁加熱主機啟動，將模具加熱到480°C左 右；當一個模具7需要使用時，按下退出電動按鈕，模具7自動移至模具托8上供使用，而另 一模具7通過PID溫控器自動進行保溫，以備即時使用需要，由此避免單模具加熱在急需時 干等耗時的不便。本實施例中，金屬型材擠壓模具用電磁加熱器的有關技術參數優選如下。1)用途與擠壓機配置使用，用于模具在使用前的加熱；2)適用于Φ 50mm Φ 800mm鋁棒模具或其它金屬材料模具(根據定制要求)；3)最大輸入功率5KW 40KW ；4)輸入電壓三相 380V，50/60HZ ；5)振蕩頻率 2KHZ 50KHZ ；6)冷卻要求風冷；7)負載持續率95%;8)溫度控制方式PID自動溫控；9)操作方式自動控制。參見圖3，示出了該金屬材料擠壓模具電磁加熱器的用電量，以220mm模具為例， 每天加熱40個模具計算，新系統用電量為100度/天；而舊系統使用30KW烘爐時的用電量 為300度/天 350度/天。能效比為(325-100)/325 = 69%，新系統的節能效果十分顯
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者O由下述表1可知，本實用新型與舊系統相比，各方面的性能均有較大提升。表1本實用新型與舊系統的性能對照表 以上以雙模具為例，對金屬材料擠壓模具電磁加熱器進行了描述。顯然，也容易將 本實用新型拓展到對三個或三個以上模具加熱的場合；另外，本實用新型也適用于除鋁型 材外的其它導磁導電金屬，在此不再贅述。 以上僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出的是，上述優選實施方式不應視 為對本實用新型的限制，本實用新型的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。對于 本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，還可以做出若干 改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求一種金屬型材擠壓模具電磁感應加熱器，其特征在于，設置有多組加熱單元，其中，所述每組加熱單元包括電磁加熱主機，包括設置于機箱內的主回路線圈；模具托，設置于所述機箱的前部下方，可沿水平方向移動；電機或氣動閥及傳動機構，驅動所述線圈上下運動，作業時使所述線圈罩住放置在所述模具托上的模具。
2.如權利要求1所述的金屬型材擠壓模具電磁感應加熱器，其特征在于，所述線圈為直筒形。
3.如權利要求1所述的金屬型材擠壓模具電磁感應加熱器，其特征在于，所述模具托 的下面或左右設置有若干托軌或鏈條。
4.如權利要求3所述的金屬型材擠壓模具電磁感應加熱器，其特征在于，所述托軌上 設置有輥輪或軌道。
5.如權利要求1所述的金屬型材擠壓模具電磁感應加熱器，其特征在于，所述機箱內 設置若干垂直滑軸或定位輪，吊住所述線圈。
6.如權利要求1所述的金屬型材擠壓模具電磁感應加熱器，其特征在于，所述電機為 步進電機。
7.如權利要求1所述的金屬型材擠壓模具電磁感應加熱器，其特征在于，設置有上、下 定位開關，分別在模具及所述線圈到達上、下指定位置時發出所述電機的啟動/停止信號。
8.如權利要求1所述的金屬型材擠壓模具電磁感應加熱器，其特征在于，所述機箱的 前部上方設置操作面板。
9.如權利要求1所述的金屬型材擠壓模具電磁感應加熱器，其特征在于，所述電磁加 熱主機包括溫控器，其溫控探頭固定在所述線圈的四周。
10.如權利要求1-9任一項所述的金屬型材擠壓模具電磁感應加熱器，其特征在于，所 述加熱單元為兩組，其中，所述電磁加熱主機的主體部分別置于所述機箱的兩側或后面。
專利摘要本實用新型公開一種金屬型材擠壓模具電磁感應加熱器，設置有多組加熱單元，其中，所述每組加熱單元包括電磁加熱主機，包括設置于機箱內的主回路線圈；模具托，設置于所述機箱的前部下方，可沿水平方向移動；電機或氣動閥及傳動機構，驅動所述線圈上下運動，作業時使所述線圈罩住放置在所述模具托上的模具。本實用新型提供的金屬型材擠壓模具電磁感應加熱器，可以縮短加熱時間，設備安裝便捷，取模方便、安全，保證生產的即時需要。
文檔編號B21C29/04GK201676913SQ201020189968
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月7日 優先權日2010年5月7日
發明者王小軍 申請人:王小軍