本發(fā)明涉及泡沫鋁的生產(chǎn)，具體而言，涉及一種制備多層級(jí)梯度泡沫鋁的成型模具設(shè)備及生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、泡沫鋁是一種高孔隙率的多功能材料，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)韌、耐撞性、高比強(qiáng)度、高比剛度、阻燃隔熱、減振降噪、耐腐蝕和電磁屏蔽多功能復(fù)合特性，在電子、通訊、冶金、化工、建筑、交通運(yùn)輸和航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。梯度泡沫鋁是指泡沫鋁的某一尺寸方向上密度、孔徑以及成分變化的泡沫鋁結(jié)構(gòu)，它克服了傳統(tǒng)勻質(zhì)泡沫鋁材料的不足，可以用低孔隙率區(qū)作為承載，高孔隙率區(qū)實(shí)現(xiàn)功能特性。

2、現(xiàn)有技術(shù)cn113774248a公開(kāi)了一種層級(jí)密度泡沫鋁生產(chǎn)設(shè)備及方法。生產(chǎn)設(shè)備包括螺桿和套筒，套筒上設(shè)有增稠鋁液上料口，第一發(fā)泡劑上料裝置和第二發(fā)泡劑上料裝置，螺桿設(shè)置于套筒內(nèi)，螺桿位于套筒前段，套筒前端設(shè)有發(fā)泡段，增稠鋁液上料口設(shè)置于套筒前端上部，第一發(fā)泡劑上料裝置設(shè)置于增稠鋁液上料口下游，第二發(fā)泡劑上料裝置設(shè)置于第一發(fā)泡劑上料裝置之后。生產(chǎn)方法包括發(fā)泡，擠壓與成型；將鋁溶液加入套筒對(duì)鋁液進(jìn)行攪拌和推進(jìn)，套筒前段設(shè)有發(fā)泡段，加入發(fā)泡劑的鋁液在發(fā)泡段完成發(fā)泡、膨脹，接著進(jìn)入到發(fā)泡倉(cāng)。

3、現(xiàn)有技術(shù)cn109022880a公開(kāi)了一種泡沫鋁快速發(fā)泡裝置，包括發(fā)泡倉(cāng)，發(fā)泡倉(cāng)一側(cè)設(shè)置有進(jìn)料端口，發(fā)泡倉(cāng)底部設(shè)置有熔體擠出嘴，通過(guò)該熔體擠出嘴可以將發(fā)泡完成后的鋁液擠出；發(fā)泡倉(cāng)下部至少一個(gè)側(cè)面連接有制泡劑噴槍，該制泡劑噴槍的噴出端滲入到發(fā)泡倉(cāng)內(nèi)部，所述發(fā)泡倉(cāng)內(nèi)設(shè)置有一擠壓板，所述擠壓板兩端滑動(dòng)連接在滑軌上，所述滑軌固定在發(fā)泡倉(cāng)內(nèi)壁上部，且所述擠壓板上部連接有氣缸，通過(guò)控制氣缸的伸縮動(dòng)作帶動(dòng)擠壓板沿滑軌上下運(yùn)動(dòng)，將發(fā)泡倉(cāng)內(nèi)完成發(fā)泡的熔體鋁液通過(guò)熔體擠出嘴擠出。

4、當(dāng)前現(xiàn)有的多層級(jí)梯度泡沫鋁生產(chǎn)設(shè)備均不能實(shí)現(xiàn)快速便捷、自動(dòng)、高效率地制備多種不同層級(jí)梯度需求的泡沫鋁板。

5、鑒于以上技術(shù)問(wèn)題，特推出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種制備多層級(jí)梯度泡沫鋁的成型模具設(shè)備及生產(chǎn)系統(tǒng)，用于提出一種高質(zhì)量、快速便捷、自動(dòng)化、高效率地制備不同層級(jí)梯度泡沫鋁板的生產(chǎn)方案。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種制備多層級(jí)梯度泡沫鋁的成型模具設(shè)備，包括平臺(tái)、軌道組件、剛體模具和移動(dòng)模具組件，軌道組件和剛體模具均設(shè)置于平臺(tái)上；

3、剛體模具具有周向的四壁且頂部開(kāi)口，剛體模具周向上開(kāi)設(shè)多個(gè)沿高度方向的缺口縫，軌道組件包括第一軌道和第二軌道，移動(dòng)模具組件包括與缺口縫相配合的第一隔板和第二隔板；

4、第一軌道穿過(guò)剛體模具的底部并沿剛體模具的長(zhǎng)度方向延伸，第一隔板可在第一軌道上移動(dòng)，第一隔板可穿過(guò)對(duì)應(yīng)缺口縫；

5、多個(gè)第二軌道均穿過(guò)剛體模具的底部并沿剛體模具的寬度方向延伸，第一軌道的兩側(cè)分別設(shè)有多個(gè)第二隔板，第二隔板可在第二軌道上移動(dòng)，并穿過(guò)對(duì)應(yīng)的缺口縫。

6、進(jìn)一步的，第一軌道的兩側(cè)分別設(shè)有n個(gè)第二隔板，第二隔板相對(duì)第一軌道軸對(duì)稱分布，對(duì)稱分布的兩個(gè)第二隔板互相配合，通過(guò)移動(dòng)第一隔板和第二隔板，可將剛體模具內(nèi)的空間分隔形成2～n+2個(gè)模腔。

7、進(jìn)一步的，模腔包括不可進(jìn)一步分隔的模腔單元，在每個(gè)模腔單元的內(nèi)底部分別設(shè)置第一電感加熱設(shè)備，每個(gè)模腔單元位于剛體模具上的內(nèi)側(cè)壁上分別設(shè)置第二電感加熱設(shè)備。

8、進(jìn)一步的，在剛體模具的內(nèi)側(cè)壁和內(nèi)底部還設(shè)置有冷卻裝置，冷卻裝置為水冷通水管道，水冷通水管道流經(jīng)每個(gè)模腔單元。

9、進(jìn)一步的，第一電感加熱設(shè)備和第二電感加熱設(shè)備均為可獨(dú)立調(diào)節(jié)溫度的電感加熱線圈，電感加熱線圈的最高溫度可達(dá)750℃，最大加熱續(xù)航在10min以上。

10、進(jìn)一步的，第二隔板在第二軌道上具有第一極限位置與第二極限位置，第一軌道兩側(cè)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)第二隔板在均位于第一極限位置時(shí)互相配合，第二隔板在第二極限位置時(shí)，第二隔板的端面形成剛體模具內(nèi)側(cè)面的一部分。

11、進(jìn)一步的，第二隔板的高度高于第一隔板和剛體模具的高度，第二隔板的端面在高于第一隔板的位置處設(shè)有凸塊部或凹槽部，凸塊部與凹槽部之間插接配合。

12、進(jìn)一步的，第二隔板的兩側(cè)設(shè)置有沿高度方向延伸的止擋部，第二隔板位于第一極限位置時(shí)，止擋部與剛體模具的外側(cè)面緊貼配合。

13、進(jìn)一步的，第一隔板在第一軌道上具有第三極限位置和第四極限位置，剛體模具寬度方向的另一側(cè)設(shè)有第一隔板槽，第一隔板位于第三極限位置時(shí)，第一隔板的端部與第一隔板槽插接配合，第一隔板位于第四極限位置時(shí)，第一隔板的端面與剛體模具的內(nèi)側(cè)面同一平面。

14、進(jìn)一步的，在剛體模具的外側(cè)設(shè)有滑軌，滑軌設(shè)置與第一軌道和/或第二軌道平行，滑軌上設(shè)置有由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滑塊，滑塊與第一隔板和/或第二隔板的側(cè)面連接。

15、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，至少實(shí)現(xiàn)了如下有益效果：

16、1、本發(fā)明的成型模具設(shè)備通過(guò)設(shè)計(jì)剛體模具、軌道組件和移動(dòng)模具組件，通過(guò)移動(dòng)模具組件在軌道組件上靈活移動(dòng)，從而可根據(jù)需要將剛體模具內(nèi)的空間分割為不同數(shù)量和尺寸的模腔，從而快速便捷、自動(dòng)地用于制備不同層級(jí)的梯度泡沫鋁板。

17、2、本發(fā)明的成型模具設(shè)備通過(guò)在每個(gè)模腔單元的底部和側(cè)壁分別設(shè)置可獨(dú)立調(diào)節(jié)溫度的電感加熱線圈，從而實(shí)現(xiàn)精確且高效地控制待制備的不同密度泡沫鋁的溫度，從而提高了泡沫鋁的生產(chǎn)質(zhì)量。

18、3、本發(fā)明的成型模具設(shè)備通過(guò)設(shè)計(jì)第一隔板、第二隔板分別在軌道上的極限位置，并設(shè)計(jì)第一隔板槽和止擋部，使得該成型模具設(shè)備始終具有周向封閉的模腔，并確保隔板精確到達(dá)指定位置，保證了泡沫鋁的成型質(zhì)量。

19、4、本發(fā)明的成型模具設(shè)備通過(guò)設(shè)計(jì)第二隔板端面上的凸塊部和凹槽部之間的配合，進(jìn)一步保障了兩個(gè)第二隔板之間的配合精度，便于提高產(chǎn)品質(zhì)量。

20、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提出了一種制備多層級(jí)梯度泡沫鋁的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括根據(jù)上述的成型模具設(shè)備，還包括與成型模具設(shè)備相配套的生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)設(shè)備包括兩組以上并排連接的生產(chǎn)子設(shè)備；

21、生產(chǎn)子設(shè)備包括子設(shè)備主體、進(jìn)料組件、壓力組件和擠出組件，子設(shè)備主體包括分隔的兩個(gè)發(fā)泡倉(cāng)，每個(gè)發(fā)泡倉(cāng)外均連接有進(jìn)料組件和擠出組件，壓力組件可同時(shí)向兩個(gè)發(fā)泡倉(cāng)內(nèi)施加壓力。

22、進(jìn)一步的，進(jìn)料組件包括進(jìn)料通道和位于進(jìn)料通道內(nèi)的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)裝置，進(jìn)料通道上距發(fā)泡倉(cāng)由遠(yuǎn)及近間隔設(shè)有鋁硅銅鋅合金上料裝置、碳纖維發(fā)泡劑上料裝置和tih2發(fā)泡劑上料裝置。

23、進(jìn)一步的，擠出組件包括擠出嘴和擠出管道，擠出嘴與發(fā)泡倉(cāng)內(nèi)連通，擠出管道可拆卸地連接在擠出嘴上，擠出管道包括一個(gè)管道或者多個(gè)向不同方向分叉的管道。

24、進(jìn)一步的，壓力組件包括驅(qū)動(dòng)部、連接桿和擠壓板，連接桿的一端與驅(qū)動(dòng)部連接，另一端分別與兩個(gè)發(fā)泡倉(cāng)內(nèi)的擠壓板連接，連接桿可與兩個(gè)發(fā)泡倉(cāng)之間的分隔板配合。

25、進(jìn)一步的，每個(gè)發(fā)泡倉(cāng)的外壁上均設(shè)置有水冷管道裝置、加熱保溫裝置和出氣孔。

26、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，至少實(shí)現(xiàn)了如下有益效果：

27、1、本發(fā)明的生產(chǎn)設(shè)備可與本發(fā)明的成型模具設(shè)備配套進(jìn)行生產(chǎn)，通過(guò)設(shè)計(jì)多組并聯(lián)的生產(chǎn)子設(shè)備和分隔的兩個(gè)發(fā)泡倉(cāng)，可以根據(jù)需求靈活配置并聯(lián)子設(shè)備的數(shù)量，并通過(guò)壓力組件的統(tǒng)一控制，大大提升了不同層級(jí)的梯度泡沫鋁板生產(chǎn)效率。

28、2、本發(fā)明的生產(chǎn)設(shè)備通過(guò)設(shè)計(jì)可方便替換的擠出管道，便于根據(jù)生產(chǎn)需求生產(chǎn)多層級(jí)泡沫鋁，進(jìn)一步提升了生產(chǎn)效率。

29、3、本發(fā)明的生產(chǎn)設(shè)備通過(guò)設(shè)計(jì)進(jìn)料通道上的鋁硅銅鋅合金上料裝置、碳纖維發(fā)泡劑上料裝置和tih2發(fā)泡劑上料裝置，可以用于生產(chǎn)常溫環(huán)境和高低溫環(huán)境下均能保持高屈服強(qiáng)度的泡沫鋁。