本发明涉及残余铝处理工艺领域，具体涉及一种铝型材挤压模具中残余铝处理工艺。
背景技术：
目前，随着大型结构件轻量化的需求，越来越多的结构件选用铝型材挤压模具，由于铝型材挤压模具的特点和采用的熔化挤压工艺，熔化完成后的铝型材挤压模具存在众多的残余铝。如果不及时将铝型材挤压模具上的残余铝去除，就会影响铝型材挤压模具的使用。因此，必须采取措施消除铝型材挤压模具上的残余铝，通常的措施为，一是在熔化挤压过程中或熔化挤压完成后采用对表面捶击或敲打的方法来消除铝型材挤压模具上的残余铝；还有采用对熔化挤压完成后的铝型材挤压模具进行整体热处理；再者是采用喷射的方法对铝型材挤压模具进行处理。这些方法虽有一些成效，但是，都存在局限性。原来的工艺采用单针冲击头，处理的效率很低，往往要重复七、八次，甚至更多，其次，喷射头型号单一，没有区分冲击铝合金或者是钢焊缝，更没有区分铝型材挤压模具的厚度，使喷射处理的效果不够理想，实用性不高，而且前述方法基本都会对模具表面产生损伤。
鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种柔性去除残余铝高效彻底，清洗后的模具光滑干净，处理效果显著，实用性强的铝型材挤压模具中残余铝处理工艺。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
一种铝型材挤压模具中残余铝处理工艺，包括以下步骤：
（1）铝型材挤压完成后，将模具拆下冷却后进行上模和下模分离；
（2）将上模和下模放入重量浓度为26-28%的氢氧化钠溶液中进行碱洗去油；
（3）将碱洗后的上模和下模先利用循环废水进行第一道水洗，然后再用清水进行第二道水洗；
（4）对上模和下模进行干燥处理；
（5）将上模和下模放入真空箱内，对真空箱进行抽真空处理；
（6）然后在所述真空箱内，将氮气和石墨粉末的混合物以660-1000℃的温度和100m/s以上的速度喷射在上模和下模的表面上，对上模和下模表面的残余铝和氧化层进行清理；
（7）将上模和下模先利用循环废水进行第一道水洗，然后再用清水进行第二道水洗；
（8）对上模和下模进行干燥处理。
在所述步骤（6）中，将氮气和石墨粉末的混合物以660.37-700℃的温度和120-200m/s的速度喷射在上模和下模的表面上，每立方厘米的氮气中含有0.05-0.3g石墨粉末，石墨粉末的粒径为0.1-3mm。
在所述步骤（6）中，将氮气和石墨粉末的混合物以660.37-670℃的温度和150-170m/s的速度喷射在上模和下模的表面上，每立方厘米的氮气中含有0.1-0.15g石墨粉末，石墨粉末的粒径为0.2-1mm。
在所述步骤（6）中，对氮气和石墨粉末分别进行加热后再混合在一起。
在所述步骤（6）中利用氮墨喷射装置将氮气和石墨粉末的混合物喷射在上模和下模的表面上；所述氮墨喷枪包括输送氮气的氮气输送装置，输送石墨粉末的石墨输送装置，以及对氮气和石墨粉末的混合物进行喷射的喷头；
所述氮气输送装置包括高压氮气储罐，对氮气进行加热的第一加热装置，连接于高压氮气储罐和第一加热装置之间的第一氮气输送管，以及连接于第一加热装置下游的第二氮气输送管；所述第一氮气输送管连接于所述高压氮气储罐的出气口和所述第一加热装置的进气口之间，所述第一氮气输送管上设有第一调节开关；所述第一加热装置包括多层往复弯折的加热管道，所述第二氮气输送管连接于所述第一加热装置的出气口；所述第二氮气输送管包括主输送支路和副输送支路；所述主输送支路上设有第二调节开关，所述副输送支路设有第三调节开关；
所述石墨输送装置包括石墨粉末真空储罐，处于石墨粉末真空储罐下方对石墨粉末进行加热的第二加热装置，处于第二加热装置下方的螺旋输送机，以及连接于螺旋输送机的出料口和所述主输送支路之间的输料管；所述螺旋输送机由进料端至出料端逐渐向下倾斜设置；所述副输送支路的出气端与所述输料管的进料端连通，且所述副输送支路的出气口的轴线方向与所述输料管此处的轴线方向的夹角为锐角；所述输料管的出料口的轴线方向与所述主输送支路此处的轴线方向的夹角为锐角；
所述喷头与所述主输送支路的末端连接在一起；
在所述步骤（5）和（6）中，所述真空箱包括密封箱体，设于密封箱体内对所述上模和先进行夹持的夹持装置，和设于密封箱体上对密封箱体进行抽气的抽气部件；所述密封箱体形成有供所述喷头伸入的密封通孔，所述密封箱体的底部设有收集石墨粉末的石墨收集装置；所述夹持装置包括水平设置且可在水平面内转动的转盘，连接于转盘中心和所述密封箱体顶壁的转动轴，以及多个朝下设于转盘下方并对所述上模和先进行夹持的夹持机械手；所述密封箱体的上表面设有驱动所述转动轴转动的转动驱动装置，所述抽气部件设有对石墨粉末进行过滤的过滤网；
在所述步骤（5）和（6）中，将至少一个所述上模或下模放入所述密封箱体中并被所述夹持机械手夹持，将所述喷头由所述密封通孔伸入所述密封箱体中并朝向相应的所述上模或下模，然后利用所述抽气部件对所述密封箱体进行抽真空操作；待抽真空操作完成后，打开所述第一调节开关使第一氮气输送管输送适当流量的氮气进入所述第一加热装置中，经所述第一加热装置将氮气加热至660.37-670℃，然后打开第二调节开关和第三调节开关，分别使主输送支路和副输送支路输送适当流量的氮气，此时不启动所述螺旋输送机，所述输料管中无石墨粉末，利用被加热的氮气对流经处进行预热，与此同时打开所述抽气部件将所述密封箱体中的氮气抽出并储存，并利用所述第二加热装置对进入第二加热装置中的石墨粉末进行加热至660.37-670℃；待预热完成后，打开所述螺旋输送机，将加热的石墨粉末输送至所述输料管的进料口处，所述副输送支路中的氮气将所述输料管中的石墨粉末吹起并进行输送，所述主输送支路中的氮气在流经所述输料管的出口处时在此处产生负压，使所述输料管中的氮气和石墨粉末顺利进入所述主输送支路中并与主输送支路中的氮气均匀混合，均匀混合后的氮气和石墨粉末由所述喷头以660.37-670℃的温度和150-170m/s的速度喷射在所述上模和下模的表面上，将所述上模和下模表面的残余铝融化成流体，并使融化的残余铝与石墨粉末接触融合而形成残余铝处于内部且石墨粉末处于外部的独立颗粒，同时高速喷射的石墨粉末可对所述上模或下模表面的氧化层和原残余铝粘结处进行冲击，对所述上模或下模表面的残余铝和氧化层进行清理，而且在此无氧气存在的环境，氮气可对所述上模或下模表面进行进一步氮化的同时，不会发生进一步氧化；在对所述上模或下模进行喷射氮气和石墨粉末过程中，始终保持打开所述抽气部件将所述密封箱体中的氮气抽出并储存。
在所述步骤（6）中，对每个所述上模或下模进行喷射氮气和石墨粉末的时间为10分钟至2小时之间，并在对所述上模或下模进行喷射氮气和石墨粉末过程中，使所述转动驱动装置驱动所述转盘带动各所述上模或下模转动依次对应所述喷头进行清理，然后将清理完成的所述上模或下模在所述密封箱体中并在氮气中进行冷却，然后取出。
在所述步骤（6）中，对每个所述上模或下模进行喷射氮气和石墨粉末的时间为30分钟至60分钟之间。
采用上述技术方案后，本发明的铝型材挤压模具中残余铝处理工艺，在实际使用过程中，铝型材挤压完成后，将模具拆下冷却后进行上模和下模分离，这样有助于后面的清洗操作；将上模和下模放入重量浓度为26-28%的氢氧化钠溶液中进行碱洗去油，氢氧化钠溶液为碱性溶液，能够与上模和下模表面的油脂产生皂化反应，进而便于之后的水洗；将碱洗后的上模和下模先利用循环废水进行第一道水洗，然后再用清水进行第二道水洗，使用循环废水进行第一道水洗目的在于将上模和下模表面的大颗粒物质冲去，再进行进一步的细化处理，水资源可重复利用，绿色环保，而且经过两道水洗能够有效地将上模和下模表上面的中和物质清洗去除；对上模和下模进行干燥处理，对清洗后的上模和下模进行干燥，避免上模和下模的表面还残留有水渍；将上模和下模放入真空箱内，对真空箱进行抽真空处理，这样便于之后对上模和下模进行喷射及清洗，主要在后续加热时避免空气中的氧气对上模和下模表面进行氧化；然后在所述真空箱内，将氮气和石墨粉末的混合物以660-1000℃的温度和100m/s以上的速度喷射在上模和下模的表面上，对上模和下模表面的残余铝和氧化层进行清理，铝的溶点为660.37℃，本发明以660-1000℃的温度喷射，能够使得上模和下模表面的残余铝融化但又不会对上模和下模本身组织和性能造成影响，进而残余铝变成小液滴，石墨粉末吸附在残余铝小液滴表面并与残余铝小液滴融合后使残余铝小液滴不具有粘结性而滚动掉落，以此清除上模和下模表面的残余铝，而且高速喷射的石墨粉末还可将上模和下模表面氧化层和残余铝的印记清除，但是由于石墨粉末的硬度低，高速的石墨粉末对上模和下模表面产生柔性冲击，即使高速喷射上模和下模也不会对上模和下模表面造成损伤，仅是将上模和下模表面残余铝及残余铝的印记和氧化层清除，这种柔性的清除残余铝的方式可使上模和下模表面更加光滑。氮气作为石墨粉末的载体，在氮气的高速流动下，石墨粉末也产生高速喷射性能，从而对上模和下模表面进行清理；而且氮气相比氧气等更加稳定，不会对上模和下模表面产生氧化等损坏，尤其是对经石墨粉末清理后的上模和下模表面具有保护作用，确保上模和下模表面在清理过程的较高温度环境中也仍然不会被重复氧化，保证清理效果。将上模和下模先利用循环废水进行第一道水洗，然后再用清水进行第二道水洗，将残余铝小液滴和大部分石墨粉末融合清晰掉，上模和下模更加光滑，而且水资源可重复利用，绿色环保。对上模和下模进行干燥处理，干燥后的上模和下模看上去光滑干净，且残余铝全部被喷射清理完毕，使用性能高。与现有技术相比，本发明的铝型材挤压模具中残余铝处理工艺，柔性去除残余铝高效彻底，清洗后的模具光滑干净，处理效果显著，实用性强。
附图说明
图1为氮墨喷枪的结构示意图。
图中：
1-真空箱
11-密封箱体
112-石墨收集装置113-转动驱动装置
12-夹持装置121-转盘122-转动轴123-夹持机械手
13-抽气部件131-过滤网
2-氮气输送装置
21-高压氮气储罐
22-第一加热装置221-加热管道
23-第一氮气输送管231-第一调节开关
24-第二氮气输送管
241-主输送支路2411-第二调节开关
242-副输送支路2421-第三调节开关
3-石墨输送装置
31-石墨粉末真空储罐
32-第二加热装置
33-螺旋输送机
34-输料管
4-喷头
5-模具。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例进行详细阐述。
本发明的一种铝型材挤压模具中残余铝处理工艺，如图1所示，一种铝型材挤压模具中残余铝处理工艺，包括以下步骤：
（1）铝型材挤压完成后，将模具5拆下冷却后进行上模和下模分离；
（2）将上模和下模放入重量浓度为26-28%的氢氧化钠溶液中进行碱洗去油；
（3）将碱洗后的上模和下模先利用循环废水进行第一道水洗，然后再用清水进行第二道水洗；
（4）对上模和下模进行干燥处理；
（5）将上模和下模放入真空箱1内，对真空箱1进行抽真空处理；
（6）然后在真空箱1内，将氮气和石墨粉末的混合物以660-1000℃的温度和100m/s以上的速度喷射在上模和下模的表面上，对上模和下模表面的残余铝和氧化层进行清理；
（7）将上模和下模先利用循环废水进行第一道水洗，然后再用清水进行第二道水洗；
（8）对上模和下模进行干燥处理。
本发明的铝型材挤压模具中残余铝处理工艺，在实际使用过程中，铝型材挤压完成后，将上模具5拆下冷却后进行上模和下模分离，这样有助于后面的清洗操作；将上模和下模放入重量浓度为26-28%的氢氧化钠溶液中进行碱洗去油，氢氧化钠溶液为碱性溶液，能够与上模和下模表面的油脂产生皂化反应，进而便于之后的水洗；将碱洗后的上模和下模先利用循环废水进行第一道水洗，然后再用清水进行第二道水洗，使用循环废水进行第一道水洗目的在于将上模和下模表面的大颗粒物质冲去，再进行进一步的细化处理，水资源可重复利用，绿色环保，而且经过两道水洗能够有效地将上模和下模表上面的中和物质清洗去除；对上模和下模进行干燥处理，对清洗后的上模和下模进行干燥，避免上模和下模的表面还残留有水渍；将上模和下模放入真空箱内，对真空箱进行抽真空处理，这样便于之后对上模和下模进行喷射及清洗，主要在后续加热时避免空气中的氧气对上模和下模表面进行氧化；然后在所述真空箱内，将氮气和石墨粉末的混合物以660-1000℃的温度和100m/s以上的速度喷射在上模和下模的表面上，对上模和下模表面的残余铝和氧化层进行清理，铝的溶点为660.37℃，本发明以660-1000℃的温度喷射，能够使得上模和下模表面的残余铝融化但又不会对上模和下模本身组织和性能造成影响，进而残余铝变成小液滴，石墨粉末吸附在残余铝小液滴表面并与残余铝小液滴融合后使残余铝小液滴不具有粘结性而滚动掉落，以此清除上模和下模表面的残余铝，而且高速喷射的石墨粉末还可将上模和下模表面氧化层和残余铝的印记清除，但是由于石墨粉末的硬度低，高速的石墨粉末对上模和下模表面产生柔性冲击，即使高速喷射上模和下模也不会对上模和下模表面造成损伤，仅是将上模和下模表面残余铝及残余铝的印记和氧化层清除，这种柔性的清除残余铝的方式可使上模和下模表面更加光滑。氮气作为石墨粉末的载体，在氮气的高速流动下，石墨粉末也产生高速喷射性能，从而对上模和下模表面进行清理；而且氮气相比氧气等更加稳定，不会对上模和下模表面产生氧化等损坏，尤其是对经石墨粉末清理后的上模和下模表面具有保护作用，确保上模和下模表面在清理过程的较高温度环境中也仍然不会被重复氧化，保证清理效果。将上模和下模先利用循环废水进行第一道水洗，然后再用清水进行第二道水洗，将残余铝小液滴和大部分石墨粉末融合清晰掉，上模和下模更加光滑，而且水资源可重复利用，绿色环保。对上模和下模进行干燥处理，干燥后的上模和下模看上去光滑干净，且残余铝全部被喷射清理完毕，使用性能高。
优选地，在步骤（6）中，将氮气和石墨粉末的混合物以660.37-700℃的温度和120-200m/s的速度喷射在上模和下模的表面上，每立方厘米的氮气中含有0.05-0.3g石墨粉末，石墨粉末的粒径为0.1-3mm。本发明的铝型材挤压模具中残余铝处理工艺，在实际使用过程中，铝的熔点为660.37℃，采用大于铝熔点的温度且高速喷射能够保证模具5表面上的残余铝全部融化形成相应的小液滴，喷射效果好；由于石墨粉末的粒径过小会减小石墨粉末的冲击力，进而影响对上模和下模表面的清理效果，且有可能造成过度渗碳；而石墨粉末粒径过大则会导致喷射冲击过大，对上模和下模表面的局部造成冲击损伤，且不易与残余铝小液滴结合，影响石墨粉末的粘附效果，而且清理分辨率低（不易冲击到细小的氧化层等杂质），进而影响清理效果，尤其是对细小的氧化层等杂质的清理效果差。增加混合物对模具5表面上残余铝的粘附效果和小液滴的滚动效果，喷射效果更为显著，粘附效果更好。
优选地，在步骤（6）中，将氮气和石墨粉末的混合物以660.37-670℃的温度和150-170m/s的速度喷射在上模和下模的表面上，每立方厘米的氮气中含有0.1-0.15g石墨粉末，石墨粉末的粒径为0.2-1mm。这样能够进一步增加混合物对模具5表面上残余铝的粘附效果和小液滴的滚动效果，喷射效果更为显著，粘附效果更好。
优选地，在步骤（6）中，对氮气和石墨粉末分别进行加热后再混合在一起。本发明的铝型材挤压模具中残余铝处理工艺，在实际使用过程中，对氮气和石墨粉末分别进行加热能够使氮气和石墨粉末更加融合，混合后保持相应的热度，即保持在铝的熔点温度之上。而且避免只对一方进行加热导致较冷的降低整体温度，使氮气和石墨粉末混合不够均匀，无法对氮气和石墨粉末的混合物的整体温度进行掌控。
优选地，在步骤（6）中利用氮墨喷射装置将氮气和石墨粉末的混合物喷射在上模和下模的表面上；氮墨喷枪包括输送氮气的氮气输送装置2，输送石墨粉末的石墨输送装置3，以及对氮气和石墨粉末的混合物进行喷射的喷头4；
氮气输送装置2包括高压氮气储罐21，对氮气进行加热的第一加热装置22，连接于高压氮气储罐21和第一加热装置22之间的第一氮气输送管23，以及连接于第一加热装置22下游的第二氮气输送管24；第一氮气输送管23连接于高压氮气储罐21的出气口和第一加热装置22的进气口之间，第一氮气输送管23上设有第一调节开关231；第一加热装置22包括多层往复弯折的加热管道221，第二氮气输送管24连接于第一加热装置22的出气口；第二氮气输送管24包括主输送支路241和副输送支路242；主输送支路241上设有第二调节开关2411，副输送支路242设有第三调节开关2421；
石墨输送装置3包括石墨粉末真空储罐31，处于石墨粉末真空储罐31下方对石墨粉末进行加热的第二加热装置32，处于第二加热装置32下方的螺旋输送机33，以及连接于螺旋输送机33的出料口和主输送支路241之间的输料管34；螺旋输送机33由进料端至出料端逐渐向下倾斜设置；副输送支路242的出气端与输料管34的进料端连通，且副输送支路242的出气口的轴线方向与输料管34此处的轴线方向的夹角为锐角；输料管34的出料口的轴线方向与主输送支路241此处的轴线方向的夹角为锐角；
喷头4与主输送支路241的末端连接在一起；
在步骤（5）和（6）中，真空箱1包括密封箱体11，设于密封箱体11内对上模和先进行夹持的夹持装置12，和设于密封箱体11上对密封箱体11进行抽气的抽气部件13；密封箱体11形成有供喷头4伸入的密封通孔，密封箱体11的底部设有收集石墨粉末的石墨收集装置112；夹持装置12包括水平设置且可在水平面内转动的转盘121，连接于转盘121中心和密封箱体11顶壁的转动轴122，以及多个朝下设于转盘121下方并对上模和先进行夹持的夹持机械手123；密封箱体11的上表面设有驱动转动轴122转动的转动驱动装置113，抽气部件13设有对石墨粉末进行过滤的过滤网131；
在步骤（5）和（6）中，将至少一个上模或下模放入密封箱体11中并被夹持机械手123夹持，将喷头4由密封通孔伸入密封箱体11中并朝向相应的上模或下模，然后利用抽气部件13对密封箱体11进行抽真空操作；待抽真空操作完成后，打开第一调节开关231使第一氮气输送管23输送适当流量的氮气进入第一加热装置22中，经第一加热装置22将氮气加热至660.37-670℃，然后打开第二调节开关2411和第三调节开关2421，分别使主输送支路241和副输送支路242输送适当流量的氮气，此时不启动螺旋输送机33，输料管34中无石墨粉末，利用被加热的氮气对流经处进行预热，与此同时打开抽气部件13将密封箱体11中的氮气抽出并储存，并利用第二加热装置32对进入第二加热装置32中的石墨粉末进行加热至660.37-670℃；待预热完成后，打开螺旋输送机33，将加热的石墨粉末输送至输料管34的进料口处，副输送支路242中的氮气将输料管34中的石墨粉末吹起并进行输送，主输送支路241中的氮气在流经输料管34的出口处时在此处产生负压，使输料管34中的氮气和石墨粉末顺利进入主输送支路241中并与主输送支路241中的氮气均匀混合，均匀混合后的氮气和石墨粉末由喷头4以660.37-670℃的温度和150-170m/s的速度喷射在上模和下模的表面上，将上模和下模表面的残余铝融化成流体，并使融化的残余铝与石墨粉末接触融合而形成残余铝处于内部且石墨粉末处于外部的独立颗粒，同时高速喷射的石墨粉末可对上模或下模表面的氧化层和原残余铝粘结处进行冲击，对上模或下模表面的残余铝和氧化层进行清理，而且在此无氧气存在的环境，氮气可对上模或下模表面进行进一步氮化的同时，不会发生进一步氧化；在对上模或下模进行喷射氮气和石墨粉末过程中，始终保持打开抽气部件13将密封箱体11中的氮气抽出并储存。
优选地，在步骤（6）中，对每个上模或下模进行喷射氮气和石墨粉末的时间为10分钟至2小时之间，并在对上模或下模进行喷射氮气和石墨粉末过程中，使转动驱动装置113驱动转盘121带动各上模或下模转动依次对应喷头4进行清理，然后将清理完成的上模或下模在密封箱体11中并在氮气中进行冷却，然后取出。本发明的铝型材挤压模具中残余铝处理工艺，在实际使用过程中，在对模具表面进行喷射时，转动驱动装置113驱动转盘121带动各上模或下模转动依次对应喷头4进行清理，这样能够使喷头4保持在良好的状态，避免在喷射时氮气和石墨粉末的混合物粘粘在喷头表面，从而影响喷射效果。
优选地，在步骤（6）中，对每个上模或下模进行喷射氮气和石墨粉末的时间为30分钟至60分钟之间。本发明的铝型材挤压模具中残余铝处理工艺，在实际使用过程中，这样能够保证模具5表面上的铝充分融化形成小液滴，进而与石墨粉末融合掉落。
本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。