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铝型材模具液氮冷却技术的研究

吴亭

  挤压成形技术是铝型材生产的主导技术和核心环节,因此如何保障型材质量、缩短投产时间和提高模具寿命成为挤压成形过程中的核心问题。液氮冷却模具技术因其能有效解决铝型材挤压过程中的温升问题,并且对提高铝型材挤压速度、延长模具使用寿命、改善制品表面质量及组织力学性能有显著的效果,因此该技术也越来越多的被铝型材企业所关注。本文结合现场试验,研究了液氮冷却模具技术在铝型材挤压过程中应用。研究结果显示: 1.运用HyperXtrude模拟了6063铝合金挤压过程中型材、模具及模垫的温度场分布,结合温度场分布合理设计了液氮冷却模垫通道。运用该方法能在很大程度上精简模垫通道设计的流程,大量节约模垫通道的设计以及加工成本; 2.在挤压6063铝型材时,采用液氮冷却模具技术可以将挤压速度由0.2m/s提高到0.3m/s,提高型材挤压速度50%,当液氮开度值达到40%--70%时,出口温度出现显著的下降,合理的开度既能有效起到冷却作用,又能在很大程度上提高生产效率。模具液氮冷却自动控制系统能在很大程度上提高生产效益,但是对型材出口温度控制不稳定; 3.液氮冷却模具过程中,形成的惰性保护氛围很好的防止了型材的氧化,在一定程度上保护了型材表面质量;液氮冷却能在一定程度上细化晶粒,当开度值70%时,细化晶粒效果最明显;手动调节液氮开度值能提高型材的力学性能,而采用液氮冷却自动控制模式将降低型材各项力学性能。……   
[关键词]:液氮冷却;挤压模;模垫通道;有限元;出口温度;挤压速度
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中南大学2012年
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