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型材弯弧厂家是如何解决铝型材冷却弯曲

型材弯弧厂家是如何解决铝型材冷却弯曲
  型材弯弧厂家北京盛达伟业型材拉弯厂最新消息:随着铝合金型材在建筑、电子、汽车和轨道交通等方面的应用日渐增加,铝合金型材的形状也日趋多样化和复杂化。某些形状的型材会给挤压生产带来一定的困难,属于形状不对称且壁厚不均,而型材截面各点的冷却速度不均,是导致收缩应力不平衡产生的主要原因。通过制作和使用高压气雾喷嘴,对型材进行局部冷却,使型材截面各点的冷却速度和收缩应力趋于平衡,较终减小型材冷却后的弯曲程度,提高型材的矫直质量。试验条件为型材出口温度,挤压速度10~12m/min,高压气雾气压约0.4MPa、气水混合比约5:1,水温40~45℃,喷嘴数量1个。试验结果为型材离开牵引机时其厚壁部或空心管表面温度340~350℃,薄壁部表面温度约370℃,冷却后弯曲型材的弧高H为200~250mm。
 
  盛达拉弯加工的产品冷却后产生弯曲的过程,可分为以下几个阶段:
  
  (1)型材薄壁部分温度下降快,先产生收缩力,厚壁部分或空心管部分温度下降慢,几乎没有收缩力;
  
  (2)薄壁部分截面积较小,产生的收缩力较小,或被牵引机牵引力消除;
  
  (3)型材离开牵引机,温度继续下降;
  
  (4)型材厚壁部分或空心管部分截面积较大,随着温度下降逐渐产生较大收缩力,薄壁部分温度已大幅下降,不再产生收缩力或收缩力较小;
  
  (5)型材截面上受到的收缩力大小不均,型材沿挤压方向往厚壁部分或空心管部分弯曲。 
  2 试验条件和试验方案
  
  根据以上的原理分析,我们设计和使用高压气雾喷嘴,对型材A和型材B在出料口进行的局部冷却,使型材整体冷却速度趋于同步和均匀。
 
     我们使试验型材分别在普通冷却条件和局部冷却条件下进行冷却,测量型材在离开牵引机进入冷床时其各部位的表面温度,并测量型材在矫直前的弯曲程度。 
  3.1表面温度
 
  经过普通冷却和局部冷却两种条件冷却,型材在离开牵引机时其各部位表面温度。
 
  在普通冷却条件下,A、B两款型材在离开牵引机时,其厚壁部或空心管的表面温度都比薄壁部的要高约70~100℃。而局部冷却的方式,虽然没有使用滑出台的风机冷却,所以薄壁部的表面温度比采用普通冷却时的要高,但由于采用高压气雾喷嘴对厚壁部和空心管进行局部冷却,所以该部位的温度较普通冷却要低,甚至比同条件下的薄壁部的表面温度更低。试验结果表面,局部冷却的方式能够有效调节型材出料后的冷却平衡。
  
  其主要原因如下:
  
  (1)普通风冷条件下,型材各部位与空气接触的换热系数均相等,但由于壁厚或形状不同,各部位的散热速度不相等,所以,厚壁部或空心管的散热速度比薄壁部慢[2];
  
  (2)采用局部高压气雾冷却时,由于同时存在空气和水两种换热介质,且水的换热系数比空气大,所以能提高散热速度;  
 
  (3)高压空气将水雾化,增加了水和型材接触的表面积,同时破坏了水和高温型材接触时产生的蒸气膜,提高了换热效率[3];
  
  (4)高压气雾喷嘴具有较强的方向性,气雾的夹角约为25°~30°,能够实现局部冷却而不影响型材其它部位。
  
  3.2型材弯曲程度
  
  经过普通冷却和局部冷却两种条件冷却,型材矫直前的弯曲程度H的测量结果。测量对比结果表明,在出料口进行局部冷却能有效地减小型材在冷却过程中的弯曲程度。
 
  其主要原因是型材在出料时,厚壁部或空心管这种较难冷却的部位被高压气雾急速冷却,产生了较强的收缩应力,薄壁部自然冷却也产生一定的收缩应力。虽然前者比后者的收缩应力大,左右收缩应力尚存在不平衡,但由于型材受到牵引机的牵引,此不平衡的收缩应力被牵引力所抵消。当型材离开牵引机时,型材的整体温度已下降至350℃左右,在冷床上采用风冷所产生的收缩应力较小,左右两边的不平衡收缩应力也较小。因此,当型材冷却至室温时的弯曲程度也较小。
  4 北京盛达伟业型材拉弯厂结论
  
  我们通过观察型材冷却产生弯曲的现象,得出了产生该现象的规律及其原理,通过制作和使用专门的局部冷却装置,对两款具有代表性的型材进行试验,较终得出以下结论:
  
  (1)在普通风冷的条件下,型材会向冷却较慢的部位产生弯曲,冷却速度差异越大,弯曲程度越高[4,5];
  
  (2)采用高压气雾的冷却方式,可有效加快型材局部的冷却;
  
  (3)在型材出料时对较难冷却部位采用局部冷却,使其与较易冷却部位的冷却速度相平衡,可减小型材在冷床冷却后的弯曲程度。


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