鋁型材鋁方管擠壓成型研究

 

 

【摘要】：鋁方管首次用剛塑性有限元法對鋁型材擠壓過程進行了計算機仿真 ,并探討了鋁方管關(guān)鍵技術(shù)。與用擠壓不同顏色橡皮泥的方法對型材擠壓過程中鋁方管金屬質(zhì)點流動狀態(tài)所作的物理模擬結(jié)果相比 ,發(fā)現(xiàn)兩者吻合得較好 ,證明了計算機仿真的正確性 ,其結(jié)果為制定合理的型材擠壓工藝參數(shù)及模具設(shè)計提供了理論依據(jù)。

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1　引言由于鋁方管方管鋁型材擠壓成形過程的復(fù)雜性 ,采用傳統(tǒng)的塑性加工理論分析法或經(jīng)驗計算法來研究成形過程中的金屬流動規(guī)律 ,應(yīng)力 ,應(yīng)變分布 ,是難以反映客觀實際和指導(dǎo)生產(chǎn)的。而采用計算機仿真技術(shù) ,可實現(xiàn)金屬塑性成形工藝的研究由“經(jīng)驗”到“定量分析”。鋁方管因為計算機仿真熱浸鍍技術(shù)是防止鋼鐵材料在自然環(huán)境中受腐蝕的最經(jīng)濟有效的防護技術(shù)。其中熱鍍鋅和熱浸鋁技術(shù)是目前最常用的熱浸鍍技術(shù)之一,在生產(chǎn)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。但熔融鋅、鋁熔體對熱鍍設(shè)備具有強烈的腐蝕作用,使得工業(yè)鍍鋅、鋁方管鍍鋁工藝存在著非正常的原料消耗高,鍍層質(zhì)量差,能源浪費大,加熱效率低,測溫不準和熱鍍設(shè)備使用壽命短等問題,阻礙了無機陶瓷分離膜具有高聚物膜無法比擬的諸多優(yōu)點,如分離效率高、鋁方管耐高溫、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高、鋁方管低能耗和易于清洗再生等,日益廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)、醫(yī)藥、冶金、生物技術(shù)、環(huán)境工程等工業(yè)分離過程,是一個方興未艾的鋁方管高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。隨著大批量廢液處理、強酸堿介質(zhì)分離和高溫?zé)釠_擊分離等環(huán)境應(yīng)用對陶瓷膜的強烈需求利用鋁方管有限元耦合場數(shù)值模擬計算方法對噴霧冷卻方管鋁型材進行模擬,通過調(diào)整方管R角處噴嘴的噴射距離和噴射角度,研究了鋁方管溫度場的變化規(guī)律。鋁方管分析結(jié)果對掌握方管鋁型材的冷卻規(guī)律、分析殘余應(yīng)力以及開發(fā)控制冷卻技術(shù)具有實際指導(dǎo)意義。