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 ,并探討了鋁方管關鍵技術。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點流動狀態所作的物理模擬結果相比 ,發現兩者吻合得較好 ,證明了計算機仿真的正確性 ,其結果為制定合理的型材擠壓工藝參數及模具設計提供了理論依據。

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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雜性 ,采用傳統的塑性加工理論分析法或經驗計算法來研究成形過程中的金屬流動規律 ,應力 ,應變分布 ,是難以反映客觀實際和指導生產的。而采用計算機仿真技術 ,可實現金屬塑性成形工藝的研究由“經驗”到“定量分析”。鋁方管因為計算機仿真熱浸鍍技術是防止鋼鐵材料在自然環境中受腐蝕的最經濟有效的防護技術。其中熱鍍鋅和熱浸鋁技術是目前最常用的熱浸鍍技術之一,在生產生活中得到了廣泛的應用。但熔融鋅、鋁熔體對熱鍍設備具有強烈的腐蝕作用,使得工業鍍鋅、鋁方管鍍鋁工藝存在著非正常的原料消耗高,鍍層質量差,能源浪費大,加熱效率低,測溫不準和熱鍍設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點,如分離效率高、鋁方管耐高溫、結構穩定性高、鋁方管低能耗和易于清洗再生等,日益廣泛應用于食品工業、醫藥、冶金、生物技術、環境工程等工業分離過程,是一個方興未艾的鋁方管高技術產業領域。隨著大批量廢液處理、強酸堿介質分離和高溫熱沖擊分離等環境應用對陶瓷膜的強烈需求利用鋁方管有限元耦合場數值模擬計算方法對噴霧冷卻方管鋁型材進行模擬,通過調整方管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律。鋁方管分析結果對掌握方管鋁型材的冷卻規律、分析殘余應力以及開發控制冷卻技術具有實際指導意義。