模具液氮冷却对铝型材出模温度及挤压速度的影响VIP免费

第1页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共7页模具液氮冷却对铝型材出口温度及挤压速度的影响吴亭1，周春荣2，李旭2，陈彬1，王孟君1（中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，湖南长沙410083）摘要：通过现场生产试验，研究了6063铝型材挤压过程中模具液氮冷却技术对型材出口温度及挤压速度的影响。结果表明，采用对模垫的液氮冷却技术能有效起到冷却作用。液氮的开度大小直接影响到型材出口温度，当液氮开度值较小时，对出口温度影响较小。当液氮开度值达到70%时，型材出口温度显著下降。采用模具液氮冷却，铝型材挤压速度由0.2m/s提高到0.3m/s，大大提高了铝型材生产效率。关键词：液氮冷却；挤压速度；出模温度；液氮开度TheinfluenceofthediecooledbyliquidnitrogenontheextrusionspeedandtheoutlettemperatureofaluminumtheinfluenceintheexittemperatureandtheextrusionspeedbyusingtheliquidnitrogentocooltheextrusiondieAbstract：Throughthefieldexperiment，theinfluenceintheexittemperatureandtheextrusionspeedduringthe6063aluminumprofileextrusionbyusingtheliquidnitrogentocooltheextrusiondiewasresearched.Theinfluenceofthediecooledbyliquidnitrogenontheextrusionspeedandtheoutlettemperatureofaluminum。Theresultsoftheresearchshowthatitisfeasibletousetheliquidnitrogentocoolthediepad.Theopeningoftheliquidnitrogenaffectstheleveloftheexittemperaturedirectly.Whentheopeningofliquidnitrogenislow,ithaslittleinfluenceintheexittemperature.Whentheopeningofliquidnitrogenis70%，theexittemperaturedeclinesgreatly.Byusingtheliquidnitrogentocoolthedieduringaluminumextrusion，extrusionspeedcanbeincreasedfrom0.2m/sto0.3m/sandtheefficiencyofaluminumproductionisimprovedgreatly.Keywords:Coolingofliquidnitrogen；Extrusionspeed；Exittemperature；Openingofliquidnitrogen铝型材因具有质量轻、比强度高、耐腐蚀、外形美观等优点，广泛应用于建筑、车辆、船舶、飞机、电子、家居装饰等各个领域。其发展速度远高于其它金属材料，其消费也仅次于钢铁。挤压成型作为铝型材生产中的主导技术和核心环节，是保障产品质量、缩短投产时间和提高模具寿命的关键所在。在挤压过程中，金属的变形和摩擦导致了铝合金挤压温度的增加，且温度升高的程度会随着挤压速度的增加而增加。挤压温度的升高将给铝型1项目基金:由广东省重大科技专项资助(NO.2008A09030004)。作者简介：吴亭，男，湖南长沙人，硕士研究生；E-mail:wuting19870716@163.com通讯作者：王孟君，电话：0731－88836408(O)第2页共7页第1页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共7页材生产带来诸多不利影响，降低变形和摩擦所产生的热量一直是铝加工行业中急需解决的问题。模具液氮冷却技术因其能有效解决挤压过程中模具的温升问题，因此受到国内外越来越多的铝型材企业的关注。研究发现采用模具液氮冷却技术能取得十分显著的效益[1,2]：首先，低温液氮在对模具冷却的同时还会马上蒸发为具有惰性的氮气，能保护模具和挤压型材表面，使其不被高温氧化[3]，Francobertazzof等[4]研究发现，模具液氮冷却中带走的多余的热量可以增加挤压速度和延长挤压连续运行的形成；其次，模具液氮冷却过程能精确控制液氮流量，不会造成坯料过冷，从而达到最佳冷却效果及其最佳工艺温度，从而最大限度提高挤压效率[5]，当大批量挤压某种型材时，采用液氮冷却模具技术，可取得较为显著的经济效益；再者模具液氮冷却还可以在一定程度上延长模具寿命[6,7,8]。目前较先进的模具冷却系统都是计算机控制的，既能使模具充分冷却，又不会使坯料过冷[6]。在试验和实际应用中，一般采用以下三种液氮通道设计的冷却方法：①工作带直接冷却法；②模外冷却法；③模垫冷却法，在生产实践中一般采用模垫冷却法[3]。本文对铝型材挤压过程中模垫液氮冷却法进行了现场试验，探究了在不同液氮开度下对型材出口温度及挤压速度的影...