模具液氮冷卻對鋁型材出模溫度及擠壓速度的影響-閱讀頁
2025-07-08 21:51本頁面
【正文】 5]，當大批量擠壓某種型材時，采用液氮冷卻模具技術(shù)，可取得較為顯著的經(jīng)濟效益；再者模具液氮冷卻還可以在一定程度上延長模具壽命 [6,7,8]。在試驗和實際應用中，一般采用以下三種液氮通道設計的冷卻方法：①工作帶直接冷卻法；②模外冷卻法；③模墊冷卻法，在生產(chǎn)實踐中一般采用模墊冷卻法 [3]。1 試驗材料與方法 試驗材料 某鋁業(yè)公司生產(chǎn)的6063鋁合金型材，如圖1所示，其化學成分見表1。實驗時將低溫液氮或氮氣通入模墊上的槽內(nèi)，再經(jīng)過型孔均勻的噴出，既冷卻了模具的工作帶的出口部分，又使型材處在氮氣的惰性氛圍中，一定程度上防止了型材表面被氧化。2 結(jié)果與討論 液氮開度對型材出口溫度的影響本試驗通過調(diào)節(jié)擠壓機擠壓速度及液氮冷卻系統(tǒng)的開度值，得到了在不同擠壓速度、液氮開度下的鋁型材表面質(zhì)量及型材出口溫度的數(shù)據(jù)，如表2所示。這是因為在鋁型材擠壓過程中所產(chǎn)生的熱量是很大的，其中包括由金屬變形產(chǎn)生的熱量和金屬內(nèi)部摩擦所產(chǎn)生的熱量，這些熱量可以使型材出口溫度上升幾十度。當液氮開度為60%時，型材出口溫度相對于開度為40%時出現(xiàn)較為顯著下降，由535℃左右降到525℃左右，降幅約10℃，說明此時大量的液氮通過模墊通入到型材表面，起到了有效的冷卻效果，此時型材出口溫度為合理出口溫度。當開度達到70%時型材出口溫度雖然出現(xiàn)下降，但只降低約3℃，在同樣增加5%的開度下，效果明顯不如前者。此時若再提高液氮開度冷卻必然效果將會繼續(xù)下降，由于液氮開度越大，單位時間內(nèi)的消耗液氮的量也將增加，所以從經(jīng)濟角度分析也是十分不合理的。、開度值分別為40%和65%時的時間溫度曲線，經(jīng)比較可發(fā)現(xiàn)在同樣擠壓速度下，型材出口溫度隨液氮開度值的增大而降低，且當液氮開度達到一定值時型材出口溫度會出現(xiàn)顯著的降低。6號鑄棒擠壓時液氮開度增大到60%，從表2可以看出，型材出口溫度雖然出現(xiàn)顯著下降，但還是略高。10號鑄棒液氮開度為70%，此時得到最佳狀態(tài)的型材出口溫度，由型材出口溫度的可見，此時的液氮開度為最合理開度。擠壓過程中116號鑄棒仍然保持了上一根鑄棒擠壓時的開度值，此時型材出口溫度明顯提高，超出了鋁型材擠壓合理的出口溫度值，型材的表面質(zhì)量也開始下降，出現(xiàn)了分色和條紋的表面缺陷，而出現(xiàn)分色和條紋是由于擠壓速度提高導致模具粗糙度提高所致。3 結(jié)論本文通過對6063鋁合金采用液氮冷卻模技術(shù)進行的擠壓試驗研究和分析，得出了以下結(jié)論：(1) 采用對模墊的液氮冷卻技術(shù)能有效起到冷卻作用。(3) ，提高型材擠壓速度50%，能在很大程度上提高生
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