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型材彎弧廠家是如何解決鋁型材冷卻彎曲
- 2019-06-04
- 拉彎加工廠家
盛達(dá)拉彎加工的產(chǎn)品冷卻后產(chǎn)生彎曲的過程，可分為以下幾個(gè)階段：
?。?）型材薄壁部分溫度下降快，先產(chǎn)生收縮力，厚壁部分或空心管部分溫度下降慢，幾乎沒有收縮力；
?。?）薄壁部分截面積較小，產(chǎn)生的收縮力較小，或被牽引機(jī)牽引力消除；
（3）型材離開牽引機(jī)，溫度繼續(xù)下降；
?。?）型材厚壁部分或空心管部分截面積較大，隨著溫度下降逐漸產(chǎn)生較大收縮力，薄壁部分溫度已大幅下降，不再產(chǎn)生收縮力或收縮力較?。?/div>
?。?）型材截面上受到的收縮力大小不均，型材沿?cái)D壓方向往厚壁部分或空心管部分彎曲?！?br />
2 試驗(yàn)條件和試驗(yàn)方案
根據(jù)以上的原理分析，我們?cè)O(shè)計(jì)和使用高壓氣霧噴嘴，對(duì)型材A和型材B在出料口進(jìn)行的局部冷卻，使型材整體冷卻速度趨于同步和均勻。
我們使試驗(yàn)型材分別在普通冷卻條件和局部冷卻條件下進(jìn)行冷卻，測(cè)量型材在離開牽引機(jī)進(jìn)入冷床時(shí)其各部位的表面溫度，并測(cè)量型材在矯直前的彎曲程度。
3.1表面溫度
經(jīng)過普通冷卻和局部冷卻兩種條件冷卻，型材在離開牽引機(jī)時(shí)其各部位表面溫度。
在普通冷卻條件下，A、B兩款型材在離開牽引機(jī)時(shí)，其厚壁部或空心管的表面溫度都比薄壁部的要高約70~100℃。而局部冷卻的方式，雖然沒有使用滑出臺(tái)的風(fēng)機(jī)冷卻，所以薄壁部的表面溫度比采用普通冷卻時(shí)的要高，但由于采用高壓氣霧噴嘴對(duì)厚壁部和空心管進(jìn)行局部冷卻，所以該部位的溫度較普通冷卻要低，甚至比同條件下的薄壁部的表面溫度更低。試驗(yàn)結(jié)果表面，局部冷卻的方式能夠有效調(diào)節(jié)型材出料后的冷卻平衡。
其主要原因如下：
（1）普通風(fēng)冷條件下，型材各部位與空氣接觸的換熱系數(shù)均相等，但由于壁厚或形狀不同，各部位的散熱速度不相等，所以，厚壁部或空心管的散熱速度比薄壁部慢[2]；
?。?）采用局部高壓氣霧冷卻時(shí)，由于同時(shí)存在空氣和水兩種換熱介質(zhì)，且水的換熱系數(shù)比空氣大，所以能提高散熱速度；
?。?）高壓空氣將水霧化，增加了水和型材接觸的表面積，同時(shí)破壞了水和高溫型材接觸時(shí)產(chǎn)生的蒸氣膜，提高了換熱效率[3]；
?。?）高壓氣霧噴嘴具有較強(qiáng)的方向性，氣霧的夾角約為25°~30°，能夠?qū)崿F(xiàn)局部冷卻而不影響型材其它部位。
3.2型材彎曲程度
經(jīng)過普通冷卻和局部冷卻兩種條件冷卻，型材矯直前的彎曲程度H的測(cè)量結(jié)果。測(cè)量對(duì)比結(jié)果表明，在出料口進(jìn)行局部冷卻能有效地減小型材在冷卻過程中的彎曲程度。
其主要原因是型材在出料時(shí)，厚壁部或空心管這種較難冷卻的部位被高壓氣霧急速冷卻，產(chǎn)生了較強(qiáng)的收縮應(yīng)力，薄壁部自然冷卻也產(chǎn)生一定的收縮應(yīng)力。雖然前者比后者的收縮應(yīng)力大，左右收縮應(yīng)力尚存在不平衡，但由于型材受到牽引機(jī)的牽引，此不平衡的收縮應(yīng)力被牽引力所抵消。當(dāng)型材離開牽引機(jī)時(shí)，型材的整體溫度已下降至350℃左右，在冷床上采用風(fēng)冷所產(chǎn)生的收縮應(yīng)力較小，左右兩邊的不平衡收縮應(yīng)力也較小。因此，當(dāng)型材冷卻至室溫時(shí)的彎曲程度也較小。
4 北京盛達(dá)偉業(yè)型材拉彎廠結(jié)論
我們通過觀察型材冷卻產(chǎn)生彎曲的現(xiàn)象，得出了產(chǎn)生該現(xiàn)象的規(guī)律及其原理，通過制作和使用專門的局部冷卻裝置，對(duì)兩款具有代表性的型材進(jìn)行試驗(yàn)，較終得出以下結(jié)論：
?。?）在普通風(fēng)冷的條件下，型材會(huì)向冷卻較慢的部位產(chǎn)生彎曲，冷卻速度差異越大，彎曲程度越高[4,5]；
?。?）采用高壓氣霧的冷卻方式，可有效加快型材局部的冷卻；
?。?）在型材出料時(shí)對(duì)較難冷卻部位采用局部冷卻，使其與較易冷卻部位的冷卻速度相平衡，可減小型材在冷床冷卻后的彎曲程度。
