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解決型材彎曲機冷卻彎曲的方法研究

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  型材彎曲機冷卻后產生彎曲的過程,可分為以下幾個階段:

 ?。?)型材薄壁部分溫度下降快,先產生收縮力,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,產生的收縮力較小,或被牽引機牽引力消除;

 ?。?)型材離開牽引機,溫度繼續下降;

 ?。?)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生較大收縮力,薄壁部分溫度已大幅下降,不再產生收縮力或收縮力較??;

 ?。?)型材截面上受到的收縮力大小不均,型材沿擠壓方向往厚壁部分或空心管部分彎曲。


  根據以上的原理分析,我們設計和使用高壓氣霧噴嘴,對型材A和型材B在出料口進行如圖5和圖6所示的局部冷卻,使型材整體冷卻速度趨于同步和均勻。

 ?。?)普通風冷條件下,型材各部位與空氣接觸的換熱系數均相等,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,由于同時存在空氣和水兩種換熱介質,且水的換熱系數比空氣大,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,同時破壞了水和高溫型材接觸時產生的蒸氣膜,提高了換熱效率[3];

 ?。?)高壓氣霧噴嘴具有較強的方向性,氣霧的夾角約為25°~30°,能夠實現局部冷卻而不影響型材其它部位。

  型材彎曲程度

  經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的測量結果所示。測量對比結果表明,在出料口進行局部冷卻能有效地減小型材在冷卻過程中的彎曲程度。

  解決型材冷卻彎曲的方法研究

  其主要原因是型材在出料時,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,產生了較強的收縮應力,薄壁部自然冷卻也產生一定的收縮應力。雖然前者比后者的收縮應力大,左右收縮應力尚存在不平衡,但由于型材受到牽引機的牽引,此不平衡的收縮應力被牽引力所抵消。當型材離開牽引機時,型材的整體溫度已下降至350℃左右,在型材彎曲機上采用風冷所產生的收縮應力較小,左右兩邊的不平衡收縮應力也較小。因此,當型材冷卻至室溫時的彎曲程度也較小?! ?


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