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扁条铝挤压型材的在线喷水冷却受什么影响?

来源: 时间:2016-11-22 14:29:45 次数:

影响扁条铝挤压型材的在线喷水冷却因素有很多:

1、挤压速度的影响

     铝型材的挤压速度通常用金属流出模孔的速度来表示,挤压速度影响较大的主要为长度方向上的温度分布,而影响较小的宽度方向上的温度分布可忽略。

2、喷嘴横向间距的影响

     上下单排喷嘴布置容易使扁条铝型材温度分布不均匀,出现两侧边温度高而上下表面中心温度低的现象,对此,可优化喷嘴布置结构,实行两排喷嘴布置,即扁条铝挤压型材正上、下方各布置两排喷嘴。喷嘴直径为l0mm,喷嘴之间纵向间距为50mm,上下四排喷嘴的个数应相同,皆为13个,上喷嘴与上表面保持120mm的距离而下喷嘴与下表面保持l0mm的距离,冷却区域长为650mm,取上喷嘴的入口水流量为56.52kg/h而下喷嘴的为141.3kg/h,挤压速度取值60mm/s,重力加速度为9.8m/s2。喷嘴横向间距影响长度方向的温度场变化较小,可以忽略不计,因此只对影响宽度方向温度场的变化规律进行探讨。

3、喷嘴纵向间距的影响

      喷嘴的纵向间距主要影响长度方向的温度分布,而影响宽度方向的温度分布可忽略,只要对长度方向的温度变化规律在不同的喷嘴纵向间距下的影响进行探讨。

4、水温的影响

      实行两排喷嘴布置方案,即扁条铝挤压型材正上、下方各布置两排喷嘴,而喷嘴之间的横向间距取值60mm。若研究面为上表面,水温取值分别为20、25、30、35及40(单位为℃)时,对扁条铝挤压型材的上表面长度与宽度方向中心线上的喷水冷却温度曲线研究发现,扁条铝挤压型材的温度会随冷却水温的升高而有所升高,但不太影响温度分布的均匀性。即是说,扁条铝挤压型材冷却效果受水温影响较小。

      综上所述,宽度方向的温度场受挤压速度影响较小而长度方向的温度场影响较大,且温度场受挤压速度的影响存在一个临界值,对于6061合金挤压速度应大于46mm/s。在实行两排喷嘴布置方案情况下,宽度方向的温度场分布受喷嘴之间横向间距的影响较大,且温度场分布在喷嘴横向间距取60mm时板两侧较为均匀,板中心线仍有40K温差。因此,横向上下各设三排喷嘴较为合理,即沿板宽中心线上下各增加一排喷嘴。随着喷嘴纵向间距的增加,使纵向温度分布会越来越不均匀,喷嘴纵向间距应小于50mm。


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