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实现铝合金等温挤压的主要方法与关键技术措施

摘要

本文简要地论述了铝合金等温挤压的特点,技术效果,较详细介绍了铝合金挤压过程的温度变化及实现等温挤压的主要方法与关键技术措施.实现铝及铝合金等温挤压的方法有多种,其中主要的方法大致可以分为四类。rn第一类方法是通过改变坯料沿长度方向的温度分布,补偿(抵消)因变形热导致的温度上升或因工模具的冷却作用导致的温度降低,可称为坯料梯温挤压法。这类方法主要包括坯料梯温加热法和坯料梯温冷却法,具有方法简单、易于实现等优点,但存在调控范围较小、精度较低等缺点,关键技术是坯料在线控温。rn 第二类的关键是通过控制工模具温度,保证模孔附近变形区内金属以及产品流出模孔时温度基本不变,可称为工模具控温挤压法。这类方法主要有挤压筒分区加热法、挤压筒分区冷却法、模具冷却法和垫片控温法,具有可控能力强、控制精度高等优点,但存在工模具结构复杂(垫片控温法除外)、控制难度大等缺点。rn 第三类方法的关键是通过对影响挤压过程温度(热流)平衡的各个工艺参数进行综合优化,达到使产品流出模孔时的温度基本保持不变的目的,可称为工艺参数优化控制等温挤压法。该方法的优点是可以在坯料均匀加热、挤压速度恒定的条件下实现等温挤压,工艺简单,但存在可实现等温挤压的参数匹配条件有限、不利于可挤压性好的合金获得尽可能高的挤压速度等缺点。rn 第四类方法的关键是通过控制挤压速度使塑材挤出模孔时温度基本保持不变的方法。速度控制等温法又分为两种:速度模型控制法和速度在线闭环控制法。rn 速度模型控制法是建立挤压过程温度—速度模型,通过程控方法对速度进行控制,使挤压过程中产品流出模孔时的温度基本保持不变,可称为模拟等温挤压法。该方法的优点是控制方法简单,易于实现,可以获得高于第一类方法的控制精度;缺点是正确的模型建立难度大,难以应对挤压过程中工艺参数与边界条件的实际变化,需要大量的经验数据积累。rn 速度在线闭环控制挤压法是通过检测产品在模孔出口处的温度变化,在线调节相关工艺参数,即实现温度—速度在线闭环控制。该类方法是理想的等温挤压方法,可以获得较为理想的控制效果,但实现难度较大,难以应对挤压过程中工艺参数与边界条件的实际变化,需要大量的经验数据累积,对技术与工艺装备的要求较高。

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