PDF《2卷第5期》

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6 位移等速率控制范围:0 .

5 ~5

0 mm ・ r ai n 恒试验力 、恒位移控制精度 :±1 设定值 模具简图如图 3所示 . 图3镁台金等温锻造 模具简图1.内六角螺栓

2 .下模板

3 .凹模套

4 .手柄

5 .下隔热层

6 .下保温层

7 .加热圈

8 .侧保温层

9 .侧隔热层

1 0 .上保温层

1 1 .上隔热层

1 2 .热 电偶

1 3 .上 凸模

1 4 .凹模

1 5 .下凸模

1 6 .顶杆 Fi g .

3 Sk e t c h o f m a g n e s i u m a l l o y i s o t h e r m a l f o r g i n g di e

3 .

2 保温隔热 系统 将 凹模套 的外壁与加热圈的内圈紧密贴合 ,加 热圈的外围为硅酸铝纤维棉保温层 ,硅酸铝纤维棉 外面为石棉板隔热层 .凹模套的上表面也设计有硅 酸铝纤维棉保温层 ,硅酸铝纤维棉保温层 上面为石 棉板隔热层.为防止热量 向压力机传递 ,下模板和 凹模套之间还设计有硅酸铝纤维棉保温层和石棉板 隔热层.工作时,上凸模和压力机滑块之间及下模 板与试验机工作台之 间均用石棉板隔热 ,确保隔热 效果.4模具加 热时间的计算 模具加热时的热量可按下式计算[

5 ] : Q ― Cm AT 式中 Q――加热部分模具所消耗的总热量 ( J ) C――模具材料的比热容 ( J・ ( k g・ ℃) ) ― ― 被加热模具的总重量 ( k g ) T――温度变化值 ( ℃) 维普资讯 http://www.cqvip.com 第5期付传锋等 :镁合金等温锻造加热装 置的设计及模具温度曲线 模具材料的比热容 C 钢一4

8 1 .

5 J・( k g・ o C) 一,被加热模具的总重量 m约为

2 1 .

3 k g ,模具从室温 加热 至300℃, T一280℃;

所以,由公 式知, Q一2

8 7

1 6

6 6 J .加热 圈所需要提供的热量 Q 一Q/ n ( ――加热效率 ,取0.7),故 =4

1 0

2 3

8 0 J .因所 设计的加热圈单位面积的加热功率为

4 W ・ c m- . ,其 内圈尺寸为 O1

5 0 mm*1

4 0 r ai n ,故 总功 率 P总一

2 6

3 7 .

6 W.模具加 热到

3 0 0℃ 时需要 的 时间 T― Q / P总一2

6 r ai n ,这是模具从 室温升高到

3 0 0℃需要的时 间.5模具 的温度 曲线 由于 所设计的加 热圈能承受的最 高温度为600℃,所以只测到

5 0 0℃左右 ,以防止损坏加 热圈.模具的加热温度 曲线如图 4所示 .由图 4可知 , 设计的模具加热到

3 0 0℃时所用时间为

2 7 r ai n ,与 理论计算时间

2 6 r ai n接近. \ { 醛赠图4模膛加热时的温度一 时I 司曲线 Fi g .

4 Te mp e r a t u r e - t i m e c u r v e o f he a t e d d i e c a v i t y 分别 在260,3

0 0和340oC温 度时等温锻 造了AZ

3 1 B镁合金 电动螺丝刀套筒 ,测得模 具的温度 , 绘制成时间一 温度曲线如图

5 所示 . 由图

5 可知 ,从室温开始加热 ,虽然设定温度 不同,但是加热 的温度一 时间曲线 的走 向基本一致 . 加热后的

3 O 多分钟里 ,在达到设定温度前 ,曲线是 重合的.在达到设定温度后 ,温度下降和加热过程 的温度一 时间曲线的走势相同,但幅值不同.当温度 下降到设定温度 以下

2 ~3℃时 ,三相 电压 电路接 通 ,实现模膛的加热 .温度下降速率为 2℃ ・ r ai n 左右 ,由于镁合 金 电动螺丝 刀套 筒 的成 形 时间为

3 r ai n 左右 , 温度 下 降为6 ~7 ℃ , 在等 温锻 造 温度 \ { 隧赠图5设定温度不I 司时模膛 的温度一 时I 司曲线 Fi g .

5 Te mpe r a t ur e - t i me c ur v e s o f d i e c a v i t y wi t h d i f f e r e nt s e t t i n g t e mp e r a t u r e 允许范围内,故在设定温度 以上的温度所对应的时 间内均可等温锻造 AZ