《建筑型材成型综合实验》实验指导书1

1、建筑型材成型综合实验实验指导书1金文中 编洛 阳 理 工 学 院2016年01月目 录实验一 液态金属电磁净化实验3实验二 电磁搅拌实验4实验三 电磁冶金工艺数值模拟实验5实验四 铝型材挤压实验6实验五 冷挤压模拆装实验8实验六 建筑型材时效实验9实验一 液态金属电磁净化实验一、实验目的1熟悉液态金属电磁净化原理；2熟悉旋转磁场液态金属电磁净化实验装置的构成及使用。二、实验设备1水冷系统一套；2旋转电磁场发生器一台；3感应调压器一台。4旋转磁场液态金属电磁净化实验装置控制系统一套三、实验内容试验老师操作旋转磁场液态金属电磁净化实验装置，演示旋转磁场液态金属电磁净化实验过程，学生观察并了解旋转磁

2、场液态金属电磁净化实验装置的操作使用方法。四、实验原理电磁净化技术根据导电率不同的物质在磁场中受到的电磁作用力大小不同，利用金属熔体与非金属熔体的电导率的差别，实现纯金属和非金属夹杂物的分离。分为：直流传导式液态金属电磁净化、行波磁场液态金属电磁净化、旋转磁场液态金属电磁净化、高频磁场液态金属电磁净化。本实验属于旋转磁场液态金属电磁净化。五、实验步骤1、检查电路、冷却水路，准备好工具；2、开启总电源、冷却水阀门；3、在操作屏开机界面输入密码，进入操作显示界面；4、在操作界面上设定电压、电流、搅拌时间、搅拌方向等工艺参数；5、在操作界面上，按启动按钮；6、利用旋转转子展示旋转磁场液态金属电磁净化

3、实验效果；7、在操作界面上，按停止按钮；8、在操作界面上，按关机按钮；9、依次关停电源、冷却水阀门；10根据实验时记录的实验数据完成实验报告。六、实验结果及分析1画出旋转磁场液态金属电磁净化实验装置的简图。2分析电流、搅拌方向等工艺参数对旋转磁场液态金属电磁净化实验效果的影响。实验二 电磁搅拌实验一、实验目的1熟悉电磁搅拌产生原理；2熟悉电磁搅拌实验装置的构成及使用。二、实验设备1水冷系统一套；2电磁场发生器一台；3感应调压器一台。4电磁搅拌控制系统一套三、实验内容试验老师操作电磁搅拌实验装置，演示电磁搅拌的产生过程，学生观察并了解电磁搅拌产生过程及其电磁搅拌实验装置的操作使用方法。四、实验原

4、理电磁搅拌器的实质是借助在铸坯液相穴中感生的电磁力，强化钢水的运动。具体地说，搅拌器激发的交变磁场渗透到铸坯的钢水内，就在其中感应起电流，该感应电流与当地磁场相互作用产生电磁力，电磁力是体积力，作用在钢水体积元上，从而能推动钢水运动。五、实验步骤1、检查电路、冷却水路，准备好工具；2、开启总电源、冷却水阀门；3、在操作屏开机界面输入密码，进入操作显示界面；4、在操作界面上设定电压、电流、搅拌时间、搅拌方向等工艺参数；5、在操作界面上，按启动按钮；6、利用旋转转子展示电磁场的工作效果；7、在操作界面上，按停止按钮；8、在操作界面上，按关机按钮；9、依次关停电源、冷却水阀门；10根据实验时记录的实

5、验数据完成实验报告。六、实验结果及分析1画出电磁搅拌实验装置的简图。2分析电压、电流、搅拌时间、搅拌方向等工艺参数对电磁搅拌效果的影响。实验三 电磁冶金工艺数值模拟实验一、实验目的1熟悉电磁冶金工艺数值模拟原理；2掌握电磁冶金工艺数值模拟实验方法的步骤二、实验设备1微机一台；2ANSYS软件一套三、实验内容1试验老师讲解电磁冶金工艺数值模拟的概念和原理，演示利用有限元软件ANSYS进行电磁冶金工艺数值模拟实验方法和步骤，学生观察并掌握利用有限元软件ANSYS进行电磁冶金工艺数值模拟实验方法的步骤。四、实验原理电磁冶金工艺数值模拟，是指将电磁冶金的现象用计算机模拟出来，再现出来。其重点是建立数学

6、模型和计算。ANSYS程序是一个功能强大、程序灵活的设计分析及优化软件包， ANSYS产品系列由一整套可扩展的、灵活集成的模块组成， ANSYS/Multiphysics是其中最具特色、应用范围最广的软件包，用户可进行诸如结构、热、流体流动、电磁等方面的研究。五、实验步骤ANSYS分析分为前处理、求解和后处理三个阶段。前处理阶段，用户可建立实体模型并进行网格单元的划分。在求解阶段，用户可以定义分析类型、选择求解器种类、设定载荷数据、载荷步选项和有限元分析求解。后处理过程通过友好的用户界面能够获得计算结果。1、建立传热或传质的数学模型、。2、边界条件的处理。3、初始条件的处理。4、凝固潜热的处理

7、。5、确定模拟计算时使用的物性参数6、使用ANSYS软件对电磁冶金过程进行数值计算。7、数值模拟计算的结果与分析。六、实验结果及分析1简述电磁冶金工艺数值模拟的实验方法和步骤。实验四 铝型材挤压实验一、实验目的1熟悉挤压机及其辅助设备的使用；2熟悉型材挤压生产的工艺流程。二、实验设备1500吨卧式挤压机一台；2液压中断锯一台；3模具预热炉、坯料预热炉各一台。三、实验内容1试验老师操作挤压机，演示型材挤压的成形过程，学生观察型材挤压的工艺流程和挤压设备及其辅助设备的操作使用方法四、实验原理型材挤压是把加热到一定温度的铸锭放在挤压机的挤压筒中，挤压机的压力通过挤压杆、垫片作用在铸锭上，迫使金属流出

8、挤压模具，从而获得所需形状、尺寸、性能的型材制品。五、实验步骤1、检查电路、冷却水路，准备好工具。2、开启总电源、冷却水阀门。3、预热锭模至460-500，保温2-4小时4、采用100/1小时的加温形式，将挤压筒加温至380-420。5、坯料铝棒加温至480-520，保温0.5-1小时.6、开冷却风机、中断锯电源。7、按下挤压机总停开关按钮，按下电机D1启动，开启手动按钮。8、按下开启按钮，挤压筒后退。按下换模按钮，模座出，依次将挤压模垫、挤压模、模盖放入模架，按下送模按钮。按下闭合按钮，挤压筒前进，和挤压模具闭合。9、将挤压垫片、坯料依次放入装料料斗，按上升、前进按钮，开始挤压。10、开启中

9、断锯，按所需规格尺寸要求切割铝型材。11、当坯料挤压完后，按模具开启按钮，挤压筒后退，然后按下主剪下降按钮进行余料切除，清理模具。12、模具清理干净后，按下闭模按钮。13、如要续加坯料继续挤压，可重复上述步骤9、10、11、12。14、所有坯料挤压完后，按开启、换模按钮，卸模具，按闭模按钮。15、按下D1按钮，关挤压机总停开关。16、依次关停冷却风机、中断锯，关停模具和坯料预热炉，关停总电源、冷却水阀门。17根据实验时记录的实验数据完成实验报告。六、实验结果及分析1画出型材挤压的工艺流程图。2分析挤压温度、挤压速度等工艺参数变化对型材挤压过程的影响。实验五 冷挤压模拆装实验一、实验目的1了解挤

10、压模的类型、结构、工作原理以及零件的名称和作用；2了解挤压模各零件之间的装配关系及装配过程。二、实验设备与工具1挤压模具4套；2虎钳4台3液压机一台；4手锤、木锤、螺丝刀、活动扳手及内六角扳手等一套三、实验原理冷挤压模具有多种结构形式，可根据冷挤压件的形状、尺寸精度及材料来选择合适的模具结构形式。冷挤压模具按工艺性质可分为：正挤压模、反挤压模、复合挤压模、镦挤压模等。典型的冷挤压模具由以下几部分组成：1工作部分 如凸模、凹模、顶出杆等；传力部分 如上、下压力垫板；顶出部分 如顶杆、反拉杆、顶板等；卸料部分 如卸料板、卸料环、拉杆、弹簧等；导向部分 如导柱，导套、导板、导筒等；紧固部分 如上、下

11、模板、凸模固定圈、固定板、压板、模柄、螺钉等。四、实验步骤1、在教师指导下，了解挤压模的类型和总体结构；2、拆卸挤压模，详细了解挤压模每个零件的名称、结构和作用；3、重新装配模具，进一步熟悉挤压模结构、工作原理及装配过程；4、按比例给出你所拆装的挤压模的结构草图。五、实验结果及分析1按比例绘出你所拆装的挤压模结构图并标出模具各个零件的名称；2简述你所拆装的挤压模的工作原理及各零件的作用；3简述你所拆装的挤压模的拆装过程及有关注意事项。实验六 建筑型材时效实验一、实验目的1掌握型材时效的工艺流程；2了解型材时效炉的结构构成及其工作原理。二、实验设备与工具1料框一套；2时效炉一台三、实验内容对铝型材进行时效实验，让学生了解时效工艺过程中的保温时间、时效温度等工艺参数对型材质量的影响，掌握型材时效的工艺流程、时效设备的结构构成及其工作原理。四、实验步骤1、检查电路、冷却水路，准备好工具。2、开启总电源、冷却水阀门。3、装炉，并将各料框的编号、合金牌号、状态、产品型号、重量、支数、时效炉号等填写入时效原始记录中。4、时效。将时效炉按照所时效合金要求设定好时效温度和保温时间后开始进行时效。时效过程中，应经常监控燃烧系统