金文中編
洛陽理工學院
2023年01月
目錄實驗一液態金屬電磁淨化實驗 3
實驗二電磁攪拌實驗 4
實驗三電磁冶金工藝數值模擬實驗 5
實驗四鋁型材擠壓實驗 6
實驗五冷擠壓模拆裝實驗 8
實驗六建築型材時效實驗 9
一、實驗目的
1．熟悉液態金屬電磁淨化原理；
2．熟悉旋轉磁場液態金屬電磁淨化實驗裝置的構成及使用。
二、實驗裝置
1．水冷系統一套；
2．旋轉電磁場發生器一台；
3．感應調壓器一台。
4．旋轉磁場液態金屬電磁淨化實驗裝置控制系統一套
三、實驗內容
試驗老師操作旋轉磁場液態金屬電磁淨化實驗裝置，演示旋轉磁場液態金屬電磁淨化實驗過程，學生觀察並了解旋轉磁場液態金屬電磁淨化實驗裝置的操作使用方法。
四、實驗原理
電磁淨化技術根據導電率不同的物質在磁場中受到的電磁作用力大小不同，利用金屬熔體與非金屬熔體的電導率的差別，實現純金屬和非金屬夾雜物的分離。分為：直流傳導式液態金屬電磁淨化、行波磁場液態金屬電磁淨化、旋轉磁場液態金屬電磁淨化、高頻磁場液態金屬電磁淨化。
本實驗屬於旋轉磁場液態金屬電磁淨化。
五、實驗步驟
1、檢查電路、冷卻水路，準備好工具；
2、開啟總電源、冷卻水閥門；
3、在操作屏開機介面輸入密碼，進入操作顯示介面；
4、在操作介面上設定電壓、電流、攪拌時間、攪拌方向等工藝引數；
5、在操作介面上，按啟動按鈕；
6、利用旋轉轉子展示旋轉磁場液態金屬電磁淨化實驗效果；
7、在操作介面上，按停止按鈕；
8、在操作介面上，按關機按鈕；
9、依次關停電源、冷卻水閥門；
10．根據實驗時記錄的實驗資料完成實驗報告。
六、實驗結果及分析
1．畫出旋轉磁場液態金屬電磁淨化實驗裝置的簡圖。
2．分析電流、攪拌方向等工藝引數對旋轉磁場液態金屬電磁淨化實驗效果的影響。
一、實驗目的
1．熟悉電磁攪拌產生原理；
2．熟悉電磁攪拌實驗裝置的構成及使用。
二、實驗裝置
1．水冷系統一套；
2．電磁場發生器一台；
3．感應調壓器一台。
4．電磁攪拌控制系統一套
三、實驗內容
試驗老師操作電磁攪拌實驗裝置，演示電磁攪拌的產生過程，學生觀察並了解電磁攪拌產生過程及其電磁攪拌實驗裝置的操作使用方法。
四、實驗原理
電磁攪拌器的實質是借助在鑄坯液相穴中感生的電磁力，強化鋼水的運動。具體地說，攪拌器激發的交變磁場滲透到鑄坯的鋼水內，就在其中感應起電流，該感應電流與當地磁場相互作用產生電磁力，電磁力是體積力，作用在鋼水體積元上，從而能推動鋼水運動。
五、實驗步驟
1、檢查電路、冷卻水路，準備好工具；
2、開啟總電源、冷卻水閥門；
3、在操作屏開機介面輸入密碼，進入操作顯示介面；
4、在操作介面上設定電壓、電流、攪拌時間、攪拌方向等工藝引數；
5、在操作介面上，按啟動按鈕；
6、利用旋轉轉子展示電磁場的工作效果；
7、在操作介面上，按停止按鈕；
8、在操作介面上，按關機按鈕；
9、依次關停電源、冷卻水閥門；
10．根據實驗時記錄的實驗資料完成實驗報告。
六、實驗結果及分析
1．畫出電磁攪拌實驗裝置的簡圖。
2．分析電壓、電流、攪拌時間、攪拌方向等工藝引數對電磁攪拌效果的影響。
一、實驗目的
1．熟悉電磁冶金工藝數值模擬原理；
2．掌握電磁冶金工藝數值模擬實驗方法的步驟
二、實驗裝置
1．微機一台；
2．ansys軟體一套
三、實驗內容
1．試驗老師講解電磁冶金工藝數值模擬的概念和原理，演示利用有限元軟體ansys進行電磁冶金工藝數值模擬實驗方法和步驟，學生觀察並掌握利用有限元軟體ansys進行電磁冶金工藝數值模擬實驗方法的步驟。
四、實驗原理
電磁冶金工藝數值模擬，是指將電磁冶金的現象用計算機模擬出來，再現出來。其重點是建立數學模型和計算。ansys程式是乙個功能強大、程式靈活的設計分析及優化軟體包， ansys產品系列由一整套可擴充套件的、靈活整合的模組組成， ansys/multiphysics是其中最具特色、應用範圍最廣的軟體包，使用者可進行諸如結構、熱、流體流動、電磁等方面的研究。
五、實驗步驟
ansys分析分為前處理、求解和後處理三個階段。前處理階段，使用者可建立實體模型並進行網格單元的劃分。在求解階段，使用者可以定義分析型別、選擇求解器種類、設定載荷資料、載荷步選項和有限元分析求解。
後處理過程通過友好的使用者介面能夠獲得計算結果。
1、建立傳熱或傳質的數學模型、。
2、邊界條件的處理。
3、初始條件的處理。
4、凝固潛熱的處理。
5、確定模擬計算時使用的物性引數
6、使用ansys軟體對電磁冶金過程進行數值計算。
7、數值模擬計算的結果與分析。
六、實驗結果及分析
1．簡述電磁冶金工藝數值模擬的實驗方法和步驟。
一、實驗目的
1．熟悉擠壓機及其輔助裝置的使用；
2．熟悉型材擠壓生產的工藝流程。
二、實驗裝置
1．500噸臥式擠壓機一台；
2．液壓中斷鋸一台；
3．模具預熱爐、坯料預熱爐各一台。
三、實驗內容
1．試驗老師操作擠壓機，演示型材擠壓的成形過程，學生觀察型材擠壓的工藝流程和擠壓裝置及其輔助裝置的操作使用方法
四、實驗原理
型材擠壓是把加熱到一定溫度的鑄錠放在擠壓機的擠壓筒中，擠壓機的壓力通過擠壓杆、墊片作用在鑄錠上，迫使金屬流出擠壓模具，從而獲得所需形狀、尺寸、效能的型材製品。
五、實驗步驟
1、檢查電路、冷卻水路，準備好工具。
2、開啟總電源、冷卻水閥門。
3、預熱錠模至460℃-500℃，保溫2-4小時
4、採用100℃/1小時的加溫形式，將擠壓筒加溫至380℃-420℃。
5、坯料鋁棒加溫至480℃-520℃，保溫0.5-1小時.
6、開冷卻風機、中斷鋸電源。
7、按下擠壓機總停開關按鈕，按下電機d1啟動，開啟手動按鈕。
8、按下開啟按鈕，擠壓筒後退。按下換模按鈕，模座出，依次將擠壓模墊、擠壓模、模蓋放入模架，按下送模按鈕。按下閉合按鈕，擠壓筒前進，和擠壓模具閉合。
9、將擠壓墊片、坯料依次放入裝料料斗，按上公升、前進按鈕，開始擠壓。
10、開啟中斷鋸，按所需規格尺寸要求切割鋁型材。
11、當坯料擠壓完後，按模具開啟按鈕，擠壓筒後退，然後按下主剪下降按鈕進行餘料切除，清理模具。
12、模具清理乾淨後，按下閉模按鈕。
13、如要續加坯料繼續擠壓，可重複上述步驟9、10、11、12。
14、所有坯料擠壓完後，按開啟、換模按鈕，卸模具，按閉模按鈕。
15、按下d1按鈕，關擠壓機總停開關。
16、依次關停冷卻風機、中斷鋸，關停模具和坯料預熱爐，關停總電源、冷卻水閥門。
17．根據實驗時記錄的實驗資料完成實驗報告。
六、實驗結果及分析
1．畫出型材擠壓的工藝流程圖。
2．分析擠壓溫度、擠壓速度等工藝引數變化對型材擠壓過程的影響。
一、實驗目的
1．了解擠壓模的型別、結構、工作原理以及零件的名稱和作用；
2．了解擠壓模各零件之間的裝配關係及裝配過程。
二、實驗裝置與工具
1．擠壓模具4套；
2．虎鉗4臺
3．液壓機一台；
4．手錘、木錘、螺絲刀、活動扳手及內六角扳手等一套
三、實驗原理
冷擠壓模具有多種結構形式，可根據冷擠壓件的形狀、尺寸精度及材料來選擇合適的模具結構形式。冷擠壓模具按工藝性質可分為：正擠壓模、反擠壓模、復合擠壓模、鐓擠壓模等。
典型的冷擠壓模具由以下幾部分組成：
1．工作部分如凸模、凹模、頂出杆等；
２．傳力部分如上、下壓力墊板；
３．頂出部分如頂杆、反拉桿、頂板等；
４．卸料部分如卸料板、卸料環、拉桿、彈簧等；
５．導向部分如導柱，導套、導板、導筒等；
６．緊固部分如上、下模板、凸模固定圈、固定板、壓板、模柄、螺釘等。
四、實驗步驟
1、在教師指導下，了解擠壓模的型別和總體結構；
2、拆卸擠壓模，詳細了解擠壓模每個零件的名稱、結構和作用；
3、重新裝配模具，進一步熟悉擠壓模結構、工作原理及裝配過程；
4、按比例給出你所拆裝的擠壓模的結構草圖。
五、實驗結果及分析
1．按比例繪出你所拆裝的擠壓模結構圖並標出模具各個零件的名稱；
2．簡述你所拆裝的擠壓模的工作原理及各零件的作用；
3．簡述你所拆裝的擠壓模的拆裝過程及有關注意事項。
一、實驗目的
1．掌握型材時效的工藝流程；
2．了解型材時效爐的結構構成及其工作原理。
二、實驗裝置與工具
1．料框一套；
2．時效爐一台
三、實驗內容
對鋁型材進行時效實驗，讓學生了解時效工藝過程中的保溫時間、時效溫度等工藝引數對型材質量的影響，掌握型材時效的工藝流程、時效裝置的結構構成及其工作原理。
四、實驗步驟
1、檢查電路、冷卻水路，準備好工具。
2、開啟總電源、冷卻水閥門。
3、裝爐，並將各料框的編號、合金牌號、狀態、產品型號、重量、支數、時效爐號等填寫入時效原始記錄中。
4、時效。將時效爐按照所時效合金要求設定好時效溫度和保溫時間後開始進行時效。時效過程中，應經常監控燃燒系統是否正常和測溫儀表溫度指示是否正常。
5、出爐。保溫時間一到，即可出爐，出爐時應先關電源和冷卻系統，再開啟爐門。
6、當出爐型材冷到100℃以下時，用硬度鉗在每框型材的兩頭測量每種規格型材的硬度，並將測量資料記錄在時效原始記錄表上。
五、實驗結果及分析
1．畫出型材時效的工藝流程圖。
2．分析時效溫度、保溫時間等工藝引數變化對型材時效的影響。
3．簡述時效爐的結構構成及其工作原理。
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