《建筑型材成型综合实验》实验指导书1.doc

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。 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； 2．ANSYS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。 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