كيف تغير فجوة التمدد الحراري للفولاذ الساخن حالة التلامس الحرارية

من درجة الحرارة المحيطة إلى درجة حرارة القالب، يتمدد مشعب العداء الساخن والفوهة الفولاذية حراريًا خطيًا، مما يسبب فجوات بأحجام مختلفة بين رؤوس الكشف الخاصة بالمزدوجة الحرارية ومستويات القياس. تختلف فجوة الاتصال الديناميكية هذه مع ارتفاع وانخفاض درجة الحرارة، وبالتالي فإن إزاحة درجة الحرارة ليست ثابتة ولا يمكن تعديلها بواسطة معايرة واحدة للحالة الباردة. في هذا البحث تمت مناقشة قواعد تعديل فجوة التوسع وحل هيكل التعويض المرن.

آلية خلق فجوة التمدد الحراري

H13 معامل التمدد الخطي للفولاذ الساخن: 11.8×10-6/درجة. يتم تسخينه من 25 درجة إلى 380 درجة، ويمتد مستوى القياس المشعب إلى الخارج من 0.3 إلى 0.6 مم. سيتم ضغط المزدوجات الحرارية ذات الرأس المسطح المثبتة بواسطة زنبرك فردي عادي بإحكام في درجة حرارة الغرفة، ولكن بعد تمدد الفولاذ، ينخفض ​​التحميل المسبق للزنبرك، مما يشكل فجوات هوائية صغيرة بين الرأس المسطح ومستوى القياس، مما يزيد من المقاومة الحرارية ويولد انحرافًا سلبيًا في درجة الحرارة بمقدار 0.8 ~ 1.5 درجة في درجة حرارة الإنتاج. تحتوي المزدوجات الحرارية ذات المسبار المستقيم على فجوة تمدد شعاعي أقل، لكن التمدد المحوري للفوهة سوف يسحب طرف المسبار بعيدًا عن الجزء السفلي من فتحة القياس، مما يولد تأخرًا في نقل الحرارة أيضًا.

دورة تغيير فجوة الاتصال المكونة من خطوتين

1. مرحلة التسخين (25 درجة ← درجة حرارة التشكيل) يتمدد الفولاذ الساخن إلى الخارج، وينخفض ​​التحميل المسبق لضغط الزنبرك تدريجيًا، وتنمو فجوة الاتصال، وتنحرف قراءة درجة الحرارة إلى الأسفل مع تأخر واضح.

2. مرحلة التبريد (درجة حرارة القالب > 25 درجة) سحب الفولاذ للخلف، واستعادة التحميل المسبق للزنبرك، واختفاء فجوة الاتصال، وقياس درجة الحرارة مرة أخرى إلى القيمة المعايرة في الحالة الباردة.

هذا الإزاحة المتغيرة الديناميكية هي السبب وراء قراءة العديد من المزدوجات الحرارية بدقة عندما يكون القالب باردًا أثناء المعايرة ثم ينجرف باستمرار عندما يسخن القالب إلى درجة حرارة الإنتاج.

تخطيط التحسين الهيكلي للتعويض المرن

1. زنبرك ضغط مركب مضاد للتمدد متعدد الموجات للأزواج الحرارية ذات الرأس المسطح

استبدل النوابض الأسطوانية المفردة بنوابض متموجة ومكدسة. يمكن للينابيع المكدسة على شكل موجة أن تحافظ على قوة التحميل المسبق الثابتة حتى بعد إزاحة تمدد الفولاذ بمقدار 0.5 مم، مما قد يتجنب فجوات الاتصال المتقلبة الناتجة عن تشوه التمدد الحراري. يعد هذا البناء نموذجيًا لنقاط قياس مشعب التصنيع الشامل المستمر على مدار 24 ساعة.

2. ثقب قياس أعمى عميق، نوع خطوة التحقيق على التوالي

يجب الاحتفاظ بعمق محوري إضافي قدره 0.4 ~ 0.6 مم في الجزء السفلي من فتحة القياس لتعويض التمدد الحراري للفوهة في الاتجاه المحوري. وبالتالي فإن طرف المسبار لا يزال يتناسب بقوة مع قاع الثقب بعد استطالة الفولاذ، مما يزيل فجوات الفصل.

3. قفل مقعد الحرارية العائمة

قم بتصميم قاعدة خيط عائمة متحركة للمزدوجات الحرارية لمسبار الفوهة، ويمكن للقاعدة أن تنزلق قليلاً في الاتجاه المحوري للتعويض عن إزاحة تمدد الفوهة، والحفاظ على طرف المسبار بالقرب من الجزء السفلي من فتحة القياس دون سحبه بعيدًا.

4. تعويض خلوص فتحة القياس باستخدام غلاف مرن موصل للحرارة من النحاس الرقيق

بالنسبة لثقوب القياس الثابتة النموذجية بدون هيكل عائم، يتم تركيب غلاف مرن نحاسي رفيع بين غمد المسبار والجدار الداخلي للفتحة. يمتص التشوه المرن للغطاء النحاسي فجوة التمدد الشعاعي ويحافظ على التلامس الحراري للمحيط بأكمله.

طريقة لضبط تعويض العملية للقوالب الموجودة دون تعديل هيكلي

بالنسبة للقوالب النهائية التي لا يمكنها إعادة صياغة هيكل ثقب القياس، سجل فرق إزاحة درجة الحرارة الثابتة بين الحالة الباردة ودرجة حرارة الإنتاج أثناء تجربة القالب الأولية، واضبط تعويض إزاحة درجة الحرارة المجزأة على وحدة التحكم: قم بزيادة قيمة تعويض القناة بمقدار 1 ~ 1.5 درجة بعد التسخين إلى درجة حرارة الإنتاج لمواجهة الانجراف الناجم عن فجوات الاتصال التوسعية. مع تقدم عمر الزنبرك وضعفه بمرور الوقت، قم بتحديث إعدادات التعويض عن طريق إعادة التحقق من قيمة الإزاحة في الحالة الساخنة أثناء كل معايرة ربع سنوية.

تصميم توصية قياسية لقالب العداء الساخن الجديد

ينبغي حساب إزاحة التمدد الحراري للفولاذ على أساس درجة حرارة العمل القصوى أثناء تصميم سحب المشعب والفوهة. يجب حجز بدل التعويض لقياس عمق الثقب ومساحة تركيب الزنبرك. تم اعتماد هيكل الاتصال العائم الزنبركي المركب الموجي لجميع نقاط القياس ذات الرأس المسطح للقضاء بشكل أساسي على تداخل فجوة التوسع الديناميكي.