槽口设计对隔热型材粉裂和变形的影响

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1、Doors&Windows部部品品与与原原材材料料专专栏栏··型型材材槽口设计对隔热型材粉裂和变形的影响李远刘军泰诺风保泰隔热材料（苏州）有限公司摘要：针对隔热腔外围槽口四种不同的设计方案，本文使用数值模拟定性分析了槽口设计对隔热型材粉裂及变形的影响。结果发现：C槽优于B槽优于D槽优于A槽。C槽不仅大大减少了夹头外根部的变形，降低了粉裂的可能性，而且减少了外围槽口受滚压影响的变形量，获得的复合型材精度是最好的。关键词：隔热型材；槽口设计；粉裂；变形Abstract:Thetextanalysesdtheeffe

2、xtionofnotchdesignonpowdercrackandofthermalbreakprofilesbyusingsoftware.Drawtheconclusion:Coptionisthebestdesign.Itnotonlydecreasesthedeformationobviouslyduringrollingprocess,thuspowdercrackanddeformationinsurroundedareaismoreunlikelyhappened,butalsodecrease

3、sthedeformationofnotch.Sotheaccuracyofcompositeprofile'squalityisthebest.Abstract：thermalbreakprofiles,notchdesign,powdercrack,deformation1前言金等配件的配合公差，影响门窗应用。因此通过合理的布置随着隔热断桥铝合金窗的迅速发展，很多国外的系统公五金槽口，不仅能减少粉裂，还能减少周围槽口的变形，降低司也纷纷进入中国市场。而众多国内的型材企业、门窗生产型材企业的废品率。企业也在尝

4、试设计自己的系统型材和系统门窗，因此门窗型材的设计是百家齐放。但是，如何设计隔热铝合金型材与隔热条的复合部位，增加隔热型材复合的有效性并降低减少粉裂和型材变形是型材企业的首要工作。使用CAE软件对不同的设计方案进行分析，不仅可以定性分析型材变形，而且可以提高型材复合的有效性，降低生产成本。本文重点针对隔热腔的外围槽口，以四种不同的设计方案为例，定性分析图1粉裂照片槽口设计对隔热型材粉裂及变形的影响。单位：mm粉裂（图1）是指粉末涂层在滚压复合后在隔热条夹头的1.7011.0外根部产生裂纹。虽然GB5237.6—

5、2012《铝合金建筑型材隔热型材》中“允许涂层有轻微裂纹，但不允许铝基材有裂纹”。但是，即使型材出现明显的粉裂，肉眼也是无法看出基材是否有裂纹的。一旦有裂纹的产品流到市场上，会给包括图2四种槽口布置门窗企业在内的型材相关企业带来较大的经济损失，因此有本文以4种槽口布置为例，对隔热型材复合的有效性必要在设计阶段就着手减少粉裂的可能性。而且型材外夹头及减少粉裂和型材变形进行分析。如图2所示，采用A、B、C、在型材复合过程中所产生的运动也会影响周围槽口的变形，D四种设计方案，其中方案A的五金槽与隔热槽平齐，方案B一旦

6、设计不当，导致型材出现变形，就将影响功能槽口与五的外根部开有1mm深的凹槽，方案C的五金槽比隔热槽底302013.11部部品品与与原原材材料料专专栏栏··型型材材Doors&Windows下降1.1mm，方案D则是某企业产品手册上的槽口，根部有d）材料参数：采用国内常用的铝合金6063-T5型材，其凸台且凸台与隔热槽平齐。四种方案中的隔热槽口全部采用拉伸实验的工程应力应变曲线如图4所示。提取相应的数据标准的设计槽口。点，并转换成真实应力-真实应变。2数值模型的建立3网格尺度的选择2.1基本假定有限元分析的精度受

7、网格形状、数量的影响很大。理论a）本次模拟对象是夹头外根部的变形和粉裂，不考虑上，网格数量越多，精度会越接近真实值。但是考虑到CPU以隔热条的性能和公差等，所有假定全部建立在隔热条符合标及内存的限制，并不能盲目的增加网格的数量。合理的划分准并满足隔热型材复合超高精级的尺寸公差，也不考虑开齿方法不仅减少计算时间，还能提高精度，因此从软件提供的效果的基础上。默认单元尺寸值0.84mm开始，逐步优化了五种方法：b）一般型材长6m，符合平面应变状态，只建立二维模0.84mm、0.4mm、结构化网格、分区、优化网格形状。

8、输出量的型即可满足要求，本文不考虑其他非静态影响等诱因。变化如图5所示，可以看出，输出量从方法3开始趋于平缓，2.2有限元计算模型建立变化量很小。因此采用方法5是比较适当的，即变形比较大的a）加载情况。根据如下的假设：滚压复合速度45m/min，区域按照0.07mm细小网格划分，其他的按照0.4mm划分。隔热型材与滚压盘实际接触长度20mm，外夹头旋转移动1mm。计算出的滚压复合时间是