1. Uvod
Kalup je ključni alat za ekstruziju aluminijskog profila. Tijekom postupka ekstruzije profila, kalup mora izdržati visoku temperaturu, visoki tlak i visoko trenje. Tijekom dugotrajne uporabe uzrokovat će habanje plijesni, plastičnu deformaciju i oštećenje umora. U teškim slučajevima to može uzrokovati prekid kalupa.
2. Neuspjeh formira i uzroci kalupa
2.1 Neuspjeh nošenja
Nošenje je glavni oblik koji dovodi do neuspjeha ekstruzijske matrice, što će uzrokovati da veličina aluminijskih profila ostane u redu, a kvaliteta površine opada. Tijekom ekstruzije, aluminijski profili ispunjavaju otvoreni dio šupljine kalupa kroz ekstruzijski materijal pod visokom temperaturom i visokim tlakom bez obrade podmazivanja. Jedna strana izravno kontaktira s ravninom trake čeljusti, a na drugoj strani, što rezultira velikim trenjem. Površina šupljine i površina pojasa kalipera podvrgavaju se habanju i kvaru. Istodobno, tijekom procesa trenja kalupa, neki metal na gredicu pridržava se radne površine kalupa, što čini geometriju promjene kalupa i ne može se koristiti, a također se smatra neuspjehom habanja, što jest Izraženo u obliku pasivacije reznih ruba, zaobljenih rubova, potonuća ravnine, površinskih žljebova, ljuštenja itd.
Specifični oblik trošenja matrice povezan je s mnogim čimbenicima kao što je brzina postupka trenja, poput kemijskog sastava i mehaničkih svojstava matričnog materijala i obrađene gredice, površinske hrapavosti matrice i gredice i tlaka, temperatura i brzina tijekom postupka ekstruzije. Nošenje aluminijskog ekstruzijskog kalupa uglavnom je toplinsko trošenje, toplinsko trošenje nastalo je trenjem, metalna površinska omekšavanje zbog porasta temperature i površine prekriženja šupljine kalupa. Nakon što se površina šupljine kalupa omekša na visokoj temperaturi, otpornost na habanje uvelike se smanjuje. U procesu toplinskog trošenja temperatura je glavni faktor koji utječe na toplinsko trošenje. Što je veća temperatura, to je ozbiljnije toplinsko trošenje.
2.2 Plastična deformacija
Plastična deformacija aluminijskog profila ekstruzijske matrice je proces prinosa metalnog materijala.
Budući da je ekstruzijska matrica u stanju visoke temperature, visokog tlaka i visokog trenja s ekstrudiranim metalom dugo vremena kada radi, površinska temperatura matrice raste i uzrokuje omekšavanje.
Pod vrlo visokim uvjetima opterećenja pojavit će se velika količina plastične deformacije, zbog čega se radni pojas srušio ili stvorio elipsu, a oblik proizvedenog proizvoda promijenit će se. Čak i ako kalup ne proizvodi pukotine, neće uspjeti jer se ne može zajamčiti dimenzijska točnost aluminijskog profila.
Pored toga, površina ekstruzijske matrice podliježe temperaturnim razlikama uzrokovanim opetovanim zagrijavanjem i hlađenjem, što stvara izmjenične toplinske napone napetosti i kompresije na površini. Istodobno, mikrostruktura također podvrgava se transformacijama u različitom stupnju. Pod tim kombiniranim učinkom pojavit će se trošenje kalupa i površinska plastična deformacija.
2.3 Oštećenje umor
Oštećenje toplinskog umora također je jedan od najčešćih oblika kvara plijesni. Kad zagrijana aluminijska šipka dođe u kontakt s površinom ekstruzije, temperatura površine aluminijske šipke raste mnogo brže od unutarnje temperature, a na površini nastaje tlačni napon zbog ekspanzije.
Istodobno, čvrstoća prinosa površine kalupa smanjuje se zbog povećanja temperature. Kad povećanje tlaka premaši čvrstoću prinosa površinskog metala na odgovarajućoj temperaturi, na površini se pojavljuje napredak plastičnog kompresije. Kad profil napusti kalup, temperatura površine se smanjuje. Ali kada je temperatura unutar profila još uvijek visoka, formirat će se zatezanje.
Slično tome, kada povećanje zateznog naprezanja premaši čvrstoću prinosa površine profila, doći će do plastičnog zatezanja. Kad lokalni soj kalupa premaši granicu elastike i uđe u područje plastičnog naprezanja, postupno nakupljanje malih plastičnih sojeva može tvoriti pukotine umor.
Stoga, kako bi se spriječilo ili smanjilo oštećenje kalupa u zamoru, treba prihvatiti odgovarajuće materijale i treba usvojiti odgovarajući sustav toplinske obrade. Istodobno, pažnju treba posvetiti poboljšanju okruženja korištenja kalupa.
2.4 lom kalupa
U stvarnoj proizvodnji pukotine se distribuiraju u određenim dijelovima kalupa. Nakon određenog razdoblja usluge, generiraju se male pukotine i postupno se šire dubine. Nakon što se pukotine prošire na određenu veličinu, nosivost kalupa bit će ozbiljno oslabljena i uzrokovati lom. Ili su se mikropukotine već dogodile tijekom izvorne toplinske obrade i obrade kalupa, što olakšava širenje i rane pukotine tijekom uporabe.
U smislu dizajna, glavni razlozi za neuspjeh su dizajn čvrstoće kalupa i odabir polumjera fileta na prijelazu. U pogledu proizvodnje, glavni razlozi su materijalna prethodna inspekcija i pažnja na površinsku hrapavost i oštećenja tijekom obrade, kao i utjecaj toplinske obrade i kvalitete površinske obrade.
Tijekom uporabe, pažnju treba posvetiti kontroli kalupa predgrijavanja, omjera ekstruzije i ingotske temperature, kao i na kontrolu brzine ekstruzije i protoka deformacije metala.
3. Poboljšanje života plijesni
U proizvodnji aluminijskih profila, troškovi kalupa čine veliki udio troškova proizvodnje profila.
Kvaliteta kalupa također izravno utječe na kvalitetu proizvoda. Budući da su radni uvjeti ekstruzijskog kalupa u proizvodnji ekstruzije profila vrlo oštri, potrebno je strogo kontrolirati kalup od dizajna i odabira materijala do konačne proizvodnje kalupa i naknadne uporabe i održavanja.
Osobito tijekom proizvodnog procesa, kalup mora imati visoku toplinsku stabilnost, toplinski umor, otpornost na toplinsko habanje i dovoljnu žilavost za produljenje radnog vijeka kalupa i smanjenje troškova proizvodnje.
3.1 Odabir materijala za plijesni
Proces ekstruzije aluminijskih profila je visokotemperaturni postupak obrade s visokim opterećenjem, a aluminijska ekstruzijska matrica podvrgnuta je vrlo teškim uvjetima upotrebe.
Estruzijska matrica podvrgnuta je visokim temperaturama, a lokalna temperatura površine može doseći 600 Celzijevih stupnjeva. Površina ekstruzijske matrice više puta se zagrijava i hladi, uzrokujući toplinski umor.
Kada ekstrudiraju aluminijske legure, kalup mora izdržati visoku kompresiju, naprezanja savijanja i smicanja, što će uzrokovati ljepljivo trošenje i abrazivno trošenje.
Ovisno o radnim uvjetima ekstruzije, mogu se utvrditi potrebna svojstva materijala.
Prije svega, materijal mora imati dobre performanse procesa. Materijal mora biti lako mirisati, krivotvoriti, obraditi i toplotnu obradu. Pored toga, materijal mora imati visoku čvrstoću i visoku tvrdoću. Estruzijska matrica uglavnom djeluju pod visokom temperaturom i visokim tlakom. Prilikom ekstrudiranja aluminijskih legura, zatezna čvrstoća materijala matrice na sobnoj temperaturi potrebna je veća od 1500MPa.
Mora imati visoku toplinsku otpornost, to jest sposobnost otpora mehaničkog opterećenja na visokim temperaturama tijekom ekstruzije. Potrebno je imati visoku vrijednosti žilavosti i žilavosti loma na normalnoj temperaturi i visokoj temperaturi, kako bi se spriječilo krhko lomljenje u stresnim uvjetima ili utjecajnim opterećenjima.
Mora imati visoku otpornost na habanje, to jest, površina ima mogućnost odolijevanja trošenja pod dugotrajnom visokom temperaturom, visokim tlakom i lošim podmazom, posebno kada se ekstrudiraju aluminijske legure, ima mogućnost odolijevanja metalnoj adheziji i trošenju.
Potrebna je dobra otvrdnjava kako bi se osigurala visoka i ujednačena mehanička svojstva u cijelom presjeku alata.
Potrebna je visoka toplinska vodljivost za brzo raspršivanje topline s radne površine kalupa alata kako bi se spriječilo lokalno preplavivanje ili prekomjerni gubitak mehaničke čvrstoće ekstrudiranog radnog dijela i samog kalupa.
Treba imati snažnu otpornost na opetovani ciklički stres, to jest, potrebna je visoka čvrstoća kako bi se spriječilo prerano oštećenje umora. Također mora imati određena otpornost na koroziju i dobra svojstva nitridabilnosti.
3.2 Razumni dizajn kalupa
Razumni dizajn kalupa važan je dio proširenja svog radničkog života. Ispravno dizajnirana struktura plijesni trebala bi osigurati da ne postoji mogućnost puknuća udara i koncentracije stresa u normalnim uvjetima upotrebe. Stoga, prilikom dizajniranja kalupa, pokušajte napraviti stres na svakom dijelu i obratite pažnju kako biste izbjegli oštre kutove, konkavne kutove, razliku debljine stijenke, ravni široko tanki zidni presjek itd. Da biste izbjegli prekomjernu koncentraciju stresa. Zatim ， uzrokuje deformaciju toplinske obrade, pucanje i krhki prijelom ili rano vruće pucanje tijekom uporabe, dok je standardizirani dizajn također pogodan za razmjenu skladištenja i održavanja kalupa.
3.3 Poboljšajte kvalitetu toplinske obrade i površinskog tretmana
Radni vijek ekstruzije uglavnom ovisi o kvaliteti toplinske obrade. Stoga su napredne metode toplinske obrade i procesi toplinske obrade, kao i opterećenje i površinsko jačanje tretmana, posebno važni za poboljšanje radnog vijeka kalupa.
Istodobno se strogi obrada i procesi jačanja površine strogo kontroliraju kako bi se spriječile oštećenja toplinske obrade. Prilagođavanje parametara procesa gašenja i ublažavanja, povećanje broja prethodne obrade, tretmana stabilizacije i temperiranja, obraćajući pažnju na kontrolu temperature, intenzitet grijanja i hlađenja, koristeći nove medije za gašenje i proučavanje novih procesa i nove opreme poput jačanja i jačanja ojačanja površine i raznih površinskih jačanja Liječenje, pogoduje poboljšanju vijek trajanja kalupa.
3.4 Poboljšajte kvalitetu proizvodnje kalupa
Tijekom obrade kalupa, uobičajene metode obrade uključuju mehaničku obradu, rezanje žica, obradu električnog pražnjenja itd. Mehanička obrada neophodan je i važan postupak u procesu obrade kalupa. Ne samo da mijenja veličinu pojave kalupa, već i izravno utječe na kvalitetu profila i radni vijek kalupa.
Rezanje žica rupa za matrice široko je korištena metoda procesa u obradi plijesni. Poboljšava učinkovitost obrade i točnost obrade, ali također donosi neke posebne probleme. Na primjer, ako se kalup obrađen rezanjem žice koristi izravno za proizvodnju bez kamperija, šljake, ljuštenja itd. Lako će se pojaviti, što će smanjiti radni vijek kalupa. Stoga, dovoljno ublažavanja kalupa nakon rezanja žice može poboljšati stanje na površini zatezanja, smanjiti zaostali stres i povećati radni vijek kalupa.
Koncentracija naprezanja glavni je uzrok loma plijesni. Unutar opsega koji je dopustio dizajn crteža, što je veći promjer žice za rezanje žice, to je bolji. To ne samo da pomaže poboljšati učinkovitost obrade, već i uvelike poboljšava raspodjelu stresa kako bi se spriječila pojava koncentracije stresa.
Električna obrada pražnjenja vrsta je električne obrade korozije koja se vrši superpozicijom isparavanja materijala, taljenja i obrade isparavanja tekućine proizvedene tijekom pražnjenja. Problem je u tome što zbog topline grijanja i hlađenja koji djeluju na tekućinu za obradu i elektrokemijskog djelovanja obradive tekućine, u obradi dijelu formira se modificirani sloj kako bi se stvorio naprezanje i naprezanje. U slučaju nafte, atomi ugljika raspadali su zbog izgaranja difuznog ulja i karburizirati na radnom komadu. Kad se toplinski napon poveća, pogoršani sloj postaje krhki i tvrd i sklon je pukotinama. Istodobno, formira se zaostali stres i pričvršćuje se na obrađivač. To će rezultirati smanjenom čvrstoćom umora, ubrzanim lomom, korozijom stresa i drugim pojavama. Stoga bismo tijekom procesa obrade trebali pokušati izbjeći gore navedene probleme i poboljšati kvalitetu obrade.
3.5 Poboljšajte uvjete rada i uvjeti procesa ekstruzije
Radni uvjeti ekstruzije umiru vrlo su loši, a radno okruženje je također vrlo loše. Stoga, poboljšanje metode procesa ekstruzije i parametara procesa i poboljšanje radnih uvjeta i radnog okruženja korisno je za poboljšanje života matrice. Stoga je prije ekstruzije potrebno pažljivo formulirati plan ekstruzije, odabrati najbolji sustav opreme i specifikacije materijala, formulirati najbolje parametre procesa ekstruzije (kao što su temperatura ekstruzije, brzina, koeficijent ekstruzije i tlak ekstruzije, itd.) I poboljšati su Radno okruženje tijekom ekstruzije (poput hlađenja vode ili hlađenja dušika, dovoljno podmazivanja itd.), Smanjenje radnog tereta kalupa (poput smanjenja tlaka iz istiskivanja, smanjenja hladne topline i naizmjenično opterećenje itd.) Uspostavite i poboljšajte postupke rada i postupke sigurne uporabe.
4 Zaključak
S razvojem trendova aluminijske industrije, posljednjih godina svi traže bolje razvojne modele kako bi poboljšali učinkovitost, uštedjeli troškove i povećali koristi. Estruzijska matrica nesumnjivo je važan kontrolni čvor za proizvodnju aluminijskih profila.
Mnogo je čimbenika koji utječu na život aluminijske ekstruzije. Pored unutarnjih čimbenika kao što su strukturni dizajn i čvrstoća matrica, materijala za matrice, hladne i toplinske obrade i tehnologije električne obrade, toplinskog obrade i tehnologije površinske obrade, postoje uvjeti ekstrudiranja i uvjeti upotrebe, održavanje i popravak matrice, ekstrudiranje, ekstruziju Karakteristike i oblik materijala proizvoda, specifikacije i znanstveno upravljanje matricom.
Istodobno, faktori koji utječu nisu jedini, ali složen višefaktorski sveobuhvatni problem, kako bi se poboljšao svoj život, također je sistemski problem, u stvarnoj proizvodnji i korištenju postupka, potreba za optimiziranjem dizajna, Obrada plijesni, koristite održavanje i druge glavne aspekte kontrole, a zatim poboljšati radni vijek kalupa, smanjiti troškove proizvodnje, poboljšati učinkovitost proizvodnje.
Uredio May Jiang iz Mat Aluminium
Post Vrijeme: kolovoz-14-2024
