1. Úvod
Forma je kľúčovým nástrojom pre extrúziu hliníkového profilu. Počas procesu extrúzie profilu musí forma odolať vysokému teplote, vysokým tlakom a vysokým trením. Pri dlhodobom používaní spôsobí opotrebenie plesní, plastickú deformáciu a poškodenie únavy. V závažných prípadoch to môže spôsobiť zlomy plesní.
2. Formy a príčiny foriem zlyhania
2.1 Zlyhanie opotrebenia
Opotrebenie je hlavná forma, ktorá vedie k zlyhaniu vytláčania, čo spôsobí pokles veľkosti hliníkových profilov a pokles kvality povrchu. Počas extrúzie sa hliníkové profily stretávajú s otvorenou časťou dutiny formy cez extrúzny materiál pri vysokej teplote a vysoký tlak bez spracovania mazania. Jedna strana priamo kontaktuje s rovinou pásu strmeňa a druhá strana sa posúva, čo vedie k veľkému treniu. Povrch dutiny a povrch strmeňa sú vystavené opotrebeniu a zlyhaniu. Zároveň, počas procesu trenia formy, sa nejaký sochorový kov dodržiava na pracovnú plochu formy, ktorá spôsobuje, že geometria formy sa mení a nedá sa použiť a tiež sa považuje za zlyhanie opotrebenia, čo je vyjadrené vo forme pasivácie reznej hrany, zaoblených okrajov, potápania rovín, povrchových drážok, odlupovania atď.
Špecifická forma opotrebenia matrice súvisí s mnohými faktormi, ako je rýchlosť procesu trenia, ako je chemické zloženie a mechanické vlastnosti materiálu matrice, a spracovaným sochorom, drsnosť povrchu matrice a sochory a tlak, teplota a rýchlosť počas procesu extrúzie. Opotrebenie hliníkovej extrúznej formy je hlavne tepelné opotrebenie, tepelné opotrebenie je spôsobené trením, zmäkčením kovového povrchu v dôsledku stúpajúcej teploty a povrchu dutiny formy. Po zjemnení povrchu dutiny formy pri vysokej teplote sa jej odpor opotrebenia výrazne zníži. V procese tepelného opotrebenia je teplota hlavným faktorom ovplyvňujúcim tepelné opotrebenie. Čím vyššia je teplota, tým závažnejšie je tepelné opotrebenie.
2.2 Plastová deformácia
Plastová deformácia extrúznej matrice hliníkového profilu je proces výnosu kovového materiálu.
Pretože extrúzna matie je v stave vysokej teploty, vysokého tlaku a vysokého trenia s extrudovaným kovom po dlhú dobu, keď funguje, povrchová teplota matrice sa zvyšuje a spôsobuje zmäkčenie.
Za veľmi vysokých podmienok zaťaženia dôjde k veľkému množstvu plastickej deformácie, čo spôsobí zrútenie pracovného pásu alebo vytvorenie elipsy a tvar vyrobeného produktu sa zmení. Aj keď forma nevytvára praskliny, zlyhá, pretože rozmerová presnosť profilu hliníka nie je možné zaručiť.
Okrem toho je povrch extrúznej matiny vystavený teplotným rozdielom spôsobeným opakovaným zahrievaním a chladením, čo vytvára striedavé tepelné napätie a kompresiu na povrchu. Mikroštruktúra zároveň prechádza aj transformáciami do rôznych stupňov. V rámci tohto kombinovaného účinku dôjde k opotrebovaniu plesní a plastickej deformácii povrchu.
2,3 poškodenie únavy
Poškodenie tepelnej únavy je tiež jednou z najbežnejších foriem zlyhania plesní. Keď zahrievaná hliníková tyč príde do kontaktu s povrchom extrúznej matrice, povrchová teplota hliníkovej tyče stúpa oveľa rýchlejšie ako vnútorná teplota a v dôsledku expanzie sa na povrchu generuje kompresívne napätie.
Súčasne sa pevnosť výťažku povrchu formy znižuje v dôsledku zvýšenia teploty. Keď zvýšenie tlaku presahuje pevnosť výťažku povrchového kovu pri zodpovedajúcej teplote, na povrchu sa objaví plastické kompresné napätie. Keď profil opustí formu, povrchová teplota klesá. Ale keď je teplota vo vnútri profilu stále vysoká, bude sa tvoriť ťahový kmeň.
Podobne, keď zvýšenie ťahového napätia presahuje pevnosť výťažku povrchu profilu, dôjde k plastickému ťahu. Keď miestny napätie formy prekročí elastický limit a vstupuje do oblasti plastu, postupná akumulácia malých plastových kmeňov môže tvoriť únavové trhliny.
Preto, aby sa zabránilo alebo znížilo únavové poškodenie formy, mali by sa zvoliť vhodné materiály a mal by sa prijať vhodný systém tepelného spracovania. Zároveň by sa mala venovať pozornosť zlepšovaniu prostredia používania formy.
2.4 Zlomenie plesní
V skutočnej výrobe sa trhliny distribuujú v určitých častiach formy. Po určitom servisnom období sa generujú malé trhliny a postupne sa rozširujú do hĺbky. Po rozšírení trhlín na určitú veľkosť bude zaťažená kapacita formy prísne oslabená a spôsobí zlomeninu. Alebo sa už pri pôvodnom tepelnom spracovaní a spracovaní plesne vyskytli mikrokraky, čo uľahčuje expandovanie plesne a spôsobovať skoré praskliny počas používania.
Pokiaľ ide o dizajn, hlavnými dôvodmi zlyhania sú dizajn pevnosti formy a výber polomeru filé pri prechode. Pokiaľ ide o výrobu, hlavnými dôvodmi sú materiálové predinšpekcie a pozornosť na drsnosť a poškodenie povrchu počas spracovania, ako aj vplyv tepelného spracovania a kvality povrchovej úpravy.
Počas používania by sa mala venovať pozornosť riadeniu predhriatia plesní, extrúzneho pomeru a teploty ingot, ako aj regulácie rýchlosti extrúzie a prietoku deformácie kovov.
3. Zlepšenie života plesní
Pri výrobe hliníkových profilov predstavujú náklady na plesne veľkú časť výrobných nákladov na extrúziu profilu.
Kvalita formy tiež priamo ovplyvňuje kvalitu výrobku. Pretože pracovné podmienky extrúznej formy vo výrobe extrúzie profilu sú veľmi drsné, je potrebné striktne ovládať formu od návrhu a výberu materiálu po konečnú výrobu formy a následné použitie a údržbu.
Najmä počas výrobného procesu musí mať pleseň vysokú tepelnú stabilitu, tepelnú únavu, odolnosť proti tepelnému opotrebeniu a dostatočnú húževnatosť, aby sa rozšírila životnosť formy a znížila výrobné náklady.
3.1 Výber materiálov pre formy
Proces extrúzie hliníkových profilov je vysokoteplotný proces spracovania s vysokým zaťažením a hliníková extrúzna matie je vystavená veľmi tvrdým podmienkam používania.
Extrúzna matrica je vystavená vysokým teplotám a miestna povrchová teplota môže dosiahnuť 600 stupňov Celzia. Povrch extrúzneho diera sa opakovane zahrieva a ochladí, čo spôsobuje tepelnú únavu.
Pri extrudovaní zliatiny hliníka musí forma odolať vysokému kompresii, ohýbaniu a šmykovým napätiu, ktoré spôsobia lepidlo a brúsne opotrebenie.
V závislosti od pracovných podmienok vytláčania je možné určiť požadované vlastnosti materiálu.
Po prvé, materiál musí mať dobrý proces procesu. Materiál musí byť ľahké zabaliť, vytvárať, spracovať a tepelne ošetrovať. Okrem toho musí mať materiál vysokú pevnosť a vysokú tvrdosť. Extrúzia zomiera vo všeobecnosti pri vysokej teplote a vysokom tlaku. Pri extrudovaní zliatin hliníka je potrebné, aby bola pevnosť v ťahu materiálu pri teplote miestnosti väčšia ako 1500 mPa.
Musí mať vysoký tepelný odpor, to znamená schopnosť odolávať mechanickému zaťaženiu pri vysokých teplotách počas extrúzie. Musí mať hodnoty húževnatosti s vysokým nárazom a hodnôt zlomenín pri normálnej teplote a vysokej teplote, aby sa zabránilo krehkému zlomeninám v stresových podmienkach alebo zaťažení nárazom.
Musí mať vysoký odolnosť proti opotrebeniu, to znamená, že povrch má schopnosť odolávať opotrebeniu pri dlhodobom vysokom teplote, vysokom tlaku a slabom mazaní, najmä pri extrudovaní zliatin hliníka, má schopnosť odolávať kovovej adhézii a opotrebeniu.
Na zabezpečenie vysokých a rovnomerných mechanických vlastností v celom priereze nástroja je potrebná dobrá tvrdosť.
Na rýchle rozptylenie tepla z pracovnej plochy formy nástroja je potrebná vysoká tepelná vodivosť, aby sa zabránilo miestnemu prepunutiu alebo nadmernej strate mechanickej pevnosti extrudovaného obrobku a samotnej formy.
Musí mať silnú odolnosť proti opakovanému cyklickému stresu, to znamená, že vyžaduje vysokú trvalú silu, aby sa zabránilo predčasnému poškodeniu únavy. Musí tiež mať určitú odolnosť proti korózii a dobré vlastnosti nitridovateľnosti.
3.2 Primeraný dizajn formy
Primeraný dizajn formy je dôležitou súčasťou predĺženia jej životnosti. Správne navrhnutá štruktúra foriem by mala zabezpečiť, aby neexistovala možnosť nárazu pretrhnutia a koncentrácie napätia za normálnych podmienok používania. Preto, pri navrhovaní formy, skúste si vyťažiť stres z každej časti rovnomerne a venujte pozornosť tomu, aby ste sa vyhli ostrým rohom, konkávnym rohom, rozdielu hrúbky steny, plochej širokej tenkej steny atď., Aby ste predišli nadmernej koncentrácii napätia. Potom ， spôsobiť deformáciu tepelného spracovania, praskanie a krehké zlomeniny alebo skoré krakovanie horúceho počas používania, zatiaľ čo štandardizovaný dizajn tiež vedie k výmene skladovania a údržby formy.
3.3 Zlepšiť kvalitu tepelného spracovania a povrchového spracovania
Servisná životnosť vytláčania zomiera do značnej miery od kvality tepelného spracovania. Preto sú obzvlášť dôležité pokročilé metódy tepelného spracovania a procesy tepelného spracovania, ako aj sprísnenie a posilňovanie povrchu na zlepšenie životnosti plesne.
Súčasne sa procesy tepelného spracovania a posilňovania povrchu prísne kontrolujú, aby sa zabránilo defektom tepelného spracovania. Úprava parametrov ochladzovania a zmierňovania procesu, zvýšenie počtu predbežných ošetrení, stabilizačného spracovania a temperovania, venovať pozornosť regulácii teploty, intenzite zahrievania a chladenia, využívanie nových ochladzovacích médií a štúdium nových procesov a nových zariadení, ako je posilnenie a spevnenie a rôzne posilnenie povrchu Liečba, vedie k zlepšeniu životnosti formy.
3.4 Zlepšiť kvalitu výroby plesní
Počas spracovania foriem zahŕňajú bežné metódy spracovania mechanické spracovanie, rezanie drôtov, spracovanie elektrického výboja atď. Mechanické spracovanie je nevyhnutným a dôležitým procesom v procese spracovania foriem. Nielenže mení vzhľad formy, ale tiež priamo ovplyvňuje kvalitu profilu a životnosť servisnej životnosti formy.
Rezanie drôtov otvorov je široko používaná metóda procesu pri spracovaní foriem. Zlepšuje efektívnosť spracovania a presnosť spracovania, ale tiež prináša niektoré osobitné problémy. Napríklad, ak sa forma spracovaná rezaním drôtu používa priamo na výrobu bez temperovania, trosky, odlupovania atď. Preto dostatočné temperovanie formy po rezaní drôtu môže zlepšiť stav napätia v ťahu, znížiť zvyškové napätie a zvýšiť servisnú životnosť formy.
Koncentrácia stresu je hlavnou príčinou zlomeniny plesní. V rámci rozsahu povoleného dizajnom kresby, čím väčší je priemer drôtu drôtu, tým lepší. To nielenže pomáha zlepšovať účinnosť spracovania, ale tiež výrazne zlepšuje rozdelenie stresu, aby sa zabránilo výskytu koncentrácie stresu.
Elektrické výstupné obrábanie je druh elektrického korózneho obrábania vykonávaného superpozíciou odparovania materiálu, topenia a odparenia kvapaliny v oblasti obrábania vyrobených počas výboja. Problém je v tom, že v dôsledku tepla zahrievania a chladenia pôsobiaceho na obrábkovú kvapalinu a elektrochemické pôsobenie obrábajúcej kvapaliny sa v obráchavej časti tvorí modifikovaná vrstva na výrobu namáhania a napätia. V prípade ropy sa atómy uhlíka rozložili v dôsledku spaľovania oleja rozptýlili a karburizovali na obrobku. Keď sa zvyšuje tepelné napätie, zhoršená vrstva sa stáva krehkou a tvrdou a je náchylná na praskliny. Zároveň sa vytvára zvyškové napätie a pripojenie k obrobku. To bude mať za následok zníženú únavovú silu, zrýchlenú zlomeninu, koróziu stresu a ďalšie javy. Preto by sme sa počas procesu spracovania mali pokúsiť vyhnúť vyššie uvedeným problémom a zlepšiť kvalitu spracovania.
3.5 Zlepšiť pracovné podmienky a podmienky procesu extrúzie
Pracovné podmienky vytláčania sú veľmi zlé a pracovné prostredie je tiež veľmi zlé. Preto je vylepšenie metódy extrúzneho procesu a parametre procesu a zlepšenie pracovných podmienok a pracovného prostredia prospešné pre zlepšenie životnosti matrice. Preto je pred extrúziou potrebné starostlivo formulovať plán extrúzie, zvoliť najlepší systém zariadenia a materiálové špecifikácie, formulovať najlepšie parametre procesu extrúzie (ako je extrúzna teplota, rýchlosť, koeficient extrúzie a extrúzny tlak atď.) A vylepšiť Pracovné prostredie počas extrúzie (ako je chladenie vody alebo chladenie dusíka, dostatočné mazanie atď.), Čím znižuje pracovné bremeno plesne (napríklad zníženie extrúzneho tlaku, zníženie chladu a teplo a striedanie zaťaženia atď.), Zriadenie a zlepšovanie postupov prevádzky procesu a postupy bezpečného používania.
4 Záver
Vďaka rozvoju trendov v priemysle hliníka sa v posledných rokoch každý snaží lepšie rozvojové modely zlepšiť efektívnosť, ušetriť náklady a zvýšiť prínosy. Extrúzia je nepochybne dôležitým kontrolným uzlom pre výrobu hliníkových profilov.
Život hliníkového vytláčania zomierajú veľa faktorov. Okrem vnútorných faktorov, ako je štrukturálny dizajn a pevnosť matrice, materiály, materiariky, chladia a tepelné spracovanie a technológia elektrického spracovania, technológia tepelného spracovania a technológia povrchovej úpravy, existujú podmienky extrudovania a používanie, údržba a opravy, extrúzia, extrúzia, extrúzia, extrúzia Charakteristiky a tvar výrobkového materiálu, špecifikácie a vedecké riadenie matrice.
Súčasne ovplyvňujú faktory, ktoré nie sú jediným, ale komplexným komplexným problémom s viacerými faktormi, ktorý je samozrejme tiež systémovým problémom, v skutočnej výrobe a používaní procesu, je potrebné optimalizovať návrh, Spracovanie plesní, údržba používania a ďalšie hlavné aspekty kontroly a potom zlepšenie životnosti plesní, znižujú výrobné náklady, zlepšujú efektívnosť výroby.
Editoval máj Jiang z mat hliníka
Čas príspevku: august-14-2024
