由于鋁型材品種規格多樣,并且在擠壓過程中(zhōng)材料流動狀況複雜(zá),擠壓模具承受載荷狀況惡劣,使得鋁型材擠壓産品開(kāi)發和模具的設計成爲一(yī)項艱巨的任務。依賴經驗設計和試模返修的傳統生(shēng)産模式已不能滿足現代化經濟發展的需求。在效率就是生(shēng)命,質量就是關鍵的市場經濟環境下(xià),鋁型材擠壓生(shēng)産企業最重視的是提高模具設計加工(gōng)的成功率及擠壓的産量和成品率。在鋁及鋁合金半成品生(shēng)産中(zhōng),擠壓是主要成形工(gōng)藝之一(yī),擠壓模具的好壞、擠壓速度的快慢(màn)直接影響鋁及鋁合金擠壓生(shēng)産企業的産品質量和産量。
在這種情況下(xià),如何提高擠壓機的生(shēng)産率已成爲當務之急。提高生(shēng)産率的措施很多,提高裝機水平、提高工(gōng)人素質、提高管理水平等都是切實有效的措施。
一(yī)、影響産品産量和質量的主要因素
1、鋁棒質量的重要性
對于質量要求較高的鋁型材,鋁棒質量的好壞直接影響産品的質量和産量,合金化、晶粒化、細化、均質化的高質量鑄錠可以減少模具的損耗,提高有效的生(shēng)産時間,從而提高擠壓速度實現最大(dà)産量。
2、先進裝備與高素質工(gōng)人是提高産量的前提
對提高擠壓産品的産量來說,先進的裝備、高素質的工(gōng)人、現代化的科學管理起着至關重要的作用。
3、模具的重要性
合理的模具設計,及時氮化提高模具工(gōng)作帶的硬度和光潔度,降低換模次數,減少非工(gōng)效時間,提高産品質量降低廢品率,對實現産量最大(dà)化是非常重要的。
4、溫度控制與提高産量的重要關系
通常,如果沒有非預定的停機時間,那麽最大(dà)産量主要決定于擠壓速度,而後者受制于四個因素,其中(zhōng)三個固定不變。最後一(yī)個因素是溫度及其受控程度是可變的。
第一(yī)個因素是擠壓機的擠壓力,擠壓力大(dà)的可在錠坯溫度較低時順利地擠壓;第二個因素是模具設計,擠壓時金屬與模壁的摩擦通常可使通過的鋁合金的溫度上升35——62℃;第三個因素是被擠壓合金的特性,是限制擠壓速度的不可控制的因素,型材的出口溫度一(yī)般不可超過540℃,否則,材料表面質量會下(xià)降,模痕明顯加重,甚至出現粘鋁、凹印、微裂縫、撕裂等。最後一(yī)個因素是溫度及其受控程度。
如果擠壓機的擠壓力不夠大(dà),很難順利擠壓或甚至出現塞模現象而擠不動時,就可提高錠坯溫度,但擠壓速度應低些,以防材料的出口溫度過高。每一(yī)個合金都有其特定的最優的擠壓(錠坯)溫度。
生(shēng)産實踐證明,錠坯溫度最好保持在430℃左右(擠壓速度≥16mm/s時)。6063合金型材的出模溫度不得超過500℃,6061合金型材的出模溫度最好不大(dà)于525℃。出模溫度的不大(dà)變化也會影響産品的産量與質量。
擠壓筒溫度也是很重要的,特别應注意預熱階段的溫度升高,應避免各層之間産生(shēng)過大(dà)的熱應力,最好是使擠壓筒與襯套同時升高到工(gōng)作溫度。預熱升溫速度不得大(dà)于38℃/h。最好的預熱規範是:升高到235℃,保溫8h,繼續升溫到430℃,保溫4h後,才投入工(gōng)作。這樣不但能保證内外(wài)溫度均勻一(yī)緻,而且有足夠的時間消除一(yī)切内部熱應力。當然在爐内加熱擠壓筒是最佳的預熱方式。
在擠壓過程中(zhōng),擠壓筒溫度應比錠坯溫度低15——40℃。如果擠壓速度過快,以緻擠壓筒溫度上升到高于錠坯溫度,就要設法使擠壓筒溫度下(xià)降,這不但是一(yī)件麻煩的工(gōng)作,而且産量會下(xià)降。在生(shēng)産速度上升過程中(zhōng),有時受電偶控制的加熱元件會被切斷,可是擠壓筒溫度仍在上升。如果擠壓筒溫度高于470℃,擠壓廢品就會上升。應根據不同的合金确定理想的擠壓筒溫度。
生(shēng)産高檔優質表面型材時,對擠壓墊溫度也應嚴格控制,以減少表面色調不一(yī)緻廢品量。固定擠壓墊的質量比活動的好得多,能積聚更多的熱量,因而能降低錠坯端頭溫度,能減少雜(zá)質進入型材内,有助于提高産量。
模具溫度對于獲得高的産量起着重要的作用,一(yī)般不得低于430℃;另一(yī)方面也不得過高,否則,不但硬度可能下(xià)降,同時會産生(shēng)氧化,主要在工(gōng)作帶。在模具加熱過程中(zhōng),應避免模具之間緊靠着,阻礙空氣流通。最好采用帶格的箱式加熱爐,每個模放(fàng)于一(yī)個單獨的箱内。
錠坯在擠壓過程中(zhōng)的溫度升高可達40℃左右或更高些,升高量主要決定于模具設計。爲了獲得最大(dà)産量,對各項溫度決不可忽視,應記錄各個溫度并嚴加控制,以找出機台的最大(dà)産量與各項溫度的關系。
最後,擠壓生(shēng)産廠的員(yuán)工(gōng)都應牢記:溫度的精密控制,對提高産量是至關重要的。
二、提高産品産量與質量主要途徑
由于産品産量與質量主要取決于原材料、設備及模具、合适的工(gōng)藝參數設定、工(gōng)人素質。提高産品産量與質量、降低廢品量的具體(tǐ)途徑如下(xià):
選擇合金化、晶粒化、細化、均質化的高質量鑄錠;
優化模具設計,及時氮化提高模具工(gōng)作帶的硬度和光潔度,降低換模次數,減少非工(gōng)效時間;
加長錠坯,減少壓餘數量;
利用熱剪,使金屬實收率提高;
在型材的焊合處鋸斷,選擇合适的鑄錠長度及擠壓長度;
降低鑄錠溫度,提高擠壓速度保證出口溫度。