Motivul pentru care profilurile din aliaj de aluminiu sunt utilizate pe scară largă în viață și producție este că toată lumea își recunoaște pe deplin avantajele, cum ar fi densitatea scăzută, rezistența la coroziune, conductivitatea electrică excelentă, proprietățile non-foromagnetice, formabilitatea și reciclabilitatea.
Industria profilului din aluminiu din China a crescut de la zero, de la mic la mare, până când s -a transformat într -o țară importantă de producție a profilului de aluminiu, cu clasamentul producției în primul rând în lume. Cu toate acestea, pe măsură ce cerințele pieței pentru produsele cu profil de aluminiu continuă să crească, producția de profiluri de aluminiu s-a dezvoltat în direcția complexității, a precisei ridicate și a producției pe scară largă, ceea ce a adus o serie de probleme de producție.
Profilele de aluminiu sunt produse în cea mai mare parte prin extrudare. În timpul producției, pe lângă luarea în considerare a performanței extruderului, proiectarea mucegaiului, compoziția tijei de aluminiu, a tratamentului termic și a altor factori de proces, trebuie luată în considerare și proiectarea în secțiune a profilului. Cel mai bun design în secțiune transversală nu poate doar să reducă dificultatea procesului de la sursă, ci și să îmbunătățească calitatea și efectul de utilizare al produsului, să reducă costurile și să scurteze timpul de livrare.
Acest articol rezumă mai multe tehnici utilizate frecvent în proiectarea secțiunii transversale a profilului de aluminiu prin cazuri reale în producție.
1.. Principiile de proiectare a secțiunii profilului de aluminiu
Extrudarea profilului de aluminiu este o metodă de procesare în care o tijă de aluminiu încălzită este încărcată într -un butoi de extrudare, iar presiunea este aplicată printr -un extruder pentru a -l extrage dintr -o gaură de matriță a unei forme și dimensiuni date, determinând deformarea plastică pentru a obține produsul necesar. Deoarece tija de aluminiu este afectată de diverși factori, cum ar fi temperatura, viteza de extrudare, cantitatea de deformare și mucegaiul în timpul procesului de deformare, uniformitatea fluxului de metal este dificil de controlat, ceea ce aduce anumite dificultăți de proiectare a modelării. Pentru a asigura rezistența matriței și pentru a evita fisurile, prăbușirea, tăierea, etc., trebuie evitate următoarele în proiectarea secțiunii de profil: cantile mari, mici deschideri, găuri mici, poroase, asimetrice, cu pereți subțiri, inegale grosime, etc. Când proiectăm, trebuie să -i satisfacem mai întâi performanțele în ceea ce privește utilizarea, decorarea, etc. Secțiunea rezultată este utilizabilă, dar nu cea mai bună soluție. Deoarece atunci când proiectanții nu au cunoștințe despre procesul de extrudare și nu înțeleg echipamentele de proces relevante, iar cerințele procesului de producție sunt prea mari și stricte, rata de calificare va fi redusă, costul va crește, iar profilul ideal nu va fi produs. Prin urmare, principiul proiectării secțiunii profilului de aluminiu este de a utiliza cel mai simplu proces posibil, în timp ce satisface designul său funcțional.
2. Câteva sfaturi despre proiectarea interfeței de profil de aluminiu
2.1 Compensarea erorilor
Închiderea este unul dintre defectele comune ale producției de profil. Principalele motive sunt următoarele:
(1) Profilurile cu deschideri în secțiune profundă se vor închide adesea atunci când sunt extrudate.
(2) Întinderea și îndreptarea profilurilor vor intensifica închiderea.
(3) Profilele injectate cu lipici cu anumite structuri vor avea, de asemenea, închidere din cauza contracției coloidului după injectarea lipiciului.
Dacă închiderea menționată mai sus nu este gravă, aceasta poate fi evitată prin controlul debitului prin proiectarea matriței; Dar dacă mai mulți factori sunt suprapuși și proiectarea mucegaiului și procesele conexe nu pot rezolva închiderea, pre-compensarea poate fi dată în proiectarea secțiunii transversale, adică înainte de deschidere.
Cantitatea de compensare pre-deschidere ar trebui selectată pe baza structurii sale specifice și a experienței de închidere anterioară. În acest moment, proiectarea desenului de deschidere a matriței (pre-deschidere) și desenul finisat sunt diferite (figura 1).
2.2 Split Secțiuni de dimensiuni mari în mai multe secțiuni mici
Odată cu dezvoltarea de profiluri de aluminiu pe scară largă, proiectele transversale ale multor profiluri sunt din ce în ce mai mari, ceea ce înseamnă că o serie de echipamente precum extruderi mari, matrițe mari, tije mari de aluminiu, etc. , iar costurile de producție cresc brusc. Pentru unele secțiuni de dimensiuni mari care pot fi obținute prin splicing, acestea ar trebui să fie împărțite în mai multe secțiuni mici în timpul proiectării. Acest lucru nu poate reduce doar costurile, dar, de asemenea, facilitează asigurarea planeității, curburii și preciziei (figura 2).
2.3 Configurați coaste de armare pentru a -și îmbunătăți planeitatea
Cerințele de planeitate sunt adesea întâlnite la proiectarea secțiunilor de profil. Profilele cu spanuri mici sunt ușor de asigurat planeitatea datorită rezistenței lor structurale ridicate. Profilurile de lungă durată vor scădea din cauza propriei gravitații imediat după extrudare, iar partea cu cel mai mare stres de îndoire din mijloc va fi cea mai concavă. De asemenea, deoarece panoul de perete este lung, este ușor de generat valuri, ceea ce va agrava intermitența avionului. Prin urmare, structurile cu plăci plate de dimensiuni mari ar trebui evitate în proiectarea secțiunilor transversale. Dacă este necesar, coastele de întărire pot fi instalate la mijloc pentru a -și îmbunătăți planeitatea. (Figura 3)
2.4 Procesare secundară
În procesul de producție a profilului, unele secțiuni sunt dificil de finalizat prin procesarea extrudării. Chiar dacă se poate face, costurile de procesare și producție vor fi prea mari. În acest moment, pot fi luate în considerare alte metode de procesare.
Cazul 1: Găurile cu un diametru mai mic de 4 mm pe secțiunea profilului vor face mucegaiul insuficient în rezistență, ușor deteriorat și dificil de procesat. Este recomandat să îndepărtați găurile mici și să folosiți forajul în schimb.
Cazul 2: Producția de caneluri obișnuite în formă de U nu este dificilă, dar dacă adâncimea canelurii și lățimea canelurii depășesc 100 mm, sau raportul dintre lățimea canelurii și adâncimea canelurii este nerezonabil, probleme precum rezistența insuficientă a mucegaiului și dificultatea în asigurarea deschiderii deschiderii va fi, de asemenea, întâlnit în timpul producției. La proiectarea secțiunii de profil, deschiderea poate fi considerată a fi închisă, astfel încât matrița solidă originală cu o rezistență insuficientă poate fi transformată într -o matriță despicată stabilă și nu va exista nicio problemă de deschidere a deformării în timpul extrudării, ceea ce face ca forma să fie mai ușoară menţine. În plus, unele detalii pot fi făcute la conexiunea dintre cele două capete ale deschiderii în timpul proiectării. De exemplu: setați mărci în formă de V, caneluri mici etc., astfel încât acestea să poată fi îndepărtate cu ușurință în timpul prelucrării finale (figura 4).
2.5 complex la exterior, dar simplu la interior
Matrițele de extrudare a profilului de aluminiu pot fi împărțite în matrițe solide și mucegaiuri de șunt, în funcție de faptul că secțiunea transversală are o cavitate. Prelucrarea matrițelor solide este relativ simplă, în timp ce prelucrarea matrițelor de șunt implică procese relativ complexe, cum ar fi cavități și capete de miez. Prin urmare, trebuie să se acorde o atenție completă proiectării secțiunii de profil, adică conturul exterior al secțiunii poate fi proiectat pentru a fi mai complex, iar canelurile, găurile cu șuruburi, etc. , în timp ce interiorul ar trebui să fie cât mai simplu posibil, iar cerințele de precizie nu pot fi prea mari. În acest fel, atât procesarea mucegaiului, cât și întreținerea vor fi mult mai simple, iar rata de randament va fi, de asemenea, îmbunătățită.
2.6 Marja rezervată
După extrudare, profilurile din aluminiu au diferite metode de tratare a suprafeței în funcție de nevoile clienților. Printre ele, metodele de anodizare și electroforeză au un impact redus asupra dimensiunii datorită stratului de film subțire. Dacă se utilizează metoda de tratare a suprafeței de acoperire a pulberii, pulberea se va acumula cu ușurință în colțuri și caneluri, iar grosimea unui singur strat poate ajunge la 100 μm. Dacă aceasta este o poziție de asamblare, cum ar fi un glisor, va însemna că există 4 straturi de acoperire prin pulverizare. Grosimea de până la 400 μm va face ca asamblarea să fie imposibilă și să afecteze utilizarea.
În plus, pe măsură ce numărul de extruziuni crește și mucegaiul se poartă, dimensiunea sloturilor de profil va deveni din ce în ce mai mică, în timp ce dimensiunea glisorului va deveni din ce în ce mai mare, ceea ce face ca asamblarea să fie mai dificilă. Pe baza motivelor de mai sus, marjele adecvate trebuie rezervate în funcție de condiții specifice în timpul proiectării pentru a asigura asamblarea.
2.7 Marcarea toleranței
Pentru proiectarea în secțiune transversală, desenul de asamblare este produs mai întâi și apoi este produs desenul de produse de profil. Desenul corect de asamblare nu înseamnă că desenul de profil al produsului este perfect. Unii designeri ignoră importanța marcării dimensiunii și a toleranței. Pozițiile marcate sunt, în general, dimensiunile care trebuie garantate, cum ar fi: poziția asamblării, deschiderea, adâncimea canelurii, lățimea canelurii etc. și sunt ușor de măsurat și de inspectat. Pentru toleranțe dimensionale generale, nivelul de precizie corespunzător poate fi selectat în conformitate cu standardul național. Unele dimensiuni importante de asamblare trebuie să fie marcate cu valori specifice de toleranță în desen. Dacă toleranța este prea mare, asamblarea va fi mai dificilă și, dacă toleranța este prea mică, costul de producție va crește. O gamă de toleranță rezonabilă necesită acumularea de experiență zilnică a proiectantului.
2.8 Ajustări detaliate
Detalii determină succesul sau eșecul și același lucru este valabil și pentru proiectarea în secțiune a profilului. Modificările mici nu numai că pot proteja matrița și controlează debitul, dar, de asemenea, îmbunătățesc calitatea suprafeței și pot crește rata de randament. Una dintre tehnicile utilizate frecvent este rotunjirea colțurilor. Profilurile extrudate nu pot avea colțuri absolut ascuțite, deoarece firele subțiri de cupru utilizate la tăierea sârmei au, de asemenea, diametre. Cu toate acestea, viteza de curgere la colțuri este lentă, frecarea este mare, iar stresul este concentrat, există adesea situații în care mărcile de extrudare sunt evidente, dimensiunea este dificil de controlat, iar matrițele sunt predispuse la ciocuri. Prin urmare, raza de rotunjire ar trebui să fie crescută pe cât posibil, fără a afecta utilizarea acesteia.
Chiar dacă este produsă de o mașină de extrudare mică, grosimea peretelui profilului nu trebuie să fie mai mică de 0,8 mm, iar grosimea peretelui fiecărei părți a secțiunii nu ar trebui să diferă de mai mult de 4 ori. În timpul proiectării, liniile diagonale sau tranzițiile cu arc pot fi utilizate la modificările bruște ale grosimii peretelui pentru a asigura forma de descărcare regulată și repararea ușoară a matriței. În plus, profilurile cu pereți subțiri au o elasticitate mai bună, iar grosimea peretelui unor gusturi, bătăi, etc. poate fi de aproximativ 1mm. Există multe aplicații pentru ajustarea detaliilor în proiectare, cum ar fi reglarea unghiurilor, schimbarea direcțiilor, scurtarea cantileversilor, creșterea lacunelor, îmbunătățirea simetriei, ajustarea toleranțelor, etc. În proiectarea scurtă a secțiunilor de profil necesită un rezumat continuu și inovație și consideră pe deplin Relația cu proiectarea mucegaiului, producția și procesele de producție.
3. Concluzie
În calitate de proiectant, pentru a obține cele mai bune beneficii economice din producția de profil, toți factorii întregul ciclu de viață al produsului trebuie să fie luați în considerare în timpul proiectării, inclusiv nevoile utilizatorilor, proiectarea, fabricația, calitatea, costurile etc. Succesul dezvoltării produsului prima dată. Acestea necesită urmărirea zilnică a producției de produse și colectarea și acumularea informațiilor de primă mână pentru a prezice rezultatele proiectării și a le corecta în avans.
Timpul post: 10-2024 sept
