1. Introducere
Mucegaiul este un instrument cheie pentru extrudarea profilului de aluminiu. În timpul procesului de extrudare a profilului, matrița trebuie să reziste la temperaturi ridicate, presiune ridicată și frecare ridicată. În timpul utilizării pe termen lung, va provoca uzura mucegaiului, deformarea plastică și deteriorarea oboselii. În cazuri severe, poate provoca pauze de mucegai.
2. Formele de defecțiune și cauzele matrițelor
2.1 Eșecul uzurii
Uzura este principala formă care duce la eșecul matriței de extrudare, ceea ce va face ca mărimea profilurilor de aluminiu să fie în afara ordinului și calitatea suprafeței să scadă. În timpul extrudării, profilurile de aluminiu îndeplinesc partea deschisă a cavității mucegaiului prin materialul de extrudare la temperaturi ridicate și presiune ridicată, fără prelucrarea lubrifierii. O parte contactează direct cu planul benzii etrier, iar cealaltă laterală alunecă, ceea ce duce la o frecare deosebită. Suprafața cavității și a suprafeței centurii etrier sunt supuse uzurii și defecțiunii. În același timp, în timpul procesului de frecare al matriței, un anumit metal cu billet este respectat la suprafața de lucru a matriței, ceea ce face ca geometria mucegaiului să se schimbe și să nu poată fi utilizată și este considerată, de asemenea, ca o defecțiune a uzurii, care este Exprimat sub formă de pasivare a marginii de tăiere, marginile rotunjite, scufundarea avionului, canelurile de suprafață, cojirea etc.
Forma specifică de uzură a matriței este legată de mulți factori, cum ar fi viteza procesului de frecare, cum ar fi compoziția chimică și proprietățile mecanice ale materialului de matriță și ale facturii procesate, rugozitatea suprafeței matriței și a biletului și presiunea, temperatura și viteza în timpul procesului de extrudare. Uzura mucegaiului de extrudare din aluminiu este în principal uzură termică, uzura termică este cauzată de frecare, înmuierea suprafeței metalice din cauza creșterii temperaturii și a suprafeței cavității matriței. După ce suprafața cavității mucegaiului este înmuiată la temperatură ridicată, rezistența la uzură este mult redusă. În procesul de uzură termică, temperatura este principalul factor care afectează uzura termică. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât este mai gravă uzura termică.
2.2 Deformarea plastică
Deformarea plastică a matriței de extrudare a profilului de aluminiu este procesul de cedare al materialului metalic.
Deoarece matrița de extrudare este într -o stare de temperatură ridicată, presiune ridicată și frecare ridicată cu metalul extrudat pentru o lungă perioadă de timp, când funcționează, temperatura de suprafață a matriței crește și provoacă înmuierea.
În condiții de încărcare foarte mare, va avea loc o cantitate mare de deformare plastică, ceea ce face ca centura de lucru să se prăbușească sau să creeze o elipsă, iar forma produsului produs se va schimba. Chiar dacă matrița nu produce fisuri, aceasta va eșua, deoarece precizia dimensională a profilului de aluminiu nu poate fi garantată.
În plus, suprafața matriței de extrudare este supusă unor diferențe de temperatură cauzate de încălzirea și răcirea repetată, care produce tensiuni termice alternative de tensiune și compresie pe suprafață. În același timp, microstructura suferă, de asemenea, transformări în grade diferite. În cadrul acestui efect combinat, se va produce uzura mucegaiului și deformarea plasticului de suprafață.
2.3 Deteriorarea oboselii
Deteriorarea oboselii termice este, de asemenea, una dintre cele mai frecvente forme de defecțiune a mucegaiului. Când tija de aluminiu încălzită intră în contact cu suprafața matriței de extrudare, temperatura de suprafață a tijei de aluminiu se ridică mult mai repede decât temperatura internă, iar tensiunea compresivă este generată pe suprafață din cauza expansiunii.
În același timp, rezistența la randament a suprafeței matriței scade datorită creșterii temperaturii. Când creșterea presiunii depășește rezistența la randament a metalului de suprafață la temperatura corespunzătoare, tulpina de compresie din plastic apare pe suprafață. Când profilul părăsește matrița, temperatura suprafeței scade. Dar când temperatura din interiorul profilului este încă ridicată, se va forma tulpina de tracțiune.
În mod similar, atunci când creșterea tensiunii la tracțiune depășește rezistența la randament a suprafeței profilului, va apărea tulpina de tracțiune din plastic. Când tulpina locală a matriței depășește limita elastică și intră în regiunea tulpinii din plastic, acumularea treptată de tulpini mici de plastic poate forma fisuri de oboseală.
Prin urmare, pentru a preveni sau reduce deteriorarea oboselii a matriței, trebuie selectate materiale adecvate și ar trebui adoptat un sistem de tratare termică adecvat. În același timp, ar trebui să se acorde atenție îmbunătățirii mediului de utilizare al matriței.
2.4 Îndepărtarea mucegaiului
În producția reală, fisurile sunt distribuite în anumite părți ale matriței. După o anumită perioadă de serviciu, se generează fisuri mici și se extind treptat în profunzime. După ce fisurile se extind la o anumită dimensiune, capacitatea de încărcare a matriței va fi grav slăbită și va provoca fractură. Sau microcrack -urile au apărut deja în timpul tratamentului și prelucrării originale de căldură a matriței, ceea ce face ușor pentru mucegai să se extindă și să provoace fisuri timpurii în timpul utilizării.
În ceea ce privește proiectarea, principalele motive ale eșecului sunt proiectarea rezistenței la mucegai și selecția razei de file la tranziție. În ceea ce privește fabricarea, principalele motive sunt pre-inspecția materială și atenția asupra rugozității și deteriorării suprafeței în timpul procesării, precum și impactul tratării termice și al calității tratamentelor la suprafață.
În timpul utilizării, trebuie acordată atenție controlului preîncălzirii mucegaiului, raportului de extrudare și temperaturii lingourilor, precum și controlul vitezei de extrudare și a fluxului de deformare a metalelor.
3. Îmbunătățirea vieții mucegaiului
În producția de profiluri de aluminiu, costurile mucegaiului reprezintă o mare parte din costurile de producție de extrudare a profilului.
Calitatea matriței afectează în mod direct calitatea produsului. Deoarece condițiile de lucru ale matriței de extrudare în producția de extrudare a profilului sunt foarte dure, este necesar să se controleze cu strictețe matrița de la proiectarea și selecția materialelor la producția finală a matriței și a utilizării și întreținerii ulterioare.
Mai ales în timpul procesului de producție, matrița trebuie să aibă o stabilitate termică ridicată, oboseală termică, rezistență la uzură termică și o duritate suficientă pentru a prelungi durata de viață a matriței și a reduce costurile de producție.
3.1 Selectarea materialelor de mucegai
Procesul de extrudare a profilurilor de aluminiu este un proces de prelucrare a sarcinii cu temperaturi ridicate, iar matrița de extrudare de aluminiu este supusă unor condiții de utilizare foarte dure.
Mărimea de extrudare este supusă unor temperaturi ridicate, iar temperatura locală a suprafeței poate atinge 600 de grade Celsius. Suprafața matriței de extrudare este încălzită și răcită în mod repetat, provocând oboseală termică.
Atunci când extrageți aliaje de aluminiu, matrița trebuie să reziste la compresie, îndoire și eforturi de forfecare ridicate, ceea ce va provoca uzura adezivă și uzura abrazivă.
În funcție de condițiile de muncă ale matriței de extrudare, proprietățile necesare ale materialului pot fi determinate.
În primul rând, materialul trebuie să aibă o performanță bună a procesului. Materialul trebuie să fie ușor de mirosit, de forjat, de procesare și de tratare termică. În plus, materialul trebuie să aibă o rezistență ridicată și o duritate ridicată. Extruziunea moare funcționează, în general, la temperaturi ridicate și presiune ridicată. La extrudarea aliajelor de aluminiu, rezistența la tracțiune a materialului matriței la temperatura camerei este necesară pentru a fi mai mare de 1500MPa.
Trebuie să aibă o rezistență ridicată la căldură, adică capacitatea de a rezista sarcinii mecanice la temperaturi ridicate în timpul extrudării. Trebuie să aibă o duritate de impact ridicată și valori ale durității fracturii la temperatura normală și la temperaturi ridicate, pentru a împiedica matrița să se fragureze în condiții de stres sau în sarcini de impact.
Trebuie să aibă o rezistență ridicată la uzură, adică suprafața are capacitatea de a rezista la uzură la temperaturi ridicate pe termen lung, presiune ridicată și lubrifiere slabă, în special atunci când extrudează aliaje de aluminiu, are capacitatea de a rezista la aderența și uzura metalică.
Este necesară o întărire bună pentru a asigura proprietăți mecanice ridicate și uniforme pe întreaga secțiune transversală a instrumentului.
Conductivitatea termică ridicată este necesară pentru a disipa rapid căldura de pe suprafața de lucru a matriței de scule pentru a preveni suprasolicitarea locală sau pierderea excesivă a rezistenței mecanice a piesei de prelucrat extrudate și a matriței în sine.
Trebuie să aibă o rezistență puternică la stresul ciclic repetat, adică necesită o rezistență de durată ridicată pentru a preveni deteriorarea oboseală prematură. De asemenea, trebuie să aibă o anumită rezistență la coroziune și proprietăți bune de nitridare.
3.2 Proiectare rezonabilă a mucegaiului
Proiectarea rezonabilă a mucegaiului este o parte importantă a extinderii duratei sale de serviciu. O structură de mucegai proiectată corect ar trebui să se asigure că nu există posibilitatea de rupere a impactului și concentrația de stres în condiții de utilizare normală. Prin urmare, atunci când proiectați matrița, încercați să faceți efortul chiar și pe fiecare parte și acordați atenție pentru a evita colțurile ascuțite, colțurile concave, diferența de grosime a peretelui, secțiunea cu perete subțire largă, etc., pentru a evita concentrația excesivă de stres. Apoi ， provoacă deformarea tratamentului termic, fisurarea și fractura fragilă sau fisurarea timpurie la cald în timpul utilizării, în timp ce designul standardizat este, de asemenea, propice schimbului de depozitare și întreținere a matriței.
3.3 Îmbunătățirea calității tratamentului termic și a tratamentului la suprafață
Durata de viață a extrudării mor în mare măsură depinde în mare măsură de calitatea tratamentului termic. Prin urmare, metodele avansate de tratare termică și procesele de tratare termică, precum și tratamentele de întărire și de întărire a suprafeței sunt deosebit de importante pentru a îmbunătăți durata de viață a matriței.
În același timp, procesele de tratare termică și de întărire a suprafeței sunt controlate strict pentru a preveni defectele de tratare termică. Reglarea parametrilor procesului de stingere și temperare, creșterea numărului de pretratare, tratament de stabilizare și temperare, acordând atenție controlului temperaturii, încălzirii și intensității răcirii, folosind noi medii de stingere și studierea de noi procese și echipamente noi, cum ar fi consolidarea și întărire și întărire și diverse întărirea suprafeței Tratamentul este propice îmbunătățirii duratei de viață a matriței.
3.4 Îmbunătățirea calității fabricării mucegaiului
În timpul procesării matrițelor, metodele comune de procesare includ prelucrarea mecanică, tăierea sârmei, procesarea descărcării electrice, etc. Procesarea mecanică este un proces indispensabil și important în procesul de procesare a matriței. Nu numai că schimbă dimensiunea aspectului matriței, dar afectează în mod direct calitatea profilului și durata de viață a matriței.
Tăierea sârmei a găurilor de matriță este o metodă de proces utilizată pe scară largă în procesarea mucegaiului. Îmbunătățește prelucrarea eficienței și preciziei procesării, dar aduce și unele probleme speciale. De exemplu, dacă o matriță prelucrată prin tăierea sârmei este utilizată direct pentru producție fără temperare, zgură, decojire, etc. va apărea cu ușurință, ceea ce va reduce durata de viață a matriței. Prin urmare, temperarea suficientă a matriței după tăierea sârmei poate îmbunătăți starea de stres la tracțiune a suprafeței, poate reduce stresul rezidual și poate crește durata de viață a matriței.
Concentrația de stres este principala cauză a fracturii mucegaiului. În domeniul de aplicare permis de designul desenului, cu cât este mai mare diametrul firului de tăiere a sârmei, cu atât mai bine. Acest lucru nu numai că ajută la îmbunătățirea eficienței procesării, dar îmbunătățește foarte mult distribuția stresului pentru a preveni apariția concentrației de stres.
Prelucrarea cu descărcare electrică este un fel de prelucrare a coroziunii electrice efectuate prin suprapunerea vaporizării materialelor, topirii și prelucrării evaporării fluidului produse în timpul descărcării. Problema este că, din cauza căldurii de încălzire și răcire care acționează asupra lichidului de prelucrare și a acțiunii electrochimice a fluidului de prelucrare, se formează un strat modificat în partea de prelucrare pentru a produce tensiune și tensiune. În cazul uleiului, atomii de carbon s -au descompus din cauza arderii uleiului difuzează și se transformă în piesa de prelucrat. Când stresul termic crește, stratul deteriorat devine fragil și dur și este predispus la fisuri. În același timp, se formează și se atașează stresul rezidual la piesa de prelucrat. Aceasta va duce la reducerea rezistenței la oboseală, la fractura accelerată, la coroziunea stresului și la alte fenomene. Prin urmare, în timpul procesului de procesare, ar trebui să încercăm să evităm problemele de mai sus și să îmbunătățim calitatea procesării.
3.5 Îmbunătățirea condițiilor de muncă și a condițiilor procesului de extrudare
Condițiile de muncă ale morții de extrudare sunt foarte slabe, iar mediul de lucru este, de asemenea, foarte rău. Prin urmare, îmbunătățirea metodei procesului de extrudare și a parametrilor procesului și îmbunătățirea condițiilor de muncă și a mediului de lucru sunt benefice pentru îmbunătățirea vieții morții. Prin urmare, înainte de extrudare, este necesar să formulăm cu atenție planul de extrudare, să selectați cele mai bune sisteme de echipamente și specificații de material, să formulați cei mai buni parametri ai procesului de extrudare (cum ar fi temperatura de extrudare, viteza, coeficientul de extrudare și presiunea de extrudare, etc.) și îmbunătățirea îmbunătățirii Mediu de lucru în timpul extrudării (cum ar fi răcirea apei sau răcirea azotului, lubrifierea suficientă etc.), reducând astfel sarcina de lucru a matriței (cum ar fi reducerea presiunii de extrudare, reducerea căldurii frigorite și alternativă încărcare etc.), stabiliți și îmbunătățiți procedurile de operare a procesului și procedurile de utilizare sigură.
4 Concluzie
Odată cu dezvoltarea tendințelor industriei din aluminiu, în ultimii ani toată lumea caută modele de dezvoltare mai bune pentru a îmbunătăți eficiența, a economisi costuri și a crește beneficiile. Mărimea de extrudare este, fără îndoială, un nod de control important pentru producerea de profiluri de aluminiu.
Există mulți factori care afectează viața de extrudare a aluminiului. În plus față de factorii interni, cum ar fi proiectarea structurală și rezistența matriței, materialele de matriță, procesarea la rece și termică și tehnologia de prelucrare electrică, tratarea termică și tehnologia de tratare a suprafeței, există condiții de extrudare a procesului și de utilizare, întreținerea și repararea matriței, extrudarea Caracteristicile materialelor și forma produsului, specificațiile și managementul științific al matriței.
În același timp, factorii de influență nu sunt o singură problemă complexă multi-factor, pentru a-și îmbunătăți viața, desigur, este, de asemenea, o problemă sistemică, în producția și utilizarea reală a procesului, trebuie să optimizeze designul, Prelucrarea mucegaiului, utilizarea întreținerii și alte aspecte principale ale controlului și apoi îmbunătățirea duratei de viață a matriței, reduce costurile de producție, îmbunătățesc eficiența producției.
Editat de mai Jiang de la Mat Aluminum
Timpul post: 14-20-2024
