През последните години, с широкомащабните инвестиции в инфраструктура и бързия напредък на индустриализацията в Китай, производството и потреблението на цялата индустрия на алуминиеви профили нарастват бързо и Китай се превърна в най-голямата в света база за производство на алуминиеви профили и потребителски пазар .След почти 10 години на бърз растеж китайската индустрия за алуминиеви профили навлезе в нов етап на развитие и показа много нови тенденции на развитие.
Освен това, с бързото развитие на строителството, транспорта, автомобилната и слънчевата енергия и LED индустриите, изискванията за висока прецизност и висока производителност на екструзионните продукти от алуминиева сплав се увеличават всеки ден, а формата на профилната секция е сложна и разнообразна, и там има много недостатъци в дизайна на конвенционалните и обичайните форми. Следователно, за да получим висококачествени профили, ние трябва непрекъснато да се учим и натрупваме в производството и живота, както и непрекъснато да трансформираме и обновяваме.
Дизайнът на матрицата е важна връзка.Следователно е необходимо систематично да се анализира дизайнът на формата на екструдиран профил и да се решават проблемите стъпка по стъпка чрез производствената практика.
6 ключови точки от дизайна на формата за алуминиев профил
1. Анализ на размера на алуминиеви екструдирани части
Размерът и отклонението на екструдираните части се определят от матрицата, оборудването за екструдиране и други съответни фактори на процеса. Сред тях промяната на размера на матрицата има голямо влияние и причините, които влияят върху промяната на размера на матрицата, са: еластичната деформация на матрицата, повишаването на температурата на матрицата, материала на матрицата и производствената прецизност на матрицата и износването на матрицата.
(1) избор на тонажа на алуминиевия екструдер
Коефициентът на екструзия е числено представяне на трудността на матрицата да постигне екструзия.Най-общо казано, приложим е коефициентът на екструзия между 10-150. Коефициентът на екструзия е по-нисък от 10, механичните свойства на продукта са ниски; Напротив, коефициентът на екструзия е твърде висок, продуктът е склонен към повърхностна грапавост или ъгъл отклонение и други дефекти. За плътните профили често се препоръчва съотношение на екструзия около 30, за кухите профили около 45.
(2) Определяне на външните размери
Външните размери на матрицата за екструдиране се отнасят до диаметъра и дебелината на матрицата. Размерите на формата се определят от размера, теглото и здравината на профилната секция.
2. Разумно изчисляване на размера на матрицата за екструдиране
При изчисляване на размера на отвора на матрицата, основното съображение чрез екструдиране на химичния състав на алуминиевата сплав, формата на продукта, номиналния размер и толеранса, температурата на екструдиране и материала на матрицата и изстисканата под температурата сплав, коефициента на линейно разширение на продукта, базиран на характеристиките на геометрията на напречното сечение и неговите промени по време на разтягане, фактори като размера на налягането при екструзия и еластичната деформация на матрицата.
При профилите с голяма разлика в дебелината на стените тънкостенните части и трудни за оформяне зони с остри ръбове трябва да бъдат съответно увеличени по размер.
За отворите на плоски и тънкостенни профили и стенни профили с голямо съотношение между ширина и дебелина, размерът на релсите може да бъде проектиран според общите профили и размера на дебелината на лентата, в допълнение към факторите, изброени в формула, също трябва да се вземе предвид еластичната деформация, пластичната деформация, цялостното огъване, разстоянието от центъра на екструзионния цилиндър и други фактори. Освен това скоростта на екструдиране, теглителното устройство и т.н. също имат определен ефект върху размера на отвора на матрицата .
3. Разумно регулиране на скоростта на металния поток
Така наречената разумна настройка е да се гарантира, че всяка частица от напречното сечение на продукта трябва да изтича от отвора на матрицата със същата скорост при идеалното състояние.
Доколкото е възможно, използвайки пореста симетрична подредба, според формата на профила, разликата в дебелината на стената на всяка част и разликата в обиколката и разстоянието от центъра на екструзионния цилиндър, дизайна на колан с различна дължина .Общо взето, колкото по-тънка е дебелината на стената на дадена секция, толкова по-голяма е обиколката, толкова по-сложна е формата, колкото по-далеч от центъра на екструдиращия цилиндър, толкова по-къса трябва да бъде оразмерителната лента тук.
Когато лентата за оразмеряване все още е трудна за контролиране на скоростта на потока, формата е особено сложна, дебелината на стената е много тънка, далеч от центъра на частта може да се използва за насърчаване на потока Ъгъл или направляващ конус за ускоряване на потока на метала. Напротив, за тези части с много по-дебели стени или много близо до центъра на екструзионния цилиндър трябва да се използва ъгъл на препятствие, за да се допълни препятствието, за да се забави скоростта на потока тук. В допълнение, отворът за балансиране на процеса, процесът надбавка или използването на матрицата на предната камера, направляващата матрица, променете броя, размера, формата и позицията на отвора за разделяне, за да регулирате скоростта на потока на метала.
4. Осигурете достатъчна здравина на формата
Тъй като работното състояние на матрицата е много лошо по време на екструдиране, здравината на матрицата е много важен проблем при проектирането на матрицата. В допълнение към разумното разположение на отворите на матрицата, изборът на подходящи материали за матрицата, проектирането на разумна матрица структура и форма, точното изчисляване на налягането на екструдиране и проверката на допустимата якост на всяка опасна секция също е много важно.
Понастоящем има много формули за изчисляване на силата на екструзия, но модифицираната формула на Beerling все още има инженерна стойност. Методът на горната граница на разтвора на налягането на екструзия също има добра стойност на приложение и е по-лесно да се изчисли налягането на екструзия чрез използване на метода на емпиричния коефициент .
Що се отнася до проверката на якостта на матрицата, трябва да се извърши според вида на продукта, структурата на матрицата и т.н. Общата плоска матрица трябва да провери само якостта на срязване и якостта на огъване; якостта на срязване, огъване и натиск на езика и равнинната матрица за разделяне трябва да се провери и трябва да се вземе предвид якостта на опън на езика и иглата.
Един от основните проблеми при проверката на якостта е да се избере правилната формула на теорията на якостта и по-точното допустимо напрежение. През последните години методът на крайните елементи може да се използва за анализ на силата и проверка на якостта на особено сложната матрица.
5. Размер на ширината на работния ремък
Много по-сложно е да се определи работната зона на сплитерната композитна матрица, отколкото тази на половин матрицата, не само разликата в дебелината на профилната стена и разстоянието от центъра, но и екранирането на отвора на матрицата от разделителния мост трябва да се вземе под внимание. В отвора на матрицата под разделния мост работният ремък трябва да бъде изтънен поради трудността на металния поток.
При определяне на работната зона, първият, който открива най-тънката дебелина на стената в триажен мостов профил в съпротивлението на металния поток на най-голямото местно, минималната работа два пъти по-голяма от дебелината на стената, дебелината на стената по-дебела или металът е лесен за постигане, работа с надлежно отчитане на удебеляването, обикновено според определена пропорционална връзка, плюс лесен поток на ревизираното.
6. Структура на празен нож с дупка
Кухият фреза е конзолна носеща конструкция на изхода на работния ремък на дупката. Дебелината на стената на профила T ≥2,0 mm може да се използва за обработка на лесна права празна структура на фреза; Когато t<2 mm или с конзола, може използвайте наклонен празен нож.
две.Често срещани проблеми при дизайна на матрицата
1. Роля на вторична заваръчна камера
Екструзионната матрица играе важна роля при екструдирането на алуминиеви профили, което пряко влияе върху качеството на екструдираните продукти. Въпреки това, в действителното производство дизайнът на екструдиращата матрица зависи повече от опита на дизайнера и качеството на матрицата дизайнът е труден за гарантиране, така че е необходимо да се опитвате и ремонтирате матрицата много пъти.
Според недостатъците на дизайна на матрицата беше предложена оптимална проектна схема за поставяне на две заваръчни камери в долната матрица, която компенсира дефектите на непълното подаване при обработката на матрицата, избягва дефектите на отваряне, затваряне и разлика във формата преди и след освобождаване на материал, причинено от недостатъчно подаване, и ефективно решава проблема с неравномерното разпределение на скоростта в дизайна. Следователно в схемата за оптимизация температурата и разпределението на напрежението върху секцията на профила са по-равномерни и материалът е значително подобрен.
2. Ролята на вторичното отклонение
При проектирането на матрицата за екструдиране вторичното отклоняване се използва за твърди профили с голяма разлика в дебелината на стената. Пример: Първоначалният дизайн на матрицата се състои от обикновена форма и подложка за матрица.Не е идеален за първи път.Ъгълът е малък, а тънкостенната част е ултратънка и ултрамалка. Ремонтът на мухъл не е идеален, дори ако тънкостенната част е увеличена и работният ремък е спуснат.
За да се реши проблемът с неравномерното разпределение на скоростта в първоначалния дизайн на матрицата, дизайнът на водещата плоча беше приет за втори път и беше предложена оптималната схема за проектиране на две нива на водач в матрицата.
За да бъдем конкретни, тънката стена е директно насочена, частта с дебела стена е разпръсната на 30 градуса по ширината на изхода, а размерът на отвора на матрицата на частта с дебела стена е леко увеличен по размер, а ъгълът от 90 градуса на отвора на матрицата е предварително затворен и отворен на 91 градуса, а оразмеряващата работна лента също е подходящо модифицирана.
Време на публикуване: 18 март 2021 г