1. Giriş
Kalıp, alüminyum profil ekstrüzyonu için anahtar bir araçtır. Profil ekstrüzyon işlemi sırasında kalıp yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve yüksek sürtünmeye dayanmalıdır. Uzun süreli kullanım sırasında küf aşınması, plastik deformasyon ve yorgunluk hasarına neden olur. Şiddetli durumlarda, kalıp kırılmalarına neden olabilir.
2. Kalıpların başarısız formları ve nedenleri
2.1 Giyim Arızası
Aşınma, alüminyum profillerin boyutunun düzensiz olmasına ve yüzey kalitesinin azalmasına neden olacak ekstrüzyon kalıbının başarısızlığına yol açan ana formdur. Ekstrüzyon sırasında, alüminyum profiller, yüksek sıcaklık altında ekstrüzyon malzemesi ve yağlama işlemi yapmadan yüksek basınç altında kalıp boşluğunun açık kısmını karşılar. Bir tarafı doğrudan kaliper şeridi düzlemi ve diğer yan slaytlarla temas ederek büyük sürtünme ile sonuçlanır. Boşluğun yüzeyi ve kaliper kayışının yüzeyi aşınmaya ve başarısızlığa tabi tutulur. Aynı zamanda, kalıbın sürtünme işlemi sırasında, kalıp değişiminin geometrisini yapan ve kullanılamayan ve ayrıca bir aşınma arızası olarak kabul edilen kalıbın çalışma yüzeyine bazı kütük metalleri yapılır. Kesme kenarının pasivasyon, yuvarlak kenarlar, düzlem batması, yüzey olukları, soyma vb.
Ölüm aşınmasının spesifik şekli, kalıp malzemesinin kimyasal bileşimi ve mekanik özellikleri ve işlenmiş kütük, kalıp ve kütüklerin yüzey pürüzlülüğü ve basınç gibi sürtünme işleminin hızı gibi birçok faktörle ilişkilidir. ekstrüzyon işlemi sırasında sıcaklık ve hız. Alüminyum ekstrüzyon kalıbının aşınması esas olarak termal aşınmadır, termal aşınma sürtünme, artan sıcaklık nedeniyle metal yüzey yumuşaması ve kalıp boşluklarının yüzeyine neden olur. Kalıp boşluğunun yüzeyi yüksek sıcaklıkta yumuşatıldıktan sonra, aşınma direnci büyük ölçüde azalır. Termal aşınma sürecinde, sıcaklık termal aşınmayı etkileyen ana faktördür. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, termal aşınma o kadar ciddi olur.
2.2 Plastik deformasyon
Alüminyum profil ekstrüzyonunun plastik deformasyonu, kalıp metal malzemesinin verim sürecidir.
Ekstrüzyon kalıbı, çalışırken uzun süre ekstrüde metal ile yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve yüksek sürtünme durumunda olduğundan, kalıbın yüzey sıcaklığı artar ve yumuşamaya neden olur.
Çok yüksek yük koşulları altında, iş kemerinin çökmesine veya bir elips oluşturmasına neden olan büyük miktarda plastik deformasyon meydana gelecektir ve üretilen ürünün şekli değişecektir. Kalıp çatlak üretmese bile, alüminyum profilin boyutsal doğruluğu garanti edilemediği için başarısız olacaktır.
Ek olarak, ekstrüzyon kalıbının yüzeyi, tekrarlanan ısıtma ve soğutmanın neden olduğu sıcaklık farklılıklarına maruz kalır, bu da yüzeyde alternatif termal gerginlik ve sıkıştırma gerilmeleri üretir. Aynı zamanda, mikroyapı da değişen derecelere dönüşümlere uğrar. Bu birleşik etki altında, küf aşınması ve yüzey plastik deformasyonu meydana gelecektir.
2.3 Yorgunluk hasarı
Termal yorgunluk hasarı da kalıp yetmezliğinin en yaygın formlarından biridir. Isıtılmış alüminyum çubuk ekstrüzyon kalıbının yüzeyi ile temas ettiğinde, alüminyum çubuğun yüzey sıcaklığı iç sıcaklıktan çok daha hızlı yükselir ve genleşme nedeniyle yüzeyde sıkıştırma gerilimi üretilir.
Aynı zamanda, kalıp yüzeyinin akma mukavemeti, sıcaklık artışı nedeniyle azalır. Basıncadaki artış, yüzey metalinin karşılık gelen sıcaklıkta akma mukavemetini aştığında, yüzeyde plastik sıkıştırma suşu belirir. Profil kalıbı terk ettiğinde, yüzey sıcaklığı azalır. Ancak profilin içindeki sıcaklık hala yüksek olduğunda, gerilme gerinim oluşacaktır.
Benzer şekilde, gerilme gerilmesindeki artış profil yüzeyinin akma mukavemetini aştığında, plastik gerilme suşu oluşacaktır. Küfün lokal suşu elastik sınırı aştığında ve plastik gerinim bölgesine girdiğinde, küçük plastik suşların kademeli birikimi yorulma çatlakları oluşturabilir.
Bu nedenle, kalıbın yorulma hasarını önlemek veya azaltmak için uygun malzemeler seçilmeli ve uygun bir ısı işlem sistemi benimsenmelidir. Aynı zamanda, kalıbın kullanım ortamının iyileştirilmesine dikkat edilmelidir.
2.4 Kalıp kırılması
Gerçek üretimde, çatlaklar kalıbın belirli kısımlarına dağıtılır. Belirli bir hizmet süresinden sonra, küçük çatlaklar üretilir ve yavaş yavaş derinlemesine genişler. Çatlaklar belirli bir boyuta genişledikten sonra, kalıbın yük taşıma kapasitesi ciddi şekilde zayıflayacak ve kırılmaya neden olacaktır. Veya kalıpın orijinal ısıl işlemi ve işlenmesi sırasında mikro çatlaklar zaten meydana geldi, bu da kalıbın kullanım sırasında erken çatlaklara genişlemesini ve neden olmasını kolaylaştırdı.
Tasarım açısından, başarısızlığın temel nedenleri kalıp mukavemeti tasarımı ve geçişte fileto yarıçapının seçilmesidir. Üretim açısından, ana nedenler, işleme sırasında yüzey pürüzlülüğüne ve hasara ve ısı işlemi ve yüzey işlem kalitesinin etkisi olan maddi ön insepsiyon ve yüzey pürüzlülüğüne ve hasara dikkat edilmiştir.
Kullanım sırasında, kalıp ön ısıtma, ekstrüzyon oranı ve Ingot sıcaklığının kontrolüne ve ekstrüzyon hızı ve metal deformasyon akışının kontrolüne dikkat edilmelidir.
3. Kalıp yaşamının iyileştirilmesi
Alüminyum profillerin üretiminde, kalıp maliyetleri profil ekstrüzyon üretim maliyetlerinin büyük bir kısmını oluşturur.
Kalıp kalitesi de ürünün kalitesini doğrudan etkiler. Profil ekstrüzyon üretiminde ekstrüzyon kalıbının çalışma koşulları çok sert olduğundan, kalıbın tasarım ve malzeme seçiminden kalıbın son üretimine ve müteakip kullanım ve bakımına kadar sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.
Özellikle üretim işlemi sırasında kalıp, kalıbın hizmet ömrünü uzatmak ve üretim maliyetlerini azaltmak için yüksek termal stabilite, termal yorgunluk, termal aşınma direnci ve yeterli tokluğa sahip olmalıdır.
3.1 Kalıp malzemesi seçimi
Alüminyum profillerin ekstrüzyon işlemi yüksek sıcaklık, yüksek yük işlem işlemidir ve alüminyum ekstrüzyon kalıbı çok sert kullanım koşullarına tabi tutulur.
Ekstrüzyon kalıbı yüksek sıcaklıklara tabi tutulur ve lokal yüzey sıcaklığı 600 santigrat dereceye ulaşabilir. Ekstrüzyon kalıbının yüzeyi tekrar tekrar ısıtılır ve soğutulur, bu da termal yorgunluğa neden olur.
Alüminyum alaşımları ekstrüde ederken, kalıp yüksek sıkıştırma, bükme ve kesme gerilmelerine dayanmalıdır, bu da yapışkan aşınmaya ve aşındırıcı aşınmaya neden olur.
Ekstrüzyon kalıbının çalışma koşullarına bağlı olarak, malzemenin gerekli özellikleri belirlenebilir.
Her şeyden önce, malzemenin iyi süreç performansına sahip olması gerekir. Malzemenin koklaması, dövülmesi, işlenmesi ve ısı işleminin kolay olması gerekir. Ek olarak, malzemenin yüksek mukavemet ve yüksek sertliğe sahip olması gerekir. Ekstrüzyon kalıpları genellikle yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında çalışır. Alüminyum alaşımları ekstrüde ederken, oda sıcaklığında kalıp malzemesinin gerilme mukavemetinin 1500MPa'dan büyük olması gerekir.
Yüksek ısı direncine, yani ekstrüzyon sırasında yüksek sıcaklıklarda mekanik yüke direnme yeteneğine sahip olması gerekir. Stres koşulları veya darbe yükleri altında kalıbın kırılgan kırılmasını önlemek için normal sıcaklıkta ve yüksek sıcaklıkta yüksek darbeli tokluk ve kırılma tokluğu değerlerine sahip olması gerekir.
Yüksek aşınma direncine sahip olması gerekir, yani yüzey uzun süreli yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve zayıf yağlama altında aşınmaya direnme yeteneğine sahiptir, özellikle alüminyum alaşımlarını ekstrüde ederken, metal yapışmasına ve aşınmaya direnme yeteneğine sahiptir.
Aracın tüm kesitinde yüksek ve düzgün mekanik özellikler sağlamak için iyi sertleştirilebilirlik gereklidir.
Yerel aşırı çıkmayı veya ekstrüde edilmiş iş parçasının ve kalıbın kendisinin aşırı mekanik mukavemetini önlemek için alet kalıbının çalışma yüzeyinden ısıyı hızlı bir şekilde dağıtmak için yüksek termal iletkenlik gereklidir.
Tekrarlanan döngüsel strese karşı güçlü bir dirence sahip olması gerekir, yani erken yorgunluk hasarını önlemek için yüksek kalıcı mukavemet gerektirir. Ayrıca belirli korozyon direncine ve iyi nitridabilite özelliklerine sahip olması gerekir.
3.2 Makul kalıp tasarımı
Kalıbın makul tasarımı, hizmet ömrünü uzatmanın önemli bir parçasıdır. Doğru tasarlanmış bir kalıp yapısı, normal kullanım koşulları altında darbe rüptürü ve stres konsantrasyonu olasılığının olmamasını sağlamalıdır. Bu nedenle, kalıbı tasarlarken, aşırı stres konsantrasyonunu önlemek için her parça üzerinde stres yapmaya çalışın ve keskin köşelerden, içbükey köşelerden, duvar kalınlığı farkı, düz geniş ince duvar bölümü vb. Önlemek için dikkat edin. Daha sonra ， Kullanım sırasında ısıl işlem deformasyonuna, çatlak ve kırılgan kırılmaya veya erken sıcak çatlamaya neden olurken, standart tasarım kalıbın depolama ve bakımı alışverişine de elverişlidir.
3.3 Isı işlemi ve yüzey işleminin kalitesini iyileştirin
Ekstrüzyonun hizmet ömrü büyük ölçüde ısıl işlemin kalitesine bağlıdır. Bu nedenle, gelişmiş ısıl işlem yöntemleri ve ısıl işlem süreçlerinin yanı sıra sertleştirme ve yüzey güçlendirme tedavilerinin kalıbın hizmet ömrünü iyileştirmek için özellikle önemlidir.
Aynı zamanda, ısı işlemi kusurlarını önlemek için ısıl işlem ve yüzey güçlendirme işlemleri kesinlikle kontrol edilir. Söndürme ve tavlama işlem parametrelerini ayarlamak, ön muamele sayısının arttırılması, stabilizasyon tedavisi ve tavlama, sıcaklık kontrolüne, ısıtmaya ve soğutma yoğunluğuna dikkat etmek, yeni söndürme ortamını kullanarak ve yeni süreçler ve güçlendirme ve çeşitli yüzey güçlendirme gibi yeni ekipmanların incelenmesi tedavi, kalıbın servis ömrünü iyileştirmeye elverişlidir.
3.4 Kalıp üretiminin kalitesini artırın
Kalıpların işlenmesi sırasında, yaygın işleme yöntemleri mekanik işleme, tel kesme, elektrik deşarjı işleme, vb. İçerir. Mekanik işleme, kalıp işleme işleminde vazgeçilmez ve önemli bir işlemdir. Sadece kalıbın görünüm boyutunu değiştirmekle kalmaz, aynı zamanda profilin kalitesini ve kalıbın servis ömrünü doğrudan etkiler.
Kalıp deliklerinin tel kesilmesi, kalıp işlemede yaygın olarak kullanılan bir proses yöntemidir. İşleme verimliliğini ve işleme doğruluğunu artırır, ancak aynı zamanda bazı özel sorunlar da getirir. Örneğin, tel kesimi ile işlenen bir kalıp, temperleme, cüruf, soyma vb. Olmadan doğrudan üretim için kullanılırsa, kalıbın servis ömrünü azaltacaktır. Bu nedenle, tel kesimden sonra kalıbın yeterli temperlenmesi, yüzey gerilme stresi durumunu iyileştirebilir, artık stresi azaltabilir ve kalıbın servis ömrünü artırabilir.
Stres konsantrasyonu, küf kırmasının ana nedenidir. Çizim tasarımının izin verdiği kapsamda, tel kesme telinin çapı ne kadar büyük olursa o kadar iyidir. Bu sadece işleme verimliliğini artırmaya yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda stres konsantrasyonunun ortaya çıkmasını önlemek için stresin dağılımını büyük ölçüde geliştirir.
Elektrikli deşarj işleme, taburculuk sırasında üretilen malzeme buharlaşma, erime ve işleme sıvısı buharlaşmasının üst üste binmesi ile gerçekleştirilen bir tür elektrik korozyon işlenmesidir. Sorun şu ki, işleme sıvısına etki eden ısıtma ve soğutma ısısı ve işleme sıvısının elektrokimyasal etkisi nedeniyle, işleme kısmında, gerilme ve stres üretmek için modifiye edilmiş bir tabaka oluşur. Yağ söz konusu olduğunda, karbon atomları, yağ dağınık ve karbürtrinin iş parçasına yanması nedeniyle ayrışmıştır. Termal stres arttığında, kötüleşmiş tabaka kırılgan ve sertleşir ve çatlaklara eğilimlidir. Aynı zamanda, kalıntı stres oluşur ve iş parçasına bağlanır. Bu, yorgunluk mukavemeti, hızlandırılmış kırık, stres korozyonu ve diğer fenomenlerin azalmasına neden olacaktır. Bu nedenle, işleme işlemi sırasında, yukarıdaki sorunlardan kaçınmaya ve işleme kalitesini artırmaya çalışmalıyız.
3.5 Çalışma koşullarını ve ekstrüzyon işlem koşullarını iyileştirin
Ekstrüzyon kalıbının çalışma koşulları çok zayıftır ve çalışma ortamı da çok kötüdür. Bu nedenle, ekstrüzyon işlemi yöntemini ve proses parametrelerini iyileştirmek ve çalışma koşullarını ve çalışma ortamını iyileştirmek, kalının ömrünü iyileştirmek için faydalıdır. Bu nedenle, ekstrüzyondan önce, ekstrüzyon planını dikkatlice formüle etmek, en iyi ekipman sistemini ve malzeme spesifikasyonlarını seçmek, en iyi ekstrüzyon işlemi parametrelerini (ekstrüzyon sıcaklığı, hız, ekstrüzyon katsayısı ve ekstrüzyon basıncı vb.) Formüle etmek ve Ekstrüzyon sırasında çalışma ortamı (su soğutma veya azot soğutma, yeterli yağlama, vb.), böylece kalıbın çalışma yükünü azaltmak (ekstrüzyon basıncını azaltmak, soğutma ısısını azaltmak ve soğutma ısıyı azaltmak gibi Alternatif Yük, vb.), İşlem çalışma prosedürlerini ve güvenli kullanım prosedürlerini oluşturun ve geliştirin.
4 Sonuç
Alüminyum endüstri trendlerinin geliştirilmesiyle, son yıllarda herkes verimliliği artırmak, maliyet tasarrufu ve faydaları artırmak için daha iyi geliştirme modelleri arıyor. Ekstrüzyon kalıbı şüphesiz alüminyum profillerin üretimi için önemli bir kontrol düğümüdür.
Alüminyum ekstrüzyonun ömrünü etkileyen birçok faktör vardır. Die, kalıp malzemeleri, soğuk ve termal işleme ve elektrik işleme teknolojisinin yapısal tasarımı ve gücü gibi iç faktörlere ek olarak, ısıl işlem ve yüzey işlem teknolojisi, ekstrüde işlemi ve kullanım koşulları, kalıp bakımı ve onarım, ekstrüzyon vardır. Ürün malzemesi özellikleri ve şekil, özellikleri ve kalıp bilimsel yönetimi.
Aynı zamanda, etkilenen faktörler tek bir şey değildir, ancak elbette ömrünü iyileştirmek için karmaşık bir çok faktörlü kapsamlı sorundur, aynı zamanda sürecin gerçek üretimi ve kullanımında, tasarımı optimize etmek için sistemik bir sorundur. Kalıp işleme, kontrolün bakım ve diğer ana yönlerini kullanın ve kalıbın servis ömrünü iyileştirin, üretim maliyetlerini azaltın, üretim verimliliğini artırın.
Mat Aluminum'dan May Jiang tarafından düzenlendi
Gönderme Zamanı: Ağu-14-2024
