1. Introduktion
Formen är ett viktigt verktyg för extrudering av aluminiumprofil. Under profil extruderingsprocessen måste formen motstå hög temperatur, högt tryck och hög friktion. Under långvarig användning kommer det att orsaka mögelslitage, plastisk deformation och trötthetsskador. I svåra fall kan det orsaka mögelbrott.
2. Felformer och orsaker till formar
2.1 Bärfel
Slitage är den huvudsakliga formen som leder till att extrudering av extrudering, vilket kommer att få storleken på aluminiumprofiler att vara i ordning och ytkvaliteten minskar. Under extrudering möter aluminiumprofiler den öppna delen av mögelhålan genom extruderingsmaterialet under hög temperatur och högt tryck utan smörjbearbetning. Den ena sidan kontakter direkt med bromsokremsan och den andra sidan glider, vilket resulterar i stor friktion. Hålrumets yta och ytan på bromsokbältet utsätts för slitage och fel. Samtidigt, under friktionsprocessen för formen, fästs en viss billetmetall till formens arbetsyta, vilket gör att mögelens geometri kan förändras och kan inte användas och betraktas också som ett slitfel, vilket är uttryckt i form av passivering av banbrytande, rundade kanter, plan sjunkande, ytspår, skalning, etc.
Den specifika formen av matkläder är relaterad till många faktorer såsom friktionsprocessens hastighet, såsom den kemiska sammansättningen och mekaniska egenskaperna hos matmaterialet och den bearbetade billet, ytråheten hos matrisen och billet, och trycket, trycket, temperatur och hastighet under extruderingsprocessen. Slitage av aluminium extruderingsform är huvudsakligen termisk slitage, termisk slitage orsakas av friktion, metallytan mjukgöring på grund av stigande temperatur och ytan på mögelkavitetens sammanlåsning. Efter att ytan på mögelhålan mjukes vid hög temperatur reduceras dess slitmotstånd kraftigt. I processen med termisk slitage är temperaturen den viktigaste faktorn som påverkar termisk slitage. Ju högre temperatur, desto allvarligare är det termiska slitaget.
2.2 Plastisk deformation
Plastisk deformation av aluminiumprofil extrudering dör är den avkastande processen för matningsmetallmaterialet.
Eftersom extruderingsguden är i ett tillstånd av hög temperatur, högt tryck och hög friktion med den extruderade metallen under lång tid när den fungerar, ökar och orsakar mjukningens yttemperatur.
Under mycket höga belastningsförhållanden kommer en stor mängd plastisk deformation att inträffa, vilket får arbetsbältet att kollapsa eller skapa en ellips, och formen på den producerade produkten kommer att förändras. Även om formen inte producerar sprickor kommer den att misslyckas eftersom den dimensionella noggrannheten i aluminiumprofilen inte kan garanteras.
Dessutom utsätts ytan på extruderingsdynen för temperaturskillnader orsakade av upprepad uppvärmning och kylning, vilket ger växlande termiska spänningar av spänning och komprimering på ytan. Samtidigt genomgår mikrostrukturen också transformationer i varierande grad. Under denna kombinerade effekt kommer mögelslitage och ytplastisk deformation att inträffa.
2.3 Trötthetsskador
Termisk trötthetsskada är också en av de vanligaste formerna av mögelfel. När den uppvärmda aluminiumstången kommer i kontakt med ytan på extruderingsdödet stiger yttemperaturen på aluminiumstången mycket snabbare än den inre temperaturen, och tryckspänning genereras på ytan på grund av expansion.
Samtidigt minskar utbytet av mögelytan på grund av temperaturökningen. När tryckökningen överskrider ytmetallen vid motsvarande temperatur visas plastkomprimeringsstammen på ytan. När profilen lämnar formen minskar yttemperaturen. Men när temperaturen inuti profilen fortfarande är hög kommer dragstammen att bildas.
På samma sätt, när ökningen av dragspänningen överskrider utbytesstyrkan för profilytan, kommer plastdragstammen att inträffa. När den lokala stammen av formen överskrider den elastiska gränsen och kommer in i plaststamområdet kan den gradvisa ackumuleringen av små plaststammar bilda trötthetssprickor.
För att förhindra eller minska trötthetsskador på formen bör lämpliga material väljas och ett lämpligt värmebehandlingssystem bör användas. Samtidigt bör uppmärksamheten ägnas åt att förbättra formmiljön i formen.
2.4 Mögelbrott
I den faktiska produktionen fördelas sprickor i vissa delar av formen. Efter en viss serviceperiod genereras små sprickor och expanderar gradvis i djupet. Efter att sprickorna expanderar till en viss storlek kommer formens bärande kapacitet att försvagas allvarligt och orsakar sprickor. Eller mikrokrackor har redan inträffat under den ursprungliga värmebehandlingen och bearbetningen av formen, vilket gör det enkelt för formen att expandera och orsaka tidiga sprickor under användning.
När det gäller design är de främsta orsakerna till misslyckande formstyrkesdesign och val av filéradie vid övergången. När det gäller tillverkning är de främsta orsakerna till materiell förinspektion och uppmärksamhet på ytråhet och skador under bearbetningen, liksom effekten av värmebehandling och ytbehandlingskvalitet.
Under användning bör uppmärksamhet ägnas åt kontrollen av förvärmning av mögel, extruderingsförhållande och götstemperatur, samt kontroll av extruderingshastighet och metalldeformationsflöde.
3. Förbättring av mögelliv
Vid produktion av aluminiumprofiler står mögelkostnader för en stor del av profilekstreksträngsproduktionskostnaderna.
Kvaliteten på formen påverkar också produktens kvalitet. Eftersom arbetsförhållandena för extruderingsformen i profil extruderingsproduktion är mycket hård är det nödvändigt att strikt kontrollera formen från design och materialval till den slutliga produktionen av formen och efterföljande användning och underhåll.
Speciellt under produktionsprocessen måste formen ha hög termisk stabilitet, termisk trötthet, termisk slitstyrka och tillräcklig seghet för att förlänga formens livslängd och minska produktionskostnaderna.
3.1 Val av mögelmaterial
Extruderingsprocessen för aluminiumprofiler är en högtemperatur, högbelastad bearbetningsprocess, och aluminium extrudering dör utsätts för mycket hårda användningsförhållanden.
Extruderingsstängen utsätts för höga temperaturer, och den lokala yttemperaturen kan nå 600 grader Celsius. Ytan på extruderingsstängen värms upprepade gånger och kyls, vilket orsakar termisk trötthet.
När man extruderar aluminiumlegeringar måste formen tåla hög komprimering, böjning och skjuvspänningar, vilket kommer att orsaka limslitage och slipande slitage.
Beroende på arbetsförhållandena för extrudering dör kan materialets erforderliga egenskaper bestämmas.
Först och främst måste materialet ha bra processprestanda. Materialet måste vara lätt att smälta, smed, process och värmebehandling. Dessutom måste materialet ha hög styrka och hög hårdhet. Extruderingsdies fungerar i allmänhet under hög temperatur och högt tryck. Vid extrudering av aluminiumlegeringar krävs draghållfastheten hos matmaterialet vid rumstemperatur att vara större än 1500MPa.
Det måste ha hög värmebeständighet, det vill säga förmågan att motstå mekanisk belastning vid höga temperaturer under extrudering. Det måste ha höghet och frakturthetsvärden vid normal temperatur och hög temperatur, för att förhindra att formen från spröd sprickor under stressförhållanden eller slagbelastningar.
Det måste ha hög slitstyrka, det vill säga ytan har förmågan att motstå slitage under långvarig hög temperatur, högt tryck och dålig smörjning, särskilt när man extruderar aluminiumlegeringar, den har förmågan att motstå metall vidhäftning och slitage.
God härdbarhet krävs för att säkerställa höga och enhetliga mekaniska egenskaper över hela tvärsnittet av verktyget.
Hög värmeledningsförmåga krävs för att snabbt sprida värme från arbetsytan på verktygsformen för att förhindra lokal överbränning eller överdriven förlust av mekanisk styrka hos det extruderade arbetsstycket och själva formen.
Det måste ha en stark motstånd mot upprepad cyklisk stress, det vill säga det kräver hög varaktig styrka för att förhindra för tidig trötthetsskada. Det måste också ha viss korrosionsmotstånd och goda nitridabilitetsegenskaper.
3.2 Rimlig design av mögel
Rimlig design av formen är en viktig del av att förlänga livslängden. En korrekt utformad mögelstruktur bör säkerställa att det inte finns någon möjlighet till påverkan och stresskoncentration under normala användningsförhållanden. Därför, när du utformar formen, försök att göra stressen på varje del jämn och var uppmärksam för att undvika skarpa hörn, konkava hörn, väggtjockleksskillnad, platt bred tunn väggsektion etc. för att undvika överdriven spänningskoncentration. Sedan ， orsaka värmebehandlingsdeformation, sprickbildning och sprött fraktur eller tidig varm sprickbildning under användning, medan den standardiserade designen också bidrar till utbyte av lagring och underhåll av formen.
3.3 Förbättra kvaliteten på värmebehandling och ytbehandling
Extruderingslivet för extrudering dör beror till stor del på kvaliteten på värmebehandlingen. Därför är avancerade värmebehandlingsmetoder och värmebehandlingsprocesser samt härdande och ytförstärkande behandlingar särskilt viktiga för att förbättra formens livslängd.
Samtidigt kontrolleras värmebehandling och ytförstärkningsprocesser strikt för att förhindra värmebehandlingsdefekter. Justera släckning och härdningsprocessparametrar, öka antalet förbehandling, stabiliseringsbehandling och härdning, uppmärksamma temperaturkontroll, uppvärmning och kylintensitet, använda nya kylningsmedier och studera nya processer och ny utrustning såsom förstärkning och härskning och olika ytstärkning Behandlingen bidrar till att förbättra formens livslängd.
3.4 Förbättra kvaliteten på mögeltillverkning
Under bearbetning av mögel inkluderar vanliga bearbetningsmetoder mekanisk bearbetning, trådskärning, elektrisk urladdningsbearbetning, etc. Mekanisk bearbetning är en oundgänglig och viktig process i mögelbehandlingsprocessen. Det ändrar inte bara utseendestorleken på formen, utan påverkar också profilens kvalitet och formens livslängd.
Wire Cutting of Die hål är en allmänt använt processmetod vid mögelbehandling. Det förbättrar bearbetningseffektiviteten och bearbetningsnoggrannheten, men det ger också några speciella problem. Till exempel, om en mögel bearbetad genom trådskärning används direkt för produktion utan att härda, slagg, skalning etc. kommer lätt att inträffa, vilket kommer att minska formens livslängd. Därför kan tillräcklig härdning av formen efter trådskärning förbättra yttränningstillståndet, minska restspänningen och öka formens livslängd.
Stresskoncentration är den främsta orsaken till mögelfraktur. Inom räckvidden som tillåts av ritningsdesignen, desto större är diametern på trådskärningsledningen, desto bättre. Detta hjälper inte bara att förbättra bearbetningseffektiviteten, utan förbättrar också fördelningen av stress för att förhindra att stresskoncentrationen förekommer.
Elektrisk urladdningsbearbetning är en slags elektrisk korrosionsbearbetning utförd av superpositionen av material förångning, smältning och bearbetningsvätska som produceras under urladdning. Problemet är att på grund av värmen från uppvärmning och kylning som verkar på bearbetningsvätskan och den elektrokemiska verkan av bearbetningsvätskan bildas ett modifierat skikt i bearbetningsdelen för att producera belastning och stress. När det gäller olja sönderdelades kolatomerna på grund av förbränningen av oljediffus och förgasar till arbetsstycket. När den termiska spänningen ökar blir det försämrade skiktet sprött och hårt och är benägna att spricka. Samtidigt bildas restspänning och fäst vid arbetsstycket. Detta kommer att resultera i minskad trötthetsstyrka, accelererad sprick, stresskorrosion och andra fenomen. Under bearbetningsprocessen bör vi därför försöka undvika ovanstående problem och förbättra behandlingskvaliteten.
3.5 Förbättra arbetsförhållandena och extruderingsprocessförhållanden
Arbetsförhållandena för extrudering dör är mycket dåliga, och arbetsmiljön är också mycket dålig. Därför är förbättring av extruderingsprocessmetoden och processparametrarna och förbättring av arbetsförhållandena och arbetsmiljön fördelaktiga för att förbättra livslängden. Därför, före extrudering är det nödvändigt att noggrant formulera extruderingsplanen, välja det bästa utrustningssystemet och materialspecifikationerna, formulera de bästa extruderingsprocessparametrarna (såsom extruderingstemperatur, hastighet, extruderingskoefficient och extruderingstryck, etc.) och förbättra arbetsmiljö under extrudering (såsom vattenkylning eller kvävekylning, tillräcklig smörjning, etc.), vilket minskar formens arbetsbördan (såsom att minska extruderingstrycket, minska kyla värme och växlande belastning, etc.), upprätta och förbättra processens driftsförfaranden och förfaranden för säker användning.
4 Slutsats
Med utvecklingen av trender för aluminiumindustrin söker alla de senaste åren bättre utvecklingsmodeller för att förbättra effektiviteten, spara kostnader och öka fördelarna. Extruderingsstängen är utan tvekan en viktig kontrollnod för produktion av aluminiumprofiler.
Det finns många faktorer som påverkar livet för aluminium extrudering dör. Förutom de interna faktorerna såsom strukturell design och styrka hos materien, matmaterial, kall och termisk bearbetning och elektrisk bearbetningsteknik, värmebehandling och ytbehandlingsteknik finns det extruderingsprocesser och användningsförhållanden, matunderhåll och reparation, extrudering Produktmaterialegenskaper och form, specifikationer och vetenskaplig hantering av matrisen.
Samtidigt är de påverkande faktorerna inte en enda, utan ett komplext multifaktorens omfattande problem, för att förbättra dess livslängd är naturligtvis också ett systemiskt problem, i den faktiska produktionen och användningen av processen, måste optimera designen, Mögelbehandling, använd underhåll och andra huvudaspekter av kontrollen och sedan förbättra formens livslängd, minska produktionskostnaderna, förbättra produktionseffektiviteten.
Redigerad av May Jiang från Mat Aluminium
Inläggstid: augusti-12-2024
