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六、模具上机前工作带必须经过研磨抛光,工作带一般要求抛光至镜面。对模具工作带的平面度和垂直度装配前要进行检查。氮化质量的好坏一定程度上决定了工作带抛光的光洁度。模具腔内必须用高压气以及毛刷清理干净,不得有粉尘或杂质异物,否则极易在金属流的带动下拉伤工作带,使挤压出来的型材产品出现面粗或划线等缺陷。
七、挤压生产时模具保温时间一般在2-3小时左右,但不能超过8小时,否则模具工作带氮化层硬度会降低而导致上机时不耐磨引起型材表面粗糙,严重的会引起划线等缺陷。使用模具时要有与模具相配套的模支撑、模套和支承垫,避免因支承垫内孔过大而导致模具出口面与支承垫接触面太小,使得模具变形或破裂。模具、挤压筒、挤压轴三者同心,同心度为±3mm以内,否则易产生偏心载荷以及模具各部位的设计流动速度改变,影响型材成型。
八、采用正确的碱洗(煮模)方法。模具卸模后,此时模具温度在500°C以上,如果立即浸入碱水中,由于碱水温度要比模具温度低得多,如果模具温度下降迅速,模具极易发生开裂现象。正确方法是等卸模后将模具在空气中放置到100°-150°C再浸入碱水中。普通分流组合模在卸模前进行拔模操作,可以大大减少煮模工作量,缩短煮模时间。具体做法是挤压结束后,挤压杆先于挤压筒后退,压余留在挤压筒中,然后挤压筒后退,可同时将模具分流孔中的部分残铝随同压余拔出,然后再进行碱煮。有的分流组合模芯头极小,甚至比钢笔还细,这类模具挤压结束后不允许拔模,煮模工开模时一定要事先看清楚模具结构,必须等模具腔中的残铝基本都煮掉才能开模。否则稍不留神就会将芯头碰断,致使模具报废。
九、模具使用上采用由低到高再到低的使用强度。模具刚进入服役期时,内部金属组织性能还处于浮动阶段,在此期间应采用低强度的作业方案,以使模具向平稳期过渡。模具使用中期,由于模具的各项性能已基本处于平稳状态,类似与刚过磨合期的汽车,可适当提高使用强度。到后期,模具的金属组织已经开始恶化,铝型材流水线,疲劳强度,稳定性和韧性经过长期的生产服役已经开始走入下降曲线,此时应适当降低模具的使用强度直至模具报废。
十、加强模具在挤压生产过程中的使用维护记录,完善每套模具的跟踪记录档案和管理。挤压模具从入厂验收到模具使用结束报废,这中间时间短则几个月,长的达一年以上。基本上来讲,模具的使用记录也记载着型材生产的各个过程。挤压模具数量大、品种多,对每套模具的使用过程进行管理,有利于帮助模具库管理员、模具使用者和模具设计制造人员了解每套库存模具的真实情况。模具的跟踪记录包括:
(1)模具的制造信息,包括每套模具的设计图纸,制作记录、检验记录(精度值,硬度值)等。
(2)模具每次上机挤压的工艺信息,如加温时间、铝棒温度、模具温度、挤压速度、挤压力、突破压力、铝棒长度、合格品支数、型材线密度、成材率等。
(3)每套模具的前三次修模方案、氮化处理时间、出入模具库时间、报废或返回模具厂维修的时间和原因等,这些记录的收集对改进模具管理、核算模具成本、优化模具设计和修模、评判模具质量好坏、提高挤压生产的稳定性、合理使用模具、确定模具较低库存等工作都有着直接的影响。
铝型材市场竞争的日益加剧,迫使各铝型材生产企业在挤压模具的采购、使用、维护与管理投入巨大的精力,这要求企业在改变以前的粗放式生产管理的同时改变自身观念,从细节抓起,做好模具的统计分析和成本消耗管理,才能适应新的市场形势,在市场中夺得先机。
铝型材挤压质量与产量的优化与提高
通常,铝型材挤压如果没有非预定的停机时间,那么大产量主要决定于挤压速度,而后者受制于四个因素,其中三个固定不变而另一个则是可变的。首先因素是挤压机的挤压力,挤压力大的可在锭坯温度较低时顺利地挤压;第二个因素是模具设计,挤压时金属与模壁的摩擦通常可使通过的铝合金的温度上升35~62℃;第三个因素是被挤压合金的特性,是限制挤压速度的不可控制的因素,型材的出口温度一般不可超过540℃,否则,材料表面质量会下降,模痕明显加重,甚至出现粘铝、凹印、微裂缝、撕裂等。最后一个因素是温度及其受控程度。
由于铝型材品种规格多样,并且在挤压过程中材料流动状况复杂,挤压模具承受载荷状况恶劣,使得铝型材挤压产品开发和模具的设计成为一项艰巨的任务。依赖经验设计和试模返修的传统生产模式已不能满足现代化经济发展的需求。在效率就是生命,质量就是关键的市场经济环境下,铝型材挤压生产企业最重视的是提高模具设计加工的成功率及挤压的产量和成品率。在铝及铝合金半成品生产中,挤压是主要成形工艺之一,挤压模具的好坏、挤压速度的快慢直接影响铝及铝合金挤压生产企业的产品质量和产量。
在这种情况下,如何提高挤压机的生产率已成为当务之急。提高生产率的措施很多,提高装机水平、提高工人素质、提高管理水平等都是切实有效的措施。
一、影响产品产量和质量的主要因素
1、铝棒质量的重要性
对于质量要求较高的铝型材,铝棒质量的好坏直接影响产品的质量和产量,合金化、晶粒化、细化、均质化的高质量铸锭可以减少模具的损耗,提高有效的生产时间,从而提高挤压速度实现大产量。
2、先进装备与高素质工人是提高产量的前提
对提高挤压产品的产量来说,先进的装备、高素质的工人、现代化的科学管理起着至关重要的作用。
3、模具的重要性
合理的模具设计,及时氮化提高模具工作带的硬度和光洁度,降低换模次数,减少非工效时间,提高产品质量降低废品率,对实现产量大化是非常重要的。
4、温度控制与提高产量的重要关系
通常,如果没有非预定的停机时间,那么大产量主要决定于挤压速度,而后者受制于四个因素,其中三个固定不变。后一个因素是温度及其受控程度是可变的。如果挤压机的挤压力不够大,很难顺利挤压或甚至出现塞模现象而挤不动时,就可提高锭坯温度,但挤压速度应低些,以防材料的出口温度过高。每一个合金都有其特定的优的挤压(锭坯)温度。生产实践证明,锭坯温度保持在430℃左右(挤压速度≥16mm/s时)。6063合金型材的出模温度不得超过500℃,6061合金型材的出模温度不大于525℃。出模温度的不大变化也会影响产品的产量与质量。
挤压筒温度也是很重要的,特别应注意预热阶段的温度升高,应避免各层之间产生过大的热应力,是使挤压筒与衬套同时升高到工作温度。预热升温速度不得大于38℃/h。好的预热规范是:升高到235℃,保温8h,继续升温到430℃,铝型材,保温4h后,才投入工作。这样不但能保证内外温度均匀一致,而且有足够的时间消除一切内部热应力。当然在炉内加热挤压筒是优选的预热方式。
在挤压过程中,挤压筒温度应比锭坯温度低15~40℃。如果挤压速度过快,以致挤压筒温度上升到高于锭坯温度,就要设法使挤压筒温度下降,这不但是一件麻烦的工作,而且产量会下降。在生产速度上升过程中,有时受电偶控制的加热元件会被切断,可是挤压筒温度仍在上升。如果挤压筒温度高于470℃,挤压废品就会上升。应根据不同的合金确定理想的挤压筒温度。
生产优质表面型材时,对挤压垫温度也应严格控制,以减少表面色调不一致废品量。固定挤压垫的质量比活动的好得多,能积聚更多的热量,因而能降低锭坯端头温度,濮阳铝型材,能减少杂质进入型材内,有助于提高产量。
模具温度对于获得高的产量起着重要的作用,一般不得低于430℃;另方面,也不得过高,否则,不但硬度可能下降,同时会产生氧化,主要在工作带。在模具加热过程中,应避免模具之间紧靠着,阻碍空气流通。采用带格的箱式加热炉,每个模放于一个单独的箱内。
锭坯在挤压过程中的温度升高可达40℃左右或更高些,升高量主要决定于模具设计。为了获得大产量,对各项温度决不可忽视,应记录各个温度并严加控制,以找出机台的大产量与各项温度的关系。
最后,挤压生产厂的员工都应牢记:温度的精密控制,对提高产量是至关重要的。
二、提高产品产量与质量主要途径
由于产品产量与质量主要取决于原材料、设备及模具、合适的工艺参数设定、工人素质。提高产品产量与质量、降低废品量的具体途径如下:
—选择合金化、晶粒化、细化、均质化的高质量铸锭。
—优化模具设计,及时氮化提高模具工作带的硬度和光洁度,降低换模次数,减少非工效时间。
—加长锭坯,减少压余数量。
—利用热剪,使金属实收率提高。
—在型材的焊合处锯断,选择合适的铸锭长度及挤压长度。
—降低铸锭温度,提高挤压速度保证出口温度
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