Ο λόγος για τον οποίο τα προφίλ από κράμα αλουμινίου χρησιμοποιούνται ευρέως στη ζωή και την παραγωγή είναι ότι όλοι αναγνωρίζουν πλήρως τα πλεονεκτήματά τους όπως η χαμηλή πυκνότητα, η αντοχή στη διάβρωση, η εξαιρετική ηλεκτρική αγωγιμότητα, οι μη σιδηρομαγνητικές ιδιότητες, η μορφοποίηση και η ανακυκλωσιμότητα.
Η βιομηχανία προφίλ αλουμινίου της Κίνας αναπτύχθηκε από το μηδέν, από μικρή σε μεγάλη, μέχρι που εξελίχθηκε σε μια σημαντική χώρα παραγωγής προφίλ αλουμινίου, με την παραγωγή να κατατάσσεται πρώτη στον κόσμο. Ωστόσο, καθώς οι απαιτήσεις της αγοράς για προϊόντα προφίλ αλουμινίου συνεχίζουν να αυξάνονται, η παραγωγή προφίλ αλουμινίου έχει αναπτυχθεί προς την κατεύθυνση της πολυπλοκότητας, της υψηλής ακρίβειας και της παραγωγής μεγάλης κλίμακας, γεγονός που έχει προκαλέσει μια σειρά προβλημάτων παραγωγής.
Τα προφίλ αλουμινίου παράγονται κυρίως με εξώθηση. Κατά την παραγωγή, εκτός από την εξέταση της απόδοσης του εξωθητήρα, του σχεδιασμού του καλουπιού, της σύνθεσης της ράβδου αλουμινίου, της θερμικής επεξεργασίας και άλλων παραγόντων διεργασίας, πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ο σχεδιασμός της διατομής του προφίλ. Ο καλύτερος σχεδιασμός διατομής προφίλ όχι μόνο μπορεί να μειώσει τη δυσκολία της διαδικασίας από την πηγή, αλλά και να βελτιώσει την ποιότητα και το αποτέλεσμα χρήσης του προϊόντος, να μειώσει το κόστος και να συντομεύσει τον χρόνο παράδοσης.
Αυτό το άρθρο συνοψίζει αρκετές κοινά χρησιμοποιούμενες τεχνικές στο σχεδιασμό διατομής προφίλ αλουμινίου μέσω πραγματικών περιπτώσεων στην παραγωγή.
1. Αρχές σχεδίασης τμήματος προφίλ αλουμινίου
Η εξώθηση προφίλ αλουμινίου είναι μια μέθοδος επεξεργασίας κατά την οποία μια θερμαινόμενη ράβδος αλουμινίου φορτώνεται σε μια κάννη εξώθησης και εφαρμόζεται πίεση μέσω ενός εξωθητήρα για να εξωθείται από μια οπή μήτρας δεδομένου σχήματος και μεγέθους, προκαλώντας πλαστική παραμόρφωση για να ληφθεί το απαιτούμενο προϊόν. Δεδομένου ότι η ράβδος αλουμινίου επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η ταχύτητα εξώθησης, η ποσότητα παραμόρφωσης και η μούχλα κατά τη διαδικασία παραμόρφωσης, η ομοιομορφία της ροής του μετάλλου είναι δύσκολο να ελεγχθεί, γεγονός που φέρνει ορισμένες δυσκολίες στο σχεδιασμό του καλουπιού. Προκειμένου να διασφαλιστεί η αντοχή του καλουπιού και να αποφευχθούν ρωγμές, κατάρρευση, θρυμματισμός κ.λπ., στη σχεδίαση του τμήματος προφίλ θα πρέπει να αποφεύγονται τα ακόλουθα: μεγάλοι πρόβολοι, μικρά ανοίγματα, μικρές οπές, πορώδεις, ασύμμετροι, με λεπτά τοιχώματα, ανώμαλο τοίχωμα πάχος κτλ. Κατά το σχεδιασμό πρέπει πρώτα να ικανοποιήσουμε την απόδοσή του ως προς τη χρήση, τη διακόσμηση κλπ. Το τμήμα που προκύπτει είναι χρησιμοποιήσιμο, αλλά όχι η καλύτερη λύση. Επειδή όταν οι σχεδιαστές δεν γνωρίζουν τη διαδικασία διέλασης και δεν κατανοούν τον σχετικό εξοπλισμό διεργασίας και οι απαιτήσεις της διαδικασίας παραγωγής είναι πολύ υψηλές και αυστηρές, το ποσοστό πιστοποίησης θα μειωθεί, το κόστος θα αυξηθεί και το ιδανικό προφίλ δεν θα παραχθεί. Ως εκ τούτου, η αρχή του σχεδιασμού τμημάτων προφίλ αλουμινίου είναι η χρήση της απλούστερης διαδικασίας όσο το δυνατόν ικανοποιώντας παράλληλα τον λειτουργικό σχεδιασμό του.
2. Μερικές συμβουλές για τη σχεδίαση διεπαφής προφίλ αλουμινίου
2.1 Αντιστάθμιση σφαλμάτων
Το κλείσιμο είναι ένα από τα κοινά ελαττώματα στην παραγωγή προφίλ. Οι βασικοί λόγοι είναι οι εξής:
(1) Τα προφίλ με βαθιά ανοίγματα διατομής συχνά κλείνουν όταν εξωθούνται.
(2) Το τέντωμα και το ίσιωμα των προφίλ θα εντείνει το κλείσιμο.
(3) Τα προφίλ με έγχυση κόλλας με ορισμένες δομές θα έχουν επίσης κλείσιμο λόγω της συρρίκνωσης του κολλοειδούς μετά την έγχυση της κόλλας.
Εάν το προαναφερθέν κλείσιμο δεν είναι σοβαρό, μπορεί να αποφευχθεί ελέγχοντας τον ρυθμό ροής μέσω του σχεδιασμού του καλουπιού. αλλά εάν αρκετοί παράγοντες υπερτίθενται και ο σχεδιασμός του καλουπιού και οι σχετικές διαδικασίες δεν μπορούν να λύσουν το κλείσιμο, μπορεί να δοθεί προ-αντιστάθμιση στο σχέδιο της διατομής, δηλαδή το προάνοιγμα.
Το ποσό της αποζημίωσης πριν από το άνοιγμα θα πρέπει να επιλέγεται με βάση τη συγκεκριμένη δομή και την προηγούμενη εμπειρία κλεισίματος. Αυτή τη στιγμή, ο σχεδιασμός του σχεδίου ανοίγματος του καλουπιού (προάνοιγμα) και του τελειωμένου σχεδίου είναι διαφορετικός (Εικόνα 1).
2.2 Χωρίστε τμήματα μεγάλου μεγέθους σε πολλαπλά μικρά τμήματα
Με την ανάπτυξη προφίλ αλουμινίου μεγάλης κλίμακας, τα σχέδια διατομής πολλών προφίλ γίνονται όλο και μεγαλύτερα, πράγμα που σημαίνει ότι απαιτείται μια σειρά εξοπλισμού όπως μεγάλοι εξωθητήρες, μεγάλα καλούπια, μεγάλες ράβδοι αλουμινίου κ.λπ. , και το κόστος παραγωγής αυξάνεται απότομα. Για ορισμένα τμήματα μεγάλου μεγέθους που μπορούν να επιτευχθούν με μάτισμα, θα πρέπει να χωριστούν σε πολλά μικρά τμήματα κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού. Αυτό όχι μόνο μπορεί να μειώσει το κόστος, αλλά και να διευκολύνει τη διασφάλιση της επιπεδότητας, της καμπυλότητας και της ακρίβειας (Εικόνα 2).
2.3 Τοποθετήστε ενισχυτικές νευρώσεις για να βελτιώσετε την επιπεδότητά του
Οι απαιτήσεις επιπεδότητας συναντώνται συχνά κατά το σχεδιασμό τμημάτων προφίλ. Τα προφίλ μικρών ανοιγμάτων εξασφαλίζονται εύκολα λόγω της υψηλής δομικής τους αντοχής. Τα προφίλ μεγάλου ανοίγματος θα κρεμούν λόγω της δικής τους βαρύτητας αμέσως μετά την εξώθηση και το τμήμα με τη μεγαλύτερη τάση κάμψης στη μέση θα είναι το πιο κοίλο. Επίσης, επειδή το πάνελ τοίχου είναι μακρύ, είναι εύκολο να δημιουργηθούν κύματα, τα οποία θα επιδεινώσουν τη διαλείπουσα λειτουργία του αεροπλάνου. Ως εκ τούτου, οι μεγάλες δομές επίπεδες πλάκες θα πρέπει να αποφεύγονται στο σχεδιασμό της διατομής. Εάν είναι απαραίτητο, μπορούν να τοποθετηθούν ενισχυτικές νευρώσεις στη μέση για να βελτιωθεί η επιπεδότητα του. (Εικόνα 3)
2.4 Δευτερεύουσα επεξεργασία
Στη διαδικασία παραγωγής προφίλ, ορισμένα τμήματα είναι δύσκολο να ολοκληρωθούν με επεξεργασία εξώθησης. Ακόμα κι αν μπορεί να γίνει, το κόστος επεξεργασίας και παραγωγής θα είναι πολύ υψηλό. Αυτή τη στιγμή, μπορούν να εξεταστούν και άλλες μέθοδοι επεξεργασίας.
Περίπτωση 1: Τρύπες με διάμετρο μικρότερη από 4 mm στο τμήμα προφίλ θα κάνουν το καλούπι ανεπαρκές σε αντοχή, θα καταστραφεί εύκολα και θα είναι δύσκολο να επεξεργαστεί. Συνιστάται η αφαίρεση των μικρών οπών και η χρήση διάτρησης.
Περίπτωση 2: Η παραγωγή συνηθισμένων αυλακώσεων σε σχήμα U δεν είναι δύσκολη, αλλά εάν το βάθος και το πλάτος της αυλάκωσης υπερβαίνουν τα 100 mm ή η αναλογία του πλάτους της αύλακας προς το βάθος της αυλάκωσης είναι παράλογη, προβλήματα όπως η ανεπαρκής αντοχή του καλουπιού και η δυσκολία εξασφάλισης του ανοίγματος θα συναντηθούν επίσης κατά την παραγωγή. Κατά το σχεδιασμό του τμήματος προφίλ, το άνοιγμα μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι κλειστό, έτσι ώστε το αρχικό συμπαγές καλούπι με ανεπαρκή αντοχή να μπορεί να μετατραπεί σε σταθερό χωριστό καλούπι και δεν θα υπάρχει πρόβλημα παραμόρφωσης ανοίγματος κατά την εξώθηση, καθιστώντας το σχήμα ευκολότερο. διατηρώ. Επιπλέον, ορισμένες λεπτομέρειες μπορούν να γίνουν στη σύνδεση μεταξύ των δύο άκρων του ανοίγματος κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού. Για παράδειγμα: ρυθμίστε σημάδια σχήματος V, μικρές αυλακώσεις κ.λπ., ώστε να αφαιρούνται εύκολα κατά την τελική κατεργασία (Εικόνα 4).
2.5 Πολύπλοκο εξωτερικά αλλά απλό εσωτερικά
Τα καλούπια εξώθησης προφίλ αλουμινίου μπορούν να χωριστούν σε συμπαγή καλούπια και καλούπια διακλάδωσης ανάλογα με το εάν η διατομή έχει κοιλότητα. Η επεξεργασία των συμπαγών καλουπιών είναι σχετικά απλή, ενώ η επεξεργασία των καλουπιών διακλάδωσης περιλαμβάνει σχετικά πολύπλοκες διαδικασίες όπως κοιλότητες και κεφαλές πυρήνων. Επομένως, πρέπει να ληφθεί πλήρως υπόψη ο σχεδιασμός του τμήματος προφίλ, δηλαδή, το εξωτερικό περίγραμμα του τμήματος μπορεί να σχεδιαστεί έτσι ώστε να είναι πιο περίπλοκο και να τοποθετούνται αυλακώσεις, τρύπες για βίδες κ.λπ. στην περιφέρεια όσο το δυνατόν περισσότερο. , ενώ το εσωτερικό πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο απλό και οι απαιτήσεις ακρίβειας δεν μπορούν να είναι πολύ υψηλές. Με αυτόν τον τρόπο, τόσο η επεξεργασία του καλουπιού όσο και η συντήρηση θα είναι πολύ απλούστερες και ο ρυθμός απόδοσης θα βελτιωθεί επίσης.
2.6 Δεσμευμένο περιθώριο
Μετά την εξώθηση, τα προφίλ αλουμινίου έχουν διαφορετικές μεθόδους επεξεργασίας επιφάνειας σύμφωνα με τις ανάγκες των πελατών. Μεταξύ αυτών, οι μέθοδοι ανοδίωσης και ηλεκτροφόρησης έχουν μικρή επίδραση στο μέγεθος λόγω του στρώματος λεπτής μεμβράνης. Εάν χρησιμοποιηθεί η μέθοδος επιφανειακής επεξεργασίας της επίστρωσης με σκόνη, η σκόνη θα συσσωρευτεί εύκολα σε γωνίες και αυλακώσεις και το πάχος ενός μόνο στρώματος μπορεί να φτάσει τα 100 μm. Εάν αυτή είναι μια θέση συναρμολόγησης, όπως ένας ολισθητήρας, θα σημαίνει ότι υπάρχουν 4 στρώσεις επίστρωσης ψεκασμού. Το πάχος έως και 400 μm θα καταστήσει αδύνατη τη συναρμολόγηση και θα επηρεάσει τη χρήση.
Επιπλέον, καθώς αυξάνεται ο αριθμός των εξωθήσεων και φθείρεται το καλούπι, το μέγεθος των εγκοπών προφίλ θα γίνεται όλο και μικρότερο, ενώ το μέγεθος του ολισθητήρα θα γίνεται όλο και μεγαλύτερο, καθιστώντας τη συναρμολόγηση πιο δύσκολη. Με βάση τους παραπάνω λόγους, πρέπει να δεσμεύονται κατάλληλα περιθώρια σύμφωνα με ειδικές συνθήκες κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού για να διασφαλιστεί η συναρμολόγηση.
2.7 Σήμανση ανοχής
Για το σχεδιασμό της διατομής, παράγεται πρώτα το σχέδιο συναρμολόγησης και στη συνέχεια παράγεται το σχέδιο του προϊόντος προφίλ. Το σωστό σχέδιο συναρμολόγησης δεν σημαίνει ότι το σχέδιο του προϊόντος προφίλ είναι τέλειο. Μερικοί σχεδιαστές αγνοούν τη σημασία της σήμανσης διαστάσεων και ανοχής. Οι σημειωμένες θέσεις είναι γενικά οι διαστάσεις που πρέπει να είναι εγγυημένες, όπως: θέση συναρμολόγησης, άνοιγμα, βάθος αυλάκωσης, πλάτος αυλάκωσης κ.λπ., και είναι εύκολο να μετρηθούν και να επιθεωρηθούν. Για γενικές ανοχές διαστάσεων, το αντίστοιχο επίπεδο ακρίβειας μπορεί να επιλεγεί σύμφωνα με το εθνικό πρότυπο. Ορισμένες σημαντικές διαστάσεις συναρμολόγησης πρέπει να επισημαίνονται με συγκεκριμένες τιμές ανοχής στο σχέδιο. Εάν η ανοχή είναι πολύ μεγάλη, η συναρμολόγηση θα είναι πιο δύσκολη και εάν η ανοχή είναι πολύ μικρή, το κόστος παραγωγής θα αυξηθεί. Ένα εύλογο εύρος ανοχής απαιτεί την καθημερινή συσσώρευση εμπειρίας του σχεδιαστή.
2.8 Λεπτομερείς ρυθμίσεις
Οι λεπτομέρειες καθορίζουν την επιτυχία ή την αποτυχία και το ίδιο ισχύει για το σχεδιασμό διατομής προφίλ. Οι μικρές αλλαγές μπορούν όχι μόνο να προστατεύσουν το καλούπι και να ελέγξουν τον ρυθμό ροής, αλλά και να βελτιώσουν την ποιότητα της επιφάνειας και να αυξήσουν τον ρυθμό απόδοσης. Μία από τις κοινώς χρησιμοποιούμενες τεχνικές είναι η στρογγυλοποίηση των γωνιών. Τα εξωθημένα προφίλ δεν μπορούν να έχουν απολύτως αιχμηρές γωνίες επειδή τα λεπτά χάλκινα σύρματα που χρησιμοποιούνται στην κοπή σύρματος έχουν επίσης διαμέτρους. Ωστόσο, η ταχύτητα ροής στις γωνίες είναι αργή, η τριβή είναι μεγάλη και η πίεση είναι συγκεντρωμένη, υπάρχουν συχνά καταστάσεις όπου τα σημάδια εξώθησης είναι εμφανή, το μέγεθος είναι δύσκολο να ελεγχθεί και τα καλούπια είναι επιρρεπή σε θρυμματισμό. Επομένως, η ακτίνα στρογγυλοποίησης θα πρέπει να αυξάνεται όσο το δυνατόν περισσότερο χωρίς να επηρεάζεται η χρήση του.
Ακόμα κι αν παράγεται από μια μικρή μηχανή εξώθησης, το πάχος τοιχώματος του προφίλ δεν πρέπει να είναι μικρότερο από 0,8 mm και το πάχος τοιχώματος κάθε τμήματος του τμήματος δεν πρέπει να διαφέρει περισσότερο από 4 φορές. Κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαγώνιες γραμμές ή μεταβάσεις τόξου στις ξαφνικές αλλαγές στο πάχος του τοιχώματος για να διασφαλιστεί το κανονικό σχήμα εκκένωσης και η εύκολη επισκευή του καλουπιού. Επιπλέον, τα προφίλ λεπτού τοιχώματος έχουν καλύτερη ελαστικότητα και το πάχος τοιχώματος ορισμένων γωνιών, ράβδων κ.λπ. μπορεί να είναι περίπου 1 mm. Υπάρχουν πολλές εφαρμογές για την προσαρμογή λεπτομερειών στο σχεδιασμό, όπως προσαρμογή γωνιών, αλλαγή κατευθύνσεων, σμίκρυνση προβόλου, αύξηση των κενών, βελτίωση συμμετρίας, προσαρμογή ανοχών κ.λπ. Εν ολίγοις, ο σχεδιασμός διατομής προφίλ απαιτεί συνεχή σύνοψη και καινοτομία και λαμβάνει πλήρως υπόψη το σχέση με τις διαδικασίες σχεδιασμού, κατασκευής και παραγωγής καλουπιών.
3. Συμπέρασμα
Ως σχεδιαστής, για να αποκομίσει τα καλύτερα οικονομικά οφέλη από την παραγωγή προφίλ, όλοι οι παράγοντες ολόκληρου του κύκλου ζωής του προϊόντος πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, συμπεριλαμβανομένων των αναγκών του χρήστη, του σχεδιασμού, της κατασκευής, της ποιότητας, του κόστους κ.λπ. επιτυχία ανάπτυξης προϊόντος την πρώτη φορά. Αυτά απαιτούν καθημερινή παρακολούθηση της παραγωγής προϊόντων και τη συλλογή και συσσώρευση πληροφοριών από πρώτο χέρι προκειμένου να προβλεφθούν τα αποτελέσματα του σχεδιασμού και να τα διορθωθούν εκ των προτέρων.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-10-2024
