1. Inleiding
De vorm is een belangrijk hulpmiddel voor extrusie van aluminium profiel. Tijdens het extrusieproces van het profiel moet de schimmel bestand zijn tegen hoge temperatuur, hoge druk en hoge wrijving. Tijdens langdurig gebruik zal het schimmelslijtage, plastic vervorming en vermoeidheidsschade veroorzaken. In ernstige gevallen kan het schimmelbreuken veroorzaken.
2. Faalvormen en oorzaken van schimmels
2.1 Draagfalen
Slijtage is de belangrijkste vorm die leidt tot het falen van extrusiedobbelsteen, waardoor de grootte van aluminiumprofielen buiten gebruik is en de oppervlaktekwaliteit afneemt. Tijdens extrusie ontmoeten aluminiumprofielen het open deel van de schimmelholte door het extrusiemateriaal onder hoge temperatuur en hoge druk zonder smeringverwerking. De ene kant neemt direct contact op met het vlak van de remklauwstrip en de andere zijglaasjes, wat resulteert in grote wrijving. Het oppervlak van de holte en het oppervlak van de remklauwgordel worden onderworpen aan slijtage en falen. Tegelijkertijd wordt tijdens het wrijvingsproces van de mal wat billetmetaal nageleefd aan het werkoppervlak van de mal, waardoor de geometrie van de schimmelverandering niet kan worden gebruikt, en wordt ook beschouwd als een slijtage, dat is uitgedrukt in de vorm van passivering van de snijkant, afgeronde randen, vlak zinken, oppervlaktegroeven, peeling, enz.
De specifieke vorm van die slijtage is gerelateerd aan vele factoren zoals de snelheid van het wrijvingsproces, zoals de chemische samenstelling en mechanische eigenschappen van het matrijsmateriaal en de verwerkte knuppel, de oppervlakteruwheid van de matrijs en biljet, en de druk, temperatuur en snelheid tijdens het extrusieproces. De slijtage van aluminium extrusiemal is voornamelijk thermische slijtage, thermische slijtage wordt veroorzaakt door wrijving, het metaaloppervlak verzachtend als gevolg van stijgende temperatuur en het oppervlak van de schimmelholte in elkaar grijpen. Nadat het oppervlak van de schimmelholte bij hoge temperatuur is verzacht, wordt de slijtvastheid sterk verminderd. Tijdens het proces van thermische slijtage is temperatuur de belangrijkste factor die de thermische slijtage beïnvloedt. Hoe hoger de temperatuur, hoe ernstiger de thermische slijtage.
2.2 Plastische vervorming
De plastische vervorming van het aluminium profielextrusie -dobbelsteen is het opbrengstproces van het matrijsmetaalmateriaal.
Aangezien de extrusie -dobbelsteen zich in een toestand van hoge temperatuur, hoge druk en hoge wrijving met het geëxtrudeerde metaal heeft gedurende een lange tijd wanneer het werkt, neemt de oppervlaktetemperatuur van de matrijs toe en veroorzaakt het verzachten.
Onder zeer hoge belastingomstandigheden zal een grote hoeveelheid plastische vervorming optreden, waardoor de werkgordel instort of een ellips creëert, en de vorm van het geproduceerde product zal veranderen. Zelfs als de schimmel geen scheuren produceert, zal deze mislukken omdat de dimensionale nauwkeurigheid van het aluminiumprofiel niet kan worden gegarandeerd.
Bovendien is het oppervlak van de extrusiedivering onderhevig aan temperatuurverschillen veroorzaakt door herhaalde verwarming en koeling, wat afwisselende thermische spanningen van spanning en compressie op het oppervlak produceert. Tegelijkertijd ondergaat de microstructuur ook transformaties in verschillende mate. Onder dit gecombineerde effect zullen schimmelslijtage en plastic vervorming van het oppervlak optreden.
2.3 Vermoeidheidsschade
Thermische vermoeidheidsschade is ook een van de meest voorkomende vormen van schimmelfalen. Wanneer de verwarmde aluminium staaf in contact komt met het oppervlak van de extrusiediap, stijgt de oppervlaktetemperatuur van de aluminiumstang veel sneller dan de interne temperatuur en wordt de drukspanning op het oppervlak gegenereerd als gevolg van expansie.
Tegelijkertijd neemt de opbrengststerkte van het schimmeloppervlak af als gevolg van de toename van de temperatuur. Wanneer de toename van de druk de vloeigrenssterkte van het oppervlaktemetaal bij de overeenkomstige temperatuur overschrijdt, verschijnt plastic compressiestam op het oppervlak. Wanneer het profiel de mal verlaat, neemt de oppervlaktetemperatuur af. Maar wanneer de temperatuur in het profiel nog steeds hoog is, zal de trekstam zich vormen.
Evenzo, wanneer de toename van de trekspanning de vloeigrens van het profieloppervlak overschrijdt, zal plastic trekstam optreden. Wanneer de lokale stam van de vorm de elastische limiet overschrijdt en het plastic spanningsgebied binnengaat, kan de geleidelijke accumulatie van kleine plastic stammen vermoeidheidsscheuren vormen.
Daarom moet, om vermoeidheidsschade van de schimmel te voorkomen of te verminderen, geschikte materialen worden geselecteerd en moet een geschikt warmtebehandelingssysteem worden aangenomen. Tegelijkertijd moet aandacht worden besteed aan het verbeteren van de gebruiksomgeving van de schimmel.
2.4 Schimmelbreuk
In de werkelijke productie worden scheuren verdeeld in bepaalde delen van de schimmel. Na een bepaalde serviceperiode worden kleine scheuren gegenereerd en geleidelijk diepgaand uit. Nadat de scheuren tot een bepaalde grootte worden uitgebreid, zal de belastingdragende capaciteit van de mal ernstig worden verzwakt en breuk veroorzaken. Of microscheuren zijn al opgetreden tijdens de oorspronkelijke warmtebehandeling en verwerking van de schimmel, waardoor het voor de schimmel gemakkelijk uit te breiden en vroege scheuren te veroorzaken tijdens het gebruik.
In termen van ontwerp zijn de belangrijkste redenen voor falen het ontwerp van de schimmelsterkte en de selectie van de filetradius bij de overgang. Wat de productie betreft, zijn de belangrijkste redenen materiële pre-inspectie en aandacht voor oppervlakteruwheid en schade tijdens de verwerking, evenals de impact van warmtebehandeling en kwaliteit van oppervlaktebehandeling.
Tijdens het gebruik moet aandacht worden besteed aan de controle van de voorverwarming van schimmel, extrusieverhouding en ingot -temperatuur, evenals controle van extrusiesnelheid en metaalvervormingsstroom.
3. Verbetering van het levensleven
Bij de productie van aluminiumprofielen zijn schimmelkosten goed voor een groot deel van de productiekosten van de profielextrusie.
De kwaliteit van de schimmel heeft ook direct invloed op de kwaliteit van het product. Aangezien de werkomstandigheden van de extrusiemal in de productie van profielextrusie zeer hard zijn, is het noodzakelijk om de schimmel strikt te regelen van de ontwerp- en materiaalselectie naar de uiteindelijke productie van de vorm en het daaropvolgende gebruik en onderhoud.
Vooral tijdens het productieproces moet de schimmel een hoge thermische stabiliteit, thermische vermoeidheid, thermische slijtvastheid en voldoende taaiheid hebben om de levensduur van de schimmel te verlengen en de productiekosten te verlagen.
3.1 Selectie van schimmelmaterialen
Het extrusieproces van aluminiumprofielen is een hoge-temperatuur, het verwerkingsproces met hoge lading en de aluminium extrusie-dobbelsteen wordt onderworpen aan zeer harde gebruiksomstandigheden.
De extrusie -dobbelsteen wordt onderworpen aan hoge temperaturen en de lokale oppervlaktetemperatuur kan 600 graden Celsius bereiken. Het oppervlak van de extrusie -dobbelsteen wordt herhaaldelijk verwarmd en gekoeld, wat thermische vermoeidheid veroorzaakt.
Bij het extruderen van aluminiumlegeringen moet de schimmel bestand zijn tegen een hoge compressie, buig- en schuifspanningen, die lijmslijtage en schurende slijtage zullen veroorzaken.
Afhankelijk van de arbeidsomstandigheden van de extrusie -dobbelsteen, kunnen de vereiste eigenschappen van het materiaal worden bepaald.
Allereerst moet het materiaal goede procesprestaties hebben. Het materiaal moet gemakkelijk zijn te smelten, smelten, verwerken en warmtebehandelen. Bovendien moet het materiaal hoge sterkte en hoge hardheid hebben. Extrusie sterft over het algemeen onder hoge temperatuur en hoge druk. Bij het extruderen van aluminiumlegeringen moet de treksterkte van het matrijsmateriaal bij kamertemperatuur groter zijn dan 1500 mpa.
Het moet een hoge hittebestendigheid hebben, dat wil zeggen het vermogen om mechanische belasting te weerstaan bij hoge temperaturen tijdens extrusie. Het moet een hoge impact taaiheid en breukstuwstandwaarden hebben bij normale temperatuur en hoge temperatuur, om te voorkomen dat de schimmel onder stressomstandigheden of impactbelastingen.
Het moet een hoge slijtvastheid hebben, dat wil zeggen dat het oppervlak de mogelijkheid heeft om slijtage te weerstaan onder langdurige hoge temperatuur, hoge druk en slechte smering, vooral bij het extruderen van aluminiumlegeringen, het heeft de mogelijkheid om metaaladhesie en slijtage te weerstaan.
Een goede hardbaarheid is vereist om hoge en uniforme mechanische eigenschappen over de gehele dwarsdoorsnede van het gereedschap te garanderen.
Hoge thermische geleidbaarheid is vereist om snel warmte van het werkoppervlak van de gereedschapsvorm te verdrijven om lokaal overbrandend of overmatig verlies van mechanische sterkte van het geëxtrudeerde werkstuk en de schimmel zelf te voorkomen.
Het moet een sterke weerstand hebben tegen herhaalde cyclische stress, dat wil zeggen dat het een hoge blijvende sterkte vereist om voortijdige vermoeidheidsschade te voorkomen. Het moet ook bepaalde corrosieweerstand en goede eigenschappen van nitrideerbaarheid hebben.
3.2 Redelijk ontwerp van schimmel
Redelijk ontwerp van de mal is een belangrijk onderdeel van het verlengen van de levensduur van de services. Een correct ontworpen schimmelstructuur moet ervoor zorgen dat er geen mogelijkheid is tot impactbreuk en stressconcentratie onder normale gebruiksomstandigheden. Probeer daarom bij het ontwerpen van de mal de stress op elk onderdeel zelfs te maken en let op om scherpe hoeken, concave hoeken, wanddikte, platte brede dunne wandectie, enz., Om overmatige spanningsconcentratie te voorkomen. Veroorzaken vervolgens de vervorming van warmtebehandeling, barsten en brosse breuk of vroeg heet kraken tijdens gebruik, terwijl het gestandaardiseerde ontwerp ook bevorderlijk is voor de uitwisseling van opslag en onderhoud van de schimmel.
3.3 Verbeter de kwaliteit van warmtebehandeling en oppervlaktebehandeling
De levensduur van de extrusie dobbelsteen hangt grotendeels af van de kwaliteit van warmtebehandeling. Daarom zijn geavanceerde warmtebehandelingsmethoden en warmtebehandelingsprocessen, evenals harding en oppervlakversterkingsbehandelingen met name belangrijk om de levensduur van de schimmel te verbeteren.
Tegelijkertijd worden warmtebehandeling en oppervlakversterkingsprocessen strikt geregeld om defecten van warmtebehandeling te voorkomen. Adjusting quenching and tempering process parameters, increasing the number of pretreatment, stabilization treatment and tempering, paying attention to temperature control, heating and cooling intensity, using new quenching media and studying new processes and new equipment such as strengthening and toughening treatment and various surface strengthening behandeling, zijn bevorderlijk voor het verbeteren van de levensduur van de schimmel.
3.4 Verbetering van de kwaliteit van de schimmelproductie
Tijdens de verwerking van schimmels omvatten gemeenschappelijke verwerkingsmethoden mechanische verwerking, draadsneden, elektrische afvoerverwerking, enz. Mechanische verwerking is een onmisbaar en belangrijk proces in het schimmelverwerkingsproces. Het verandert niet alleen de uiterlijkgrootte van de schimmel, maar heeft ook direct invloed op de kwaliteit van het profiel en de levensduur van de mal.
Draadknipsel van matrijsgaten is een veelgebruikte procesmethode bij de vormverwerking. Het verbetert de verwerkingsefficiëntie en verwerkingsnauwkeurigheid, maar het brengt ook enkele speciale problemen met zich mee. Als bijvoorbeeld een schimmel die wordt verwerkt door het snijden van draad direct wordt gebruikt voor de productie zonder te temperen, slakken, afpellen, enz., Zal gemakkelijk plaatsvinden, wat de levensduur van de schimmel zal verminderen. Daarom kan voldoende temperen van de schimmel na het snijden van de draad de spanningstoestand van de oppervlakte -trekspanning verbeteren, de restspanning verminderen en de levensduur van de schimmel vergroten.
Stressconcentratie is de belangrijkste oorzaak van schimmelfractuur. Binnen de reikwijdte toegestaan door het tekenontwerp, hoe groter de diameter van de draadsnijdraad, hoe beter. Dit helpt niet alleen om de verwerkingsefficiëntie te verbeteren, maar verbetert ook de verdeling van stress aanzienlijk om het optreden van de stressconcentratie te voorkomen.
Elektrische ontladingsbewerking is een soort elektrische corrosiebewerking uitgevoerd door de superpositie van materiaalverdamping, smelt- en bewerkingsvloeistofverdamping geproduceerd tijdens ontlading. Het probleem is dat vanwege de warmte van verwarming en koeling op de bewerkingsvloeistof en de elektrochemische werking van de bewerkingsvloeistof, een gemodificeerde laag wordt gevormd in het bewerkingsgedeelte om spanning en spanning te produceren. In het geval van olie ontleed de koolstofatomen door de verbranding van de olie diffunderen en carbureren ze naar het werkstuk. Wanneer de thermische spanning toeneemt, wordt de verslechterde laag bros en hard en is vatbaar voor scheuren. Tegelijkertijd wordt restspanning gevormd en bevestigd aan het werkstuk. Dit zal resulteren in verminderde vermoeidheidssterkte, versnelde breuk, stresscorrosie en andere fenomenen. Daarom moeten we tijdens het verwerkingsproces proberen de bovenstaande problemen te voorkomen en de verwerkingskwaliteit te verbeteren.
3.5 Verbeter de arbeidsomstandigheden en extrusieprocesomstandigheden
De arbeidsomstandigheden van de extrusie sterven zijn erg slecht en de werkomgeving is ook erg slecht. Daarom is het verbeteren van de extrusieprocesmethode en procesparameters en het verbeteren van de arbeidsomstandigheden en de werkomgeving gunstig voor het verbeteren van de levensduur van de dobbelsteen. Daarom is het vóór extrusie noodzakelijk om het extrusieplan zorgvuldig te formuleren, het beste apparatuursysteem en materiaalspecificaties te selecteren, de beste extrusieprocesparameters te formuleren (zoals extrusietemperatuur, snelheid, extrusiecoëfficiënt en extrusiedruk, enz.) En het verbeteren Werkomgeving tijdens extrusie (zoals waterkoeling of stikstofkoeling, voldoende smering, enz.), waardoor de werklast van de schimmel wordt verminderd (zoals het verminderen van extrusiedruk, het verminderen van kilte warmte en afwisselend verminderen lading, etc.), de procedures van het proces instellen en verbeteren en procedures voor veilige gebruik.
4 Conclusie
Met de ontwikkeling van trends in de aluminium industrie is iedereen in de afgelopen jaren op zoek naar betere ontwikkelingsmodellen om de efficiëntie te verbeteren, kosten te besparen en de voordelen te verhogen. De extrusiedobbelsteen is ongetwijfeld een belangrijk controleknooppunt voor de productie van aluminiumprofielen.
Er zijn veel factoren die de levensduur van aluminium extrusie -sterven beïnvloeden. Naast de interne factoren zoals het structurele ontwerp en de sterkte van de dobbelsteen, die materialen, koude en thermische verwerking en elektrische verwerkingstechnologie, warmtebehandeling en oppervlaktebehandelingstechnologie, zijn er extruderproces en gebruiksomstandigheden, matrijsonderhoud en reparatie, extrusie, extrusie, extrusie Productmateriaalkenmerken en vorm, specificaties en wetenschappelijk beheer van de dobbelsteen.
Tegelijkertijd zijn de beïnvloedende factoren niet een enkele, maar een complex multi-factor uitgebreid probleem, om zijn levensduur te verbeteren is natuurlijk ook een systemisch probleem, bij de daadwerkelijke productie en het gebruik van het proces, behoefte om het ontwerp te optimaliseren, Schimmelverwerking, gebruik onderhoud en andere hoofdaspecten van controle en verbeteren vervolgens de levensduur van de schimmel, verlagen de productiekosten, verbeteren de productie -efficiëntie.
Bewerkt door May Jiang van Mat Aluminium
Posttijd: augustus-14-2024
