La raó per la qual els perfils d’aliatge d’alumini s’utilitzen àmpliament en la vida i la producció és que tothom reconeix plenament els seus avantatges com ara baixa densitat, resistència a la corrosió, excel·lent conductivitat elèctrica, propietats no ferromagnètiques, formabilitat i reciclabilitat.
La indústria de perfil d'alumini de la Xina ha crescut de zero, des de petit a gran, fins que s'ha convertit en un important país de producció de perfil d'alumini, amb la classificació de la primera posició del món. No obstant això, a mesura que els requisits del mercat per als productes de perfil d'alumini continuen augmentant, la producció de perfils d'alumini s'ha desenvolupat en la direcció de la complexitat, la precisió i la producció a gran escala, cosa que ha comportat una sèrie de problemes de producció.
Els perfils d’alumini es produeixen majoritàriament per extrusió. Durant la producció, a més de considerar el rendiment de l’extrusora, també s’ha de tenir en compte el disseny del motlle, la composició de la vareta d’alumini, el tractament tèrmic i altres factors de procés, el disseny transversal del perfil. El millor disseny de secció de secció de perfil no només pot reduir la dificultat del procés de la font, sinó que també millorar l’efecte de qualitat i ús del producte, reduir costos i reduir el temps de lliurament.
Aquest article resumeix diverses tècniques d'ús comú en el disseny de secció de perfil d'alumini mitjançant casos reals en producció.
1. Principis de disseny de secció de perfil d'alumini
L’extrusió de perfil d’alumini és un mètode de processament en el qual es carrega una barra d’alumini escalfada en un barril d’extrusió i s’aplica una pressió a través d’una extrusora per extreure -la d’un forat de matriu d’una forma i mida determinades, provocant que la deformació plàstica obtingui el producte requerit. Atès que la vareta d'alumini està afectada per diversos factors com la temperatura, la velocitat d'extrusió, la quantitat de deformació i el motlle durant el procés de deformació, la uniformitat del flux de metall és difícil de controlar, cosa que comporta certes dificultats al disseny de motlles. Per tal d’assegurar la força del motlle i evitar esquerdes, col·lapsar, xifrar, etc., s’ha d’evitar el següent en el disseny de la secció de perfil: grans voladissos, petites obertures, forats petits, porosos, asimètrics, de paret fina i desigual Gruix, etc. En dissenyar, primer hem de satisfer el seu rendiment en termes d’ús, decoració, etc. La secció resultant es pot utilitzar, però no la millor solució. Perquè quan els dissenyadors no tenen coneixement del procés d’extrusió i no entenen els equips de procés rellevants i els requisits del procés de producció són massa alts i estrictes, la taxa de qualificació es reduirà, el cost augmentarà i el perfil ideal no es produirà. Per tant, el principi del disseny de la secció de perfil d’alumini és utilitzar el procés més senzill possible alhora que satisfà el seu disseny funcional.
2. Alguns consells sobre el disseny de la interfície del perfil d'alumini
2.1 Compensació d'error
El tancament és un dels defectes comuns en la producció de perfil. Els motius principals són els següents:
(1) Els perfils amb obertures de secció profunda sovint es tancaran quan s’extreu.
(2) L’estirament i el redreçament dels perfils intensificaran el tancament.
(3) Els perfils injectats per cola amb certes estructures també tindran tancament a causa de la contracció del col·loide després de la injecció de la cola.
Si el tancament esmentat no és greu, es pot evitar controlant el cabal mitjançant el disseny de motlles; Però si es superposen diversos factors i el disseny de motlles i els processos relacionats no poden solucionar el tancament, es pot donar una compensació prèvia en el disseny de la secció, és a dir, pre-obertura.
La quantitat de compensació prèvia a l’obertura s’ha de seleccionar en funció de la seva estructura específica i de l’experiència de tancament prèvia. En aquest moment, el disseny del dibuix d’obertura de motlles (pre-obertura) i el dibuix acabat són diferents (figura 1).
2.2 Dividiu seccions de mida gran en diverses seccions petites
Amb el desenvolupament de perfils d’alumini a gran escala, els dissenys transversals de molts perfils són cada cop més grans, cosa que significa que es necessiten una sèrie d’equips com grans extrusors, motlles grans, grans barres d’alumini, etc. , i els costos de producció augmenten bruscament. Per a algunes seccions de gran mida que es poden aconseguir per splicing, haurien de dividir-se en diverses seccions petites durant el disseny. Això no només pot reduir costos, sinó que també és més fàcil garantir la planitud, la curvatura i la precisió (figura 2).
2.3 Configureu les costelles de reforç per millorar la seva planitud
Els requisits de la plana sovint es troben a l’hora de dissenyar seccions de perfil. Els perfils de petites pistes són fàcils d’assegurar la plana a causa de la seva gran resistència estructural. Els perfils de llarg recorregut es veuran a causa de la seva pròpia gravetat just després de l'extrusió, i la part amb la major tensió de flexió al centre serà la més còncava. A més, com que el panell de la paret és llarg, és fàcil generar ones, cosa que empitjorarà la intermitència del pla. Per tant, s’han d’evitar estructures de plaques planes de gran mida en el disseny de la secció. Si cal, es poden instal·lar costelles de reforç al centre per millorar la seva planitud. (Figura 3)
2.4 Processament secundari
En el procés de producció de perfil, algunes seccions són difícils de completar mitjançant el processament d’extrusió. Tot i que es pot fer, els costos de processament i producció seran massa elevats. En aquest moment, es poden considerar altres mètodes de processament.
Cas 1: Els forats amb un diàmetre inferior a 4 mm a la secció de perfil faran que el motlle sigui insuficient en força, fàcilment danyat i difícil de processar. Es recomana treure els forats petits i utilitzar la perforació.
Cas 2: La producció de ranures en forma d’U ordinària no és difícil, però si la profunditat i l’amplada de la ranura superen els 100 mm, o la proporció d’amplada de la ranura i la profunditat de la ranura és raonable, problemes com la força de motlle insuficient i la dificultat per assegurar l’obertura També es trobarà durant la producció. Quan es dissenya la secció de perfil, es pot considerar que l’obertura està tancada, de manera que el motlle sòlid original amb força insuficient es pot convertir en un motlle dividit estable i no hi haurà cap problema d’obrir la deformació durant l’extrusió, cosa que facilita la forma mantenir. A més, es poden fer alguns detalls a la connexió entre els dos extrems de l’obertura durant el disseny. Per exemple: estableix marques en forma de V, petites ranures, etc., de manera que es puguin eliminar fàcilment durant el mecanitzat final (figura 4).
2,5 complex a l'exterior, però senzill per dins
Els motlles d’extrusió d’alumini es poden dividir en motlles sòlids i motlles de shunt segons si la secció transversal té una cavitat. El processament de motlles sòlids és relativament senzill, mentre que el processament de motlles de shunt implica processos relativament complexos com ara cavitats i caps de nucli. Per tant, cal tenir en compte el disseny de la secció de perfil, és a dir, el contorn exterior de la secció es pot dissenyar per ser més complex. , mentre que l’interior ha de ser el més senzill possible i els requisits de precisió no poden ser massa alts. D’aquesta manera, tant el processament com el manteniment de motlles seran molt més senzills i també es millorarà la taxa de rendiment.
2,6 marge reservat
Després de l'extrusió, els perfils d'alumini tenen diferents mètodes de tractament de superfície segons les necessitats del client. Entre ells, els mètodes d’anodització i electroforesi tenen poc impacte en la mida a causa de la fina capa de pel·lícula. Si s’utilitza el mètode de tractament de la superfície del recobriment de pols, la pols s’acumularà fàcilment a les cantonades i a les ranures i el gruix d’una sola capa pot arribar a 100 μm. Si es tracta d’una posició de muntatge, com ara un control lliscant, voldrà dir que hi ha 4 capes de recobriment de polvorització. El gruix de fins a 400 μm farà impossible el muntatge i afectarà l’ús.
A més, a mesura que augmenta el nombre d’extrusions i el motlle es desgasta, la mida de les ranures de perfil es farà més petita i més petita, mentre que la mida del control lliscant es farà més gran i més gran, dificultant el muntatge. A partir de les raons anteriors, els marges adequats s’han de reservar segons condicions específiques durant el disseny per assegurar el muntatge.
2,7 Marcatge de tolerància
Per al disseny de la secció transversal, primer es produeix el dibuix de muntatge i es produeix el dibuix del producte de perfil. El dibuix de muntatge correcte no significa que el dibuix del producte de perfil sigui perfecte. Alguns dissenyadors ignoren la importància del marcatge de la dimensió i la tolerància. Les posicions marcades són generalment les dimensions que cal garantir, com ara: posició de muntatge, obertura, profunditat de ranura, amplada de ranura, etc., i són fàcils de mesurar i inspeccionar. Per a toleràncies dimensionals generals, es pot seleccionar el nivell de precisió corresponent segons la norma nacional. Algunes dimensions importants de muntatge han de marcar -se amb valors de tolerància específics en el dibuix. Si la tolerància és massa gran, el muntatge serà més difícil i si la tolerància és massa petita, el cost de producció augmentarà. Un rang de tolerància raonable requereix l’acumulació diària d’experiència del dissenyador.
2.8 Ajustaments detallats
Els detalls determinen l'èxit o el fracàs, i el mateix és cert per al disseny de la secció de perfil. Els petits canvis no només poden protegir el motlle i controlar el cabal, sinó que també millorar la qualitat de la superfície i augmentar la velocitat de rendiment. Una de les tècniques d’ús comú és l’arrodoniment de les cantonades. Els perfils extrus no poden tenir racons absolutament afilats perquè els fils prims de coure utilitzats en el tall de fil també tenen diàmetres. Tot i això, la velocitat de flux a les cantonades és lenta, la fricció és gran i la tensió es concentra, sovint hi ha situacions en què les marques d’extrusió són evidents, la mida és difícil de controlar i els motlles són propensos a la xifra. Per tant, el radi d’arrodoniment s’ha d’augmentar el màxim possible sense afectar el seu ús.
Fins i tot si es produeix per una petita màquina d’extrusió, el gruix de la paret del perfil no ha de ser inferior a 0,8 mm, i el gruix de la paret de cada part de la secció no hauria de diferir més de 4 vegades. Durant el disseny, es poden utilitzar línies en diagonal o transicions d'arc als canvis sobtats en el gruix de la paret per assegurar la forma regular de descàrrega i la fàcil reparació de motlles. A més, els perfils de paret fina tenen una millor elasticitat i el gruix de la paret d’algunes brots, bates, etc. pot ser d’uns 1 mm. Hi ha moltes aplicacions per ajustar els detalls en el disseny, com ara ajustar els angles, canviar les direccions, escurçar els voladissos, augmentar les llacunes, millorar la simetria, ajustar les toleràncies, etc. En curtmetratge, el disseny de la secció de perfil requereix resum i innovació contínu Relació amb els processos de disseny, fabricació i producció de motlles.
3. Conclusió
Com a dissenyador, per obtenir els millors beneficis econòmics de la producció de perfil, tots els factors de tot el cicle de vida del producte s’han de tenir en compte durant el disseny, incloses les necessitats d’usuari, el disseny, la fabricació, la qualitat, el cost, etc. L’èxit del desenvolupament del producte per primera vegada. Aquests requereixen un seguiment diari de la producció de productes i la recollida i acumulació d’informació de primera mà per predir els resultats del disseny i corregir-los amb antelació.
Posada de temps: 10 de setembre de 2014
