Důvodem, proč jsou profily z hliníkových slitin široce používány v životě a výrobě, je to, že každý plně uznává jejich výhody, jako je nízká hustota, odolnost proti korozi, vynikající elektrická vodivost, neferomagnetické vlastnosti, tvarovatelnost a recyklovatelnost.
Čínský průmysl hliníkových profilů rostl od nuly, od malých po velké, až se vyvinul v hlavní zemi vyrábějící hliníkové profily s výkonem na prvním místě na světě. Jak se však požadavky trhu na výrobky z hliníkových profilů neustále zvyšují, výroba hliníkových profilů se vyvíjela směrem ke složitosti, vysoké přesnosti a velkosériové výrobě, což přineslo řadu výrobních problémů.
Hliníkové profily jsou většinou vyráběny vytlačováním. Při výrobě je kromě zvážení výkonu extruderu, konstrukce formy, složení hliníkové tyče, tepelného zpracování a dalších procesních faktorů nutné vzít v úvahu také průřezový návrh profilu. Nejlepší návrh průřezu profilu může nejen snížit obtížnost procesu od zdroje, ale také zlepšit kvalitu a efekt použití produktu, snížit náklady a zkrátit dodací lhůtu.
Tento článek shrnuje několik běžně používaných technik při navrhování průřezů hliníkových profilů prostřednictvím skutečných případů ve výrobě.
1. Zásady návrhu hliníkových profilů
Vytlačování hliníkového profilu je způsob zpracování, při kterém se zahřátá hliníková tyč vloží do vytlačovacího bubnu a tlak se aplikuje přes vytlačovací lis, aby se vytlačil z otvoru matrice daného tvaru a velikosti, což způsobí plastickou deformaci za účelem získání požadovaného produktu. Vzhledem k tomu, že hliníková tyč je během procesu deformace ovlivněna různými faktory, jako je teplota, rychlost vytlačování, velikost deformace a forma, je obtížné kontrolovat rovnoměrnost toku kovu, což přináší určité potíže při návrhu formy. Aby se zajistila pevnost formy a zabránilo se prasklinám, zborcení, odštípnutí atd., je třeba se v konstrukci profilového profilu vyhnout následujícímu: velké konzoly, malé otvory, malé otvory, porézní, asymetrické, tenkostěnné, nerovné stěny tloušťka atd. Při návrhu musíme nejprve uspokojit jeho výkon z hlediska použití, zdobení atd. Výsledný řez je sice použitelný, ale ne nejlepší řešení. Protože když návrháři nemají znalosti o procesu vytlačování a nerozumí příslušnému procesnímu zařízení a požadavky na výrobní proces jsou příliš vysoké a přísné, sníží se míra kvalifikace, zvýší se náklady a nebude vyroben ideální profil. Principem konstrukce hliníkových profilových profilů je proto použití co nejjednoduššího postupu při splnění jeho funkčního designu.
2. Několik tipů pro návrh rozhraní hliníkových profilů
2.1 Kompenzace chyb
Zavírání je jednou z častých vad při výrobě profilů. Hlavní důvody jsou následující:
(1) Profily s hlubokými otvory v průřezu se při vytlačování často uzavírají.
(2) Protažením a narovnáním profilů se zintenzívní uzavírání.
(3) Profily se vstřikovaným lepidlem s určitými strukturami budou mít také uzavření kvůli smrštění koloidu po vstříknutí lepidla.
Pokud výše uvedené uzavření není vážné, lze se mu vyhnout řízením průtoku přes konstrukci formy; ale pokud se překrývá několik faktorů a návrh formy a související procesy nemohou vyřešit uzavření, lze předkompenzaci poskytnout v návrhu průřezu, tj. předotevření.
Výše kompenzace před otevřením by měla být zvolena na základě jeho specifické struktury a předchozích zkušeností s uzavřením. V tomto okamžiku je provedení výkresu otvoru formy (předběžného otevření) a hotového výkresu odlišné (obrázek 1).
2.2 Rozdělte velké části na několik malých částí
S vývojem velkorozměrových hliníkových profilů se průřezové konstrukce mnoha profilů stále zvětšují, což znamená, že k jejich podpoře je zapotřebí řada zařízení, jako jsou velké extrudéry, velké formy, velké hliníkové tyče atd. a výrobní náklady prudce rostou. U některých velkých sekcí, kterých lze dosáhnout spojováním, by měly být během návrhu rozděleny na několik malých sekcí. To může nejen snížit náklady, ale také usnadnit zajištění rovinnosti, zakřivení a přesnosti (obrázek 2).
2.3 Nastavte výztužná žebra pro zlepšení její rovinnosti
Při navrhování profilových profilů se často setkáváme s požadavky na rovinnost. U profilů s malým rozpětím je snadné zajistit rovinnost díky vysoké konstrukční pevnosti. Profily s dlouhým rozpětím se těsně po vytlačení propadnou vlastní gravitací a část s největším namáháním v ohybu uprostřed bude nejvíce konkávní. Vzhledem k tomu, že stěnový panel je dlouhý, je také snadné vytvářet vlny, které zhorší přerušování roviny. Proto je třeba se při navrhování průřezu vyhnout velkorozměrovým plochým deskovým konstrukcím. V případě potřeby lze do středu instalovat výztužná žebra pro zlepšení jeho rovinnosti. (Obrázek 3)
2.4 Sekundární zpracování
V procesu výroby profilů je obtížné dokončit některé sekce vytlačováním. I když to bude možné, náklady na zpracování a výrobu budou příliš vysoké. V tuto chvíli lze uvažovat o jiných metodách zpracování.
Případ 1: Díky otvorům o průměru menším než 4 mm na profilové části bude forma nedostatečná, bude se snadno poškozovat a bude obtížně zpracovatelná. Doporučuje se odstranit malé otvory a místo toho použít vrtání.
Případ 2: Výroba běžných drážek ve tvaru U není obtížná, ale pokud hloubka drážky a šířka drážky překročí 100 mm nebo poměr šířky drážky k hloubce drážky je nepřiměřený, objeví se problémy, jako je nedostatečná pevnost formy a potíže se zajištěním otvoru se setkáme i při výrobě. Při návrhu profilové části lze otvor považovat za uzavřený, takže původní masivní forma s nedostatečnou pevností může být přeměněna na stabilní dělenou formu a nebude problém s deformací otvoru při vytlačování, což usnadňuje tvarování udržovat. Kromě toho mohou být během návrhu provedeny některé detaily na spoji mezi dvěma konci otvoru. Například: nastavte značky ve tvaru V, malé drážky atd., aby je bylo možné snadno odstranit při konečném obrábění (obrázek 4).
2.5 Složité navenek, ale jednoduché uvnitř
Vytlačovací formy hliníkových profilů lze rozdělit na plné formy a bočníkové formy podle toho, zda má průřez dutinu. Zpracování pevných forem je poměrně jednoduché, zatímco zpracování bočníkových forem zahrnuje poměrně složité procesy, jako jsou dutiny a jádrové hlavy. Proto je třeba věnovat plnou pozornost konstrukci profilové části, to znamená, že vnější obrys sekce může být navržen jako složitější a drážky, otvory pro šrouby atd. by měly být umístěny co nejvíce na obvodu. , přičemž interiér by měl být co nejjednodušší a požadavky na přesnost nemohou být příliš vysoké. Tímto způsobem bude mnohem jednodušší jak zpracování formy, tak údržba a také se zlepší výtěžnost.
2.6 Rezervovaná marže
Hliníkové profily mají po vytlačení různé způsoby povrchové úpravy dle potřeb zákazníka. Mezi nimi metody anodizace a elektroforézy mají malý vliv na velikost kvůli tenké vrstvě filmu. Při použití metody povrchové úpravy práškové lakování se prášek snadno hromadí v rozích a drážkách a tloušťka jedné vrstvy může dosáhnout 100 μm. Pokud se jedná o montážní polohu, jako je jezdec, znamená to, že existují 4 vrstvy nástřiku. Tloušťka do 400 μm znemožní montáž a ovlivní použití.
Kromě toho, jak se zvyšuje počet vytlačování a opotřebovává se forma, velikost štěrbin profilu se bude zmenšovat a zmenšovat, zatímco velikost jezdce se bude zvětšovat a zvětšovat, což ztěžuje montáž. Na základě výše uvedených důvodů je pro zajištění montáže nutné vyhradit příslušné rezervy podle konkrétních podmínek při návrhu.
2.7 Toleranční značení
Pro návrh průřezu se nejprve vyrobí výkres sestavy a poté výkres profilu výrobku. Správný montážní výkres neznamená, že výkres profilu výrobku je dokonalý. Někteří konstruktéři ignorují důležitost označení rozměrů a tolerancí. Označené polohy jsou obecně rozměry, které je třeba zaručit, jako je: montážní poloha, otvor, hloubka drážky, šířka drážky atd., a lze je snadno změřit a zkontrolovat. Pro obecné rozměrové tolerance lze zvolit odpovídající úroveň přesnosti podle národní normy. Některé důležité montážní rozměry je třeba označit na výkrese specifickými hodnotami tolerance. Pokud je tolerance příliš velká, montáž bude obtížnější, a pokud je tolerance příliš malá, zvýší se výrobní náklady. Přiměřený rozsah tolerance vyžaduje každodenní shromažďování zkušeností konstruktéra.
2.8 Podrobné úpravy
Podrobnosti určují úspěch nebo neúspěch a totéž platí pro návrh průřezu profilu. Malé změny mohou nejen chránit formu a řídit průtok, ale také zlepšit kvalitu povrchu a zvýšit výnos. Jednou z běžně používaných technik je zaoblení rohů. Extrudované profily nemohou mít absolutně ostré rohy, protože tenké měděné dráty používané při řezání drátů mají také průměry. Rychlost proudění v rozích je však pomalá, tření je velké a napětí je koncentrované, často dochází k situacím, kdy jsou patrné stopy po vytlačení, je obtížné kontrolovat velikost a formy jsou náchylné k odštípnutí. Proto by se měl poloměr zaoblení co nejvíce zvětšit, aniž by to ovlivnilo jeho použití.
I když se vyrábí na malém vytlačovacím stroji, tloušťka stěny profilu by neměla být menší než 0,8 mm a tloušťka stěny každé části profilu by se neměla lišit více než 4krát. Během návrhu lze při náhlých změnách tloušťky stěny použít diagonální čáry nebo obloukové přechody, aby se zajistil pravidelný tvar výboje a snadná oprava formy. Tenkostěnné profily mají navíc lepší pružnost a tloušťka stěny některých styčníků, latí apod. může být cca 1mm. Existuje mnoho aplikací pro úpravu detailů v designu, jako je nastavení úhlů, změna směru, zkrácení konzol, zvětšení mezer, zlepšení symetrie, nastavení tolerancí atd. Stručně řečeno, návrh průřezu profilu vyžaduje neustálé shrnutí a inovace a plně zohledňuje vztah s designem forem, výrobou a výrobními procesy.
3. Závěr
Jako konstruktér, aby získal co nejlepší ekonomický přínos z výroby profilu, musí být při navrhování zohledněny všechny faktory celého životního cyklu výrobku, včetně potřeb uživatele, designu, výroby, kvality, nákladů atd., usilovat o dosažení první úspěch ve vývoji produktu. Ty vyžadují každodenní sledování výroby produktu a shromažďování a shromažďování informací z první ruky, aby bylo možné předvídat výsledky návrhu a předem je opravit.
Čas odeslání: 10. září 2024
