Chi phí khuôn chiếm khoảng 35% giá thành sản xuất đùn định hình. Chất lượng của khuôn và việc sử dụng và bảo dưỡng khuôn hợp lý quyết định trực tiếp đến việc công ty có thể sản xuất hồ sơ một cách bình thường và đủ tiêu chuẩn hay không. Các điều kiện làm việc của khuôn ép đùn trong quá trình sản xuất đùn hồ sơ là rất khắc nghiệt. Nó không chỉ cần chịu được ma sát và mài mòn nghiêm trọng dưới nhiệt độ cao và áp suất cao, mà còn cần phải chịu được tải trọng định kỳ. Điều này đòi hỏi khuôn phải có độ bền nhiệt cao, chống mỏi nhiệt, chịu mài mòn nhiệt và đủ độ dẻo dai. Để đáp ứng các yêu cầu trên, thép hợp kim 4Cr5MoSiV1 (thương hiệu Mỹ H13) chất lượng cao được sử dụng rộng rãi ở Trung Quốc, và xử lý nhiệt chân không và tôi được sử dụng để làm khuôn đáp ứng các yêu cầu khác nhau trong sản xuất nhôm định hình.
Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất, vẫn có một số khuôn mẫu không đạt được sản lượng mong đợi trong quá trình ép đùn. Trong những trường hợp nghiêm trọng, thậm chí ít hơn 20 thanh được đùn hoặc máy bị loại bỏ trong ít hơn hai lần, dẫn đến việc sử dụng thép khuôn đắt tiền. Khuôn mẫu còn lâu mới đạt được những lợi ích đáng có của nó. Hiện tượng này đang diễn ra phổ biến ở nhiều doanh nghiệp sản xuất nhôm định hình trong nước. Để điều tra nguyên nhân của nó, chúng ta cần bắt đầu với các khía cạnh sau.
1. Bản thân phần của nhôm định hình luôn thay đổi, và ngành công nghiệp đùn nhôm đã phát triển cho đến ngày nay. Hợp kim nhôm có những ưu điểm quan trọng như trọng lượng nhẹ và chịu lực tốt. Hiện nay, nhiều ngành công nghiệp đã sử dụng nhôm định hình thay thế cho các vật liệu ban đầu. Do đặc thù của một số biên dạng nên việc thiết kế và sản xuất khuôn gặp nhiều khó khăn do phần biên dạng đặc biệt. Nếu phương pháp đùn ép thông thường vẫn được sử dụng, thường khó đạt được sản lượng định mức của khuôn và phải áp dụng một quy trình đặc biệt để kiểm soát chặt chẽ các thông số quy trình sản xuất khác nhau để thực hiện sản xuất bình thường. Ngoài ra, một số khuôn không thể được ép đến sản lượng định mức do phần hồ sơ đặc biệt hoặc các vấn đề chất lượng của chính khuôn. Điều này đòi hỏi nhân viên kinh doanh phải trao đổi đầy đủ với bộ phận kỹ thuật và xưởng sản xuất khuôn mẫu khi nhận được đơn đặt hàng. Đồng thời, bộ phận thiết kế và sản xuất khuôn cần liên tục tối ưu hóa công nghệ thiết kế khuôn, nâng cao độ chính xác sản xuất khuôn, nâng cao chất lượng khuôn.
Thứ hai, chọn mô hình đùn thích hợp để sản xuất. Trước khi sản xuất đùn, cần phải tính toán đầy đủ tiết diện hồ sơ, và xác định trọng tải của máy đùn theo độ phức tạp của tiết diện, độ dày thành và hệ số đùn λ. Nói chung, λ> 7-10. Khi λ> 8-45, tuổi thọ của khuôn dài hơn và quá trình sản xuất biên dạng trơn tru hơn. Khi λ> 70-80, việc đùn biên dạng khó hơn và tuổi thọ khuôn thường ngắn hơn. Cấu trúc sản phẩm càng phức tạp càng dễ gây ra độ cứng cục bộ của khuôn không đủ, và dòng chảy kim loại trong lòng khuôn khó có xu hướng đồng đều và kèm theo sự tập trung ứng suất cục bộ. Khi sản xuất biên dạng dễ cắm khuôn và xe hoặc tạo thành sóng xoắn, khuôn dễ bị biến dạng đàn hồi, trường hợp nghiêm trọng có thể bị biến dạng dẻo làm khuôn bị cạo trực tiếp.
3. Sự lựa chọn hợp lý của phôi và nhiệt độ gia nhiệt. Thành phần hợp kim của phôi ép đùn phải được kiểm soát chặt chẽ. Hiện tại, xí nghiệp tổng hợp yêu cầu độ hạt của thỏi phải đạt tiêu chuẩn loại 1 để nâng cao độ dẻo, giảm tính dị hướng. Khi có các lỗ rỗng, cấu trúc lỏng lẻo hoặc vết nứt trung tâm trong phôi, việc thoát khí đột ngột trong quá trình đùn tương tự như" nổ" ;, làm cho vùng làm việc cục bộ của khuôn đột ngột không tải và gia tải lại, tạo thành tải trọng va đập rất lớn cục bộ, có tác động lớn đến khuôn. To lớn. Doanh nghiệp có điều kiện có thể đồng nhất phôi, sau đó làm nguội cưỡng bức ở 550-570C trong 8 giờ. Áp suất đột phá đùn có thể giảm 7-10% và tốc độ đùn có thể tăng lên khoảng 15%.
Thứ tư, tối ưu hóa quá trình ép đùn. Để kéo dài tuổi thọ của khuôn một cách khoa học, việc sử dụng hợp lý khuôn cho sản xuất là một khía cạnh không thể bỏ qua. Do điều kiện làm việc cực kỳ khắc nghiệt của khuôn đùn, các biện pháp hợp lý phải được thực hiện trong quá trình sản xuất đùn để đảm bảo cấu trúc và hiệu suất của khuôn đùn. (1) Áp dụng tốc độ đùn thích hợp. Trong quá trình đùn ép, khi tốc độ đùn quá nhanh sẽ làm cho dòng kim loại khó đồng đều, ma sát giữa dòng kim loại nhôm và thành trong của lòng khuôn tăng lên, làm mòn khuôn. dây đai làm việc sẽ tăng tốc, và nhiệt độ khuôn thực sự sẽ cao hơn. Nếu lúc này không thể lấy đi nhiệt dư sinh ra do biến dạng kim loại thì khuôn có thể bị hỏng do quá nhiệt cục bộ. Nếu tốc độ đùn thích hợp, có thể tránh được các hậu quả bất lợi nêu trên và tốc độ đùn thường được kiểm soát dưới 25mm / s. (2) Chọn nhiệt độ đùn hợp lý. Nhiệt độ đùn được xác định bởi nhiệt độ nung khuôn, nhiệt độ của thùng phôi và nhiệt độ của thanh nhôm. Nhiệt độ thanh nhôm quá thấp sẽ dễ khiến lực đùn tăng lên hoặc sinh ra hiện tượng nghẹt. Khuôn dễ bị biến dạng đàn hồi cục bộ nhỏ hoặc các vết nứt ở các bộ phận tập trung ứng suất, điều này sẽ dẫn đến việc phá hủy khuôn sớm. Nhiệt độ quá cao của thanh nhôm sẽ làm mềm cấu trúc kim loại và làm cho nó bám vào bề mặt của đai làm việc' hoặc thậm chí làm tắc khuôn (trong trường hợp nghiêm trọng, khuôn bị sập dưới áp suất cao) . Nhiệt độ gia nhiệt hợp lý của phôi không đồng đều là 460-520 ° C. Nhiệt độ gia nhiệt hợp lý của thỏi là 430-480 ° C.
5. Trong giai đoạn đầu sử dụng khuôn đùn, quy trình xử lý thấm nitơ bề mặt hợp lý phải được thực hiện trên khuôn. Xử lý thấm nitơ bề mặt có thể làm tăng đáng kể độ cứng bề mặt của khuôn trong khi vẫn duy trì đủ độ dẻo dai, để giảm sự mài mòn nhiệt khi khuôn được sử dụng. Cần lưu ý rằng quá trình thấm nitơ bề mặt không thể hoàn thành cùng một lúc. Trong thời gian bảo dưỡng khuôn, các xử lý thấm nitơ lặp lại phải được thực hiện 3 - 4 lần. Nói chung, độ dày của lớp thấm nitơ được yêu cầu đạt khoảng 0,15mm. Quy trình thấm nitơ phù hợp hơn là thấm nitơ đầu tiên sau khi khuôn vào nhà máy để kiểm tra. Lúc này, do cấu trúc của lớp nitrided chưa ổn định nên cần nitrid hoá lại sau khi đùn 5-10 que. Sau khi thấm nitơ lần thứ hai, có thể ép được 40-80 que. Nên sử dụng không quá 100-120 que sau lần thấm nitơ thứ ba. Trước khi thấm nitơ, đai làm việc phải được đánh bóng, và làm sạch khoang khuôn, không để lại xỉ kiềm hoặc các hạt lạ. Trong trường hợp bình thường, số lần thấm nitơ của khuôn không vượt quá 4-5 lần, vì lúc này, nếu lớp nitrat hóa không bị căng trên dây đai làm việc, sau nhiều lần sản xuất thấm nitơ và ép đùn, cấu trúc của lớp thấm nitơ có đã tương đối ổn định. Cần lưu ý rằng trong quá trình thấm nitơ ban đầu, quá trình thấm nitơ có thể được thực hiện thông qua một quy trình sản xuất phù hợp, và số lần thấm nitơ không nên quá thường xuyên, nếu không dây đai làm việc sẽ dễ bị tách lớp.
6. Đai công tác phải được mài và đánh bóng trước khi đưa khuôn vào máy. Đai làm việc thường được yêu cầu đánh bóng bề mặt gương. Kiểm tra độ phẳng và độ thẳng đứng của đai gia công khuôn trước khi lắp ráp. Ở một mức độ nhất định, chất lượng thấm nitơ quyết định độ bóng của dây đai làm việc. Khoang khuôn phải được làm sạch bằng không khí cao áp và chổi quét, không được có bụi hoặc tạp chất lạ. Nếu không, có thể dễ dàng kéo dây đai làm việc do dòng kim loại dẫn động, và sản phẩm biên dạng đùn sẽ có các khuyết tật như bề mặt gồ ghề hoặc hình chữ viết nguệch ngoạc.
7. Thời gian giữ khuôn trong quá trình sản xuất đùn nói chung là khoảng 2-3 giờ, nhưng không quá 8 giờ, nếu không độ cứng của lớp nitrua của đai làm việc khuôn sẽ bị giảm, điều này sẽ gây ra bề mặt của biên dạng thô ráp khi máy không chống mài mòn, và nó sẽ gây ra các vấn đề nghiêm trọng. Khiếm khuyết như đánh dấu. Khi sử dụng khuôn phải có giá đỡ khuôn, tay khuôn và tấm đỡ ăn khớp với khuôn để tránh bề mặt tiếp xúc giữa bề mặt ra khuôn và tấm đỡ quá nhỏ do lỗ bên trong của tấm đỡ quá lớn. , có thể làm cho khuôn bị biến dạng hoặc vỡ. Khuôn, trụ đùn và trục đùn đồng tâm, độ đồng tâm nằm trong khoảng ± 3mm, nếu không rất dễ sinh ra tải trọng lệch tâm và thay đổi tốc độ dòng chảy thiết kế của từng bộ phận của khuôn, điều này sẽ ảnh hưởng đến hình dạng của biên dạng .
8. Sử dụng phương pháp rửa kiềm (nấu khuôn) chính xác. Sau khi dỡ khuôn, nhiệt độ khuôn trên 500 ° C. Nếu nhúng ngay vào nước kiềm, nhiệt độ của nước kiềm thấp hơn nhiệt độ khuôn rất nhiều. Nếu nhiệt độ khuôn giảm nhanh, khuôn dễ bị nứt. Phương pháp đúng là đợi dỡ khuôn, đặt khuôn ngoài không khí ở nhiệt độ 100 ° -150 ° C rồi nhúng vào nước kiềm. Khuôn kết hợp chia nhỏ thông thường được rút ra trước khi dỡ khuôn, điều này có thể làm giảm đáng kể khối lượng công việc nấu khuôn và rút ngắn thời gian nấu khuôn. Phương pháp cụ thể là sau khi kết thúc quá trình đùn, thanh đùn rút lại trước thùng đùn, và áp suất dư vẫn còn trong thùng đùn, và sau đó thùng đùn rút lại, đồng thời, một phần nhôm còn lại trong lỗ thoát khuôn có thể được kéo ra với áp suất dư, và sau đó thực hiện nấu kiềm. Một số đầu lõi khuôn kết hợp dòng chảy phân chia cực kỳ nhỏ, thậm chí còn mỏng hơn cả bút. Loại khuôn này không được phép rút ra sau khi đùn. Người làm khuôn phải nhìn rõ cấu trúc khuôn trước khi mở khuôn, và phải đợi nhôm còn sót lại trong lòng khuôn Về cơ bản đun sôi chúng mới có thể mở khuôn. Nếu không, đầu lõi sẽ bị gãy nếu bạn bất cẩn và khuôn sẽ bị bong ra.
Chín là, khuôn dùng sức từ thấp đến cao xuống thấp. Khi khuôn chỉ bước vào giai đoạn bảo dưỡng, hiệu suất cấu trúc kim loại bên trong vẫn ở giai đoạn nổi. Trong giai đoạn này, nên áp dụng kế hoạch vận hành với cường độ thấp để khuôn chuyển sang giai đoạn ổn định. Ở giữa khuôn' s sử dụng, vì hiệu suất của khuôn về cơ bản ở trạng thái ổn định, nó tương tự như một chiếc ô tô vừa qua giai đoạn chạy và cường độ sử dụng có thể tăng lên một cách thích hợp. Trong giai đoạn sau, cấu trúc kim loại của khuôn đã bắt đầu xấu đi, và độ bền mỏi, độ ổn định và độ dẻo dai bắt đầu rơi vào đường cong đi xuống sau quá trình sản xuất và phục vụ lâu dài. Tại thời điểm này, độ bền sử dụng của khuôn nên được giảm đi một cách thích hợp cho đến khi khuôn được cạo.
10. Tăng cường hồ sơ sử dụng và bảo dưỡng khuôn trong quá trình sản xuất đùn, và cải thiện hồ sơ theo dõi và quản lý từng bộ khuôn. Khuôn đùn được loại bỏ sau khi chúng được kiểm tra trong nhà máy. Thời gian trung gian có thể ngắn khoảng vài tháng và có thể dài hơn một năm. Về cơ bản, hồ sơ sử dụng của khuôn cũng ghi lại các quá trình sản xuất hồ sơ khác nhau. Khuôn đùn có số lượng và chủng loại lớn. Việc quản lý từng bộ khuôn rất hữu ích để giúp người quản trị thư viện khuôn, người sử dụng khuôn và nhân viên thiết kế và sản xuất khuôn hiểu được tình hình thực sự của từng bộ khuôn trong kho.
Hồ sơ theo dõi khuôn bao gồm:
(1) Thông tin chế tạo khuôn, bao gồm bản vẽ thiết kế, hồ sơ sản xuất, hồ sơ kiểm tra (giá trị độ chính xác, giá trị độ cứng), v.v. của từng bộ khuôn.
(2) Thông tin quy trình của mỗi khuôn đùn trên máy, chẳng hạn như thời gian gia nhiệt, nhiệt độ thanh nhôm, nhiệt độ khuôn, tốc độ đùn, lực đùn, áp suất đột phá, chiều dài thanh nhôm, số lượng sản phẩm đủ tiêu chuẩn, mật độ tuyến tính, tỷ lệ năng suất và như thế.
(3) Ba kế hoạch sửa chữa khuôn đầu tiên, thời gian xử lý thấm nitơ, thời gian ra vào kho khuôn, phế liệu hoặc quay lại xưởng khuôn để sửa chữa và lý do, v.v cho từng bộ khuôn. Việc thu thập các hồ sơ này rất hữu ích để cải thiện việc quản lý khuôn, hạch toán chi phí khuôn và tối ưu hóa khuôn. Thiết kế và sửa chữa khuôn, đánh giá chất lượng khuôn, cải thiện tính ổn định của sản xuất đùn, sử dụng khuôn hợp lý và xác định lượng khuôn tồn kho tối thiểu đều có tác động trực tiếp.
Sự cạnh tranh ngày càng tăng trên thị trường nhôm định hình đã buộc các nhà sản xuất nhôm định hình khác nhau đầu tư năng lượng rất lớn vào việc mua sắm, sử dụng, bảo trì và quản lý khuôn đùn. Điều này đòi hỏi các công ty phải thay đổi quan niệm của chính họ đồng thời thay đổi cách quản lý sản xuất rộng rãi trước đây. Chỉ khi nắm bắt được nó và làm tốt công tác phân tích thống kê và quản lý chi phí tiêu thụ khuôn mẫu thì chúng ta mới có thể thích ứng với tình hình thị trường mới và nắm bắt cơ hội trên thị trường.
