Razlog zašto se profili od aluminijskih legura naširoko koriste u životu i proizvodnji je taj što svi u potpunosti prepoznaju njegove prednosti kao što su niska gustoća, otpornost na koroziju, odlična električna provodljivost, neferomagnetna svojstva, sposobnost oblikovanja i mogućnost recikliranja.
Kineska industrija aluminijumskih profila je rasla od nule, od malih do velikih, sve dok se nije razvila u veliku zemlju za proizvodnju aluminijumskih profila, sa proizvodnjom na prvom mestu u svetu. Međutim, kako se zahtjevi tržišta za proizvodima od aluminijskih profila i dalje povećavaju, proizvodnja aluminijskih profila se razvijala u smjeru složenosti, visoke preciznosti i proizvodnje velikih razmjera, što je dovelo do niza proizvodnih problema.
Aluminijski profili se uglavnom proizvode ekstruzijom. Tokom proizvodnje, pored razmatranja performansi ekstrudera, dizajna kalupa, sastava aluminijumske šipke, termičke obrade i drugih faktora procesa, mora se uzeti u obzir i dizajn poprečnog preseka profila. Najbolji dizajn poprečnog presjeka može ne samo smanjiti poteškoće procesa od samog izvora, već i poboljšati kvalitetu i učinak upotrebe proizvoda, smanjiti troškove i skratiti vrijeme isporuke.
Ovaj članak sažima nekoliko često korištenih tehnika u dizajnu poprečnog presjeka aluminijskih profila kroz stvarne slučajeve u proizvodnji.
1. Principi dizajna profila aluminijumskih profila
Ekstruzija aluminijumskog profila je metoda obrade u kojoj se zagrijana aluminijska šipka ubacuje u ekstruzionu cijev, a pritisak se primjenjuje kroz ekstruder kako bi se istisnuo iz matrice zadanog oblika i veličine, uzrokujući plastičnu deformaciju kako bi se dobio traženi proizvod. Budući da na aluminijsku šipku utječu različiti faktori kao što su temperatura, brzina ekstruzije, količina deformacije i kalup tokom procesa deformacije, ujednačenost toka metala je teško kontrolirati, što donosi određene poteškoće u dizajnu kalupa. Kako bi se osigurala čvrstoća kalupa i izbjegle pukotine, urušavanje, lomljenje i sl., u dizajnu profila profila treba izbjegavati sljedeće: velike konzole, mali otvori, male rupe, porozne, asimetrične, tanke stijenke, neravne stijenke debljine itd. Prilikom projektovanja moramo prvo zadovoljiti njegove performanse u pogledu upotrebe, dekoracije itd. Dobijeni deo je upotrebljiv, ali nije najbolje rešenje. Jer kada dizajneri nemaju znanje o procesu ekstruzije i ne razumiju relevantnu procesnu opremu, a zahtjevi proizvodnog procesa su previsoki i strogi, stopa kvalifikacije će se smanjiti, troškovi će se povećati, a idealan profil neće biti proizveden. Stoga je princip dizajna profila aluminijumskih profila da se koristi što jednostavniji proces uz zadovoljavanje funkcionalnog dizajna.
2. Nekoliko savjeta o dizajnu interfejsa aluminijumskih profila
2.1 Kompenzacija greške
Zatvaranje je jedan od čestih nedostataka u proizvodnji profila. Glavni razlozi su sljedeći:
(1) Profili s otvorima dubokog poprečnog presjeka često se zatvaraju prilikom ekstrudiranja.
(2) Rastezanje i ravnanje profila će intenzivirati zatvaranje.
(3) Profili ubrizgani ljepilom s određenim strukturama će također imati zatvaranje zbog skupljanja koloida nakon ubrizgavanja ljepila.
Ako gore spomenuto zatvaranje nije ozbiljno, može se izbjeći kontrolom protoka kroz dizajn kalupa; ali ako je više faktora superponirano i dizajn kalupa i povezani procesi ne mogu riješiti zatvaranje, predkompenzacija se može dati u dizajnu poprečnog presjeka, odnosno predotvaranje.
Iznos naknade prije otvaranja treba odabrati na osnovu njene specifične strukture i prethodnog iskustva pri zatvaranju. U ovom trenutku, dizajn crteža otvora kalupa (predotvaranje) i gotovog crteža se razlikuju (slika 1).
2.2 Podijelite velike dijelove na više malih dijelova
Razvojem aluminijskih profila velikih razmjera, dizajn poprečnog presjeka mnogih profila postaje sve veći i veći, što znači da je potreban niz opreme kao što su veliki ekstruderi, veliki kalupi, velike aluminijske šipke, itd. , a troškovi proizvodnje naglo rastu. Za neke velike sekcije koje se mogu postići spajanjem, trebalo bi ih podijeliti na nekoliko malih dijelova tokom dizajna. Ovo ne samo da može smanjiti troškove, već i olakšati osiguravanje ravnosti, zakrivljenosti i tačnosti (slika 2).
2.3 Postavite rebra za ojačanje kako biste poboljšali njegovu ravnost
Zahtjevi za ravnost često se susreću pri projektovanju profila profila. Profili malog raspona lako se osiguravaju ravnost zbog njihove visoke strukturne čvrstoće. Profili dugog raspona će zbog vlastite gravitacije odmah nakon istiskivanja propasti, a dio s najvećim naprezanjem savijanja u sredini bit će najkonkavniji. Takođe, pošto je zidna ploča dugačka, lako se stvaraju talasi, što će pogoršati isprekidanost ravni. Stoga treba izbjegavati ravne ploče velikih dimenzija u dizajnu poprečnog presjeka. Ako je potrebno, u sredinu se mogu ugraditi armaturna rebra kako bi se poboljšala njena ravnost. (Slika 3)
2.4 Sekundarna obrada
U procesu proizvodnje profila, neke sekcije je teško završiti obradom ekstruzijom. Čak i ako se to može učiniti, troškovi obrade i proizvodnje će biti previsoki. U ovom trenutku mogu se razmotriti i druge metode obrade.
Slučaj 1: Rupe prečnika manjeg od 4 mm na profilu će učiniti kalup nedovoljnom čvrstoćom, lako se oštetiti i teško obraditi. Preporučljivo je ukloniti male rupe i umjesto toga koristiti bušenje.
Slučaj 2: Proizvodnja običnih žljebova u obliku slova U nije teška, ali ako dubina žljebova i širina žljebova prelaze 100 mm, ili je omjer širine žlijeba i dubine žlijeba nerazuman, pojavljuju se problemi kao što su nedovoljna čvrstoća kalupa i poteškoće u osiguravanju otvora će se takođe susresti tokom proizvodnje. Prilikom projektovanja profilnog preseka, otvor se može smatrati zatvorenim, tako da se originalni čvrsti kalup nedovoljne čvrstoće može pretvoriti u stabilan cepani kalup, a neće biti problema deformacije otvora tokom ekstruzije, što olakšava oblikovanje oblika. održavati. Pored toga, neki detalji se mogu uraditi na spoju dva kraja otvora tokom projektovanja. Na primjer: postavite oznake u obliku slova V, male žljebove itd., tako da se mogu lako ukloniti tokom završne obrade (slika 4).
2.5 Složen izvana, ali jednostavan iznutra
Kalupi za ekstruziju aluminijumskih profila mogu se podeliti na čvrste kalupe i kalupe za preklapanje prema tome da li poprečni presek ima šupljinu. Obrada čvrstih kalupa je relativno jednostavna, dok obrada šant kalupa uključuje relativno složene procese kao što su šupljine i glave jezgra. Stoga se mora u potpunosti uzeti u obzir dizajn profilnog presjeka, odnosno vanjska kontura presjeka može biti složenija, a žljebovi, rupe za vijke itd. trebaju biti postavljeni na periferiji što je više moguće. , dok unutrašnjost treba biti što jednostavnija, a zahtjevi za preciznošću ne smiju biti previsoki. Na taj način će i obrada i održavanje kalupa biti mnogo jednostavniji, a poboljšat će se i prinos.
2.6 Rezervisana marža
Nakon ekstruzije, aluminijumski profili imaju različite metode površinske obrade prema potrebama kupaca. Među njima, metode anodizacije i elektroforeze imaju mali utjecaj na veličinu zbog tankog sloja filma. Ako se koristi metoda površinske obrade praškastog premaza, prah će se lako nakupljati u uglovima i žljebovima, a debljina jednog sloja može doseći 100 μm. Ako je ovo montažna pozicija, kao što je klizač, to će značiti da postoje 4 sloja premaza za prskanje. Debljina do 400 μm će onemogućiti montažu i uticati na upotrebu.
Osim toga, kako se broj ekstruzija povećava i kalup se troše, veličina proreza profila će biti sve manja i manja, dok će veličina klizača postajati sve veća i veća, što otežava montažu. Na osnovu gore navedenih razloga, odgovarajuće margine moraju biti rezervisane u skladu sa specifičnim uslovima tokom projektovanja kako bi se osigurala montaža.
2.7 Označavanje tolerancije
Za projektiranje poprečnog presjeka prvo se izrađuje montažni crtež, a zatim se izrađuje crtež proizvoda profila. Ispravan montažni crtež ne znači da je crtež profilnog proizvoda savršen. Neki dizajneri zanemaruju važnost označavanja dimenzija i tolerancije. Označene pozicije su uglavnom dimenzije koje je potrebno garantovati, kao što su: pozicija montaže, otvor, dubina žljeba, širina žljeba, itd., i lako se izmjere i pregledaju. Za opšte tolerancije dimenzija, odgovarajući nivo tačnosti se može izabrati prema nacionalnom standardu. Neke važne montažne dimenzije moraju biti označene posebnim vrijednostima tolerancije na crtežu. Ako je tolerancija prevelika, montaža će biti teža, a ako je tolerancija premala, troškovi proizvodnje će se povećati. Razuman raspon tolerancije zahtijeva od dizajnera svakodnevno akumuliranje iskustva.
2.8 Detaljna podešavanja
Detalji određuju uspjeh ili neuspjeh, a isto vrijedi i za dizajn poprečnog presjeka profila. Male promjene ne mogu samo zaštititi kalup i kontrolirati protok, već i poboljšati kvalitet površine i povećati stopu prinosa. Jedna od najčešće korištenih tehnika je zaokruživanje uglova. Ekstrudirani profili ne mogu imati apsolutno oštre uglove jer tanke bakrene žice koje se koriste u rezanju žice imaju i prečnike. Međutim, brzina protoka na uglovima je spora, trenje je veliko, a naprezanje koncentrirano, često postoje situacije u kojima su tragovi ekstruzije očigledni, veličinu je teško kontrolirati, a kalupi su skloni pucanju. Stoga, radijus zaokruživanja treba povećati što je više moguće bez utjecaja na njegovu upotrebu.
Čak i ako se proizvodi na maloj mašini za ekstruziju, debljina zida profila ne bi smjela biti manja od 0,8 mm, a debljina zida svakog dijela profila ne bi se trebala razlikovati više od 4 puta. Tokom dizajna, dijagonalne linije ili lučni prijelazi mogu se koristiti pri naglim promjenama debljine stijenke kako bi se osigurao pravilan oblik pražnjenja i laka popravka kalupa. Osim toga, tankosjedni profili imaju bolju elastičnost, a debljina stijenke nekih utora, letvica i sl. može biti oko 1mm. Postoji mnogo aplikacija za prilagođavanje detalja u dizajnu, kao što su podešavanje uglova, promjena smjera, skraćivanje konzola, povećanje razmaka, poboljšanje simetrije, podešavanje tolerancija, itd. Ukratko, dizajn poprečnog presjeka zahtijeva kontinuirani sažetak i inovacije, te u potpunosti uzima u obzir odnos sa dizajnom kalupa, proizvodnjom i proizvodnim procesima.
3. Zaključak
Kao dizajner, kako bi se ostvarila najbolja ekonomska korist od proizvodnje profila, svi faktori cjelokupnog životnog ciklusa proizvoda moraju se uzeti u obzir prilikom projektovanja, uključujući potrebe korisnika, dizajn, proizvodnju, kvalitetu, cijenu itd., nastojati postići uspjeh u razvoju proizvoda prvi put. To zahtijeva svakodnevno praćenje proizvodnje proizvoda i prikupljanje i akumulaciju informacija iz prve ruke kako bi se predvidjeli rezultati dizajna i unaprijed ih ispravili.
Vrijeme objave: Sep-10-2024
