铝型材尺寸缺陷系列之壁厚偏差之三

铝型材尺寸缺陷系列之壁厚偏差之三《挤压操作水平》

这章说易也难,说难也易,各人操作经历不同,操作理念相差很大!我从事门窗型材2年,从事工业材20年,4年前来到一家新厂,老板所招收的主操手来自建材厂的,只知道按按钮,提速度,今天要做多少产量!表面质量,型材尺寸完全由现场品检决定,问了也说不出所以然。退货了就发闷:这么好的型材也退货?这么好的型材还退货???用建材标准去做工业材能不退货吗!对他们培训很难,个个老师傅,用了半年时间,被频频的退货砸醒了,惭愧!

重复一句话:一切合格的原素组合起来未必造就最终合格的产品,这就是人的因素不可控搅和的!挤压操作过程中对壁厚变化的影响都是间接而来的,叙述起来难免啰嗦重复,故而从速度,温度,挤压力这三个主要关联方面例举一下,上章有讲解就点个题了!---离题之处也有可取知识。

1;挤压时速度的撑控能力

怎么是挤压速度?

很多操作手都会指着操作屏上的主机电流表指针刻度说:你看速度达到了多少多少了!这多少让人跌破眼镜,目瞪口呆。你细细推敲才能搞明白,原来是电流大小由电机使用功率变化造成的,调动了功率就影响了挤压力大小?挤压力大小就决定了挤压速度?其实这种逻辑是偏面的不成立的!挤压力大小只是其一,不能单方面决定挤压速度!

挤压速度分挤压轴工进速度和型材出口速度,在一种型材上速度成正比关系,在挤压生产关系上却呈反比关系。即工进速度(主控)快(慢)型材出口速度也快(慢),发现出口速度快(慢)了技术上就要降慢(加快)工进速度。如果在一种型材上速度正比关系突然变化,有四种原因需要注意1:是飞边也叫出帽2:堵模或者堵空刀3:是掉舌头小脚等4:是跑铝也叫翻铝(上下模组合处或销钉螺丝位)

挤压速度范围值

挤压速度快慢首先影响的是型材表面质量和尺寸,而尺寸影响首先是外径和壁厚。6063铝合金合适的出口挤压速度在9-60m/分之间,如果是实心材,速度在9-20m/分。这是根据6063铝合金特性而制定的标准值!快了,塑变跟不上,慢了,焊合跟不上降温速度。 影响挤压速度的因素

合金种类,铸锭状态(并不只指圆棒)和尺寸,型材形状,截面大小(挤压比),变形温度,模具结构,设备能力(挤压力),工艺条件等!

挤压速度如何影响壁厚

挤压速度影响壁厚主要原因是合金塑变能力,而影响塑变能力的因素很多,而变形温度和挤压力是主要的!原则上速度越快则壁厚从局部开始变薄向整体发展(塑变不够),直到撕开,撕断。纯铝变形能力大于铝合金。而挤压速度越慢并不代表壁厚会越厚(模具受热工作带机械限定)。所以操作过程中控制挤压速度主要是防止壁厚向薄化发展(兼外形尺寸和表面质量---以后再讲)

2;挤压时温度的撑控能力

怎么是挤压温度?

挤压温度指该铝合金可充分发挥属性作用正常塑变成型的温度范围值,是挤压变形的基石。因为范围值较广,上下值在实际生产型材中各方面差别较大,故在范围内选择合适的挤压温度是必须了解的!

挤压温度范围值

还是以6063为例,挤压温度在430---520度之间,因为有挤压变形升温30度左右(局部热变剧烈区可达100度),而560度是6063过热温度,故取高温520度挤压必须降低挤压速度,

即高温慢速挤压方法,主要考虑焊合能力和挤压能力不足,挤压比大的型材,但产能不高,死区活跃析出晶粒多表面质量差!如果取下限430度,则意味着挤压方法采取低温快速的方法(指从前端速度最高逐步降速,尾端要慢),主要是必须达到6063合金最好淬火温度515---525度,温差近100度,所以必须加大挤压剪切力速度来提高挤压变形摩擦温度。主要目的是提高产能降低吨耗节省加工成本(建筑型材大都采用),提高表面质量。高端方法多采用,微控热感应变速装置或红外线热控仪自动调速装置(预设程序)一般采取三变(本人最多见六变)速度即电磁阀进油量多档调控(分手动和自动)。所以低于430度则剪切热变温不够。缺点是撑控能力要求高,模具要求高!焊合性能差,材质要求高,挤压筒定温走上限(450度)。

影响挤压温度的因素

可以说:没有!注意铸锭实际温度值正确很重要,等温挤压时注意梯级加温和待锭时间!而影响挤压热变形温度原因则很多,跟影响挤压速度的诸多因素基本一致!------参照上面 挤压温度如何影响壁厚

挤压温度升高导致热变形后出口温度上升,而温度上升导致铝液流动能力加强,出口摩擦阻力减少,更容易流出工作带,壁厚变薄(模具章有介绍)。另外速度太快,金属塑变供应不足,在分流桥后沿分流径线会形成疏松的晶粒组织,使焊合更加困难!如果挤压温度过低,对壁厚的影响有但不明显,可忽略,但对性能是致命的!尽管表面质量会好也是空气了!

3;挤压力的撑控能力

怎么是挤压力

挤压力冷挤压有公式可寻,热挤压很复杂,,受到的影响因素太多,各种试验常数的选择很难!操作工人不学也罢。而设备挤压力简单点讲是单位面积上受到的总的压力!比如1000吨挤压机称呼如何而来?是主缸半径R平方厘米*3.14*210Kg(铝材机)=1000吨,反推一下,可得出1000吨挤压机主缸直径为80Cm左右,像同样缸径的挤压机,如果把单位面积压力210Kg提高到250Kg,则可称为1200吨机!(油泵,密封圈,输油管等及机体牢固度要提高),广东产挤压机大都这样,美名其曰---小机大吨位----挤压能力强但安全性差,对模具强度要求高及支撑垫要厚实,模座一般较宽,往往生产低温快速型材产品! 挤压力范围值内的金属关系

本章以0---210Kg/Cm2挤压力作用下的型材生产情况作探讨,研究不同挤压阶段不同条件下挤压力的变化关系!-------注:挤压力数据为正常条件下的常规数据。

当挤压轴(边缸副油压)把热铸锭挤入筒内(同时触发时间转换器,主缸油路液压阀开启),铸锭一端抵靠模面时,轴前进受阻,主缸挤压力从0kg/Cm2开始上压,密封的铝锭两端相互作用力上升,铝锭两端开始扩张变形,中间受力交汇点开始鼓肚,铝锭径向压缩横向充填空隙,达到墩粗压力设计值80-120Kg/Cm2时卸压排气,此时为墩粗过程!达到的最高值为墩粗压力。

墩粗压力完成后,挤压机重新升压,使挤压力通过铝基传导作用在模具出口工作带上,这时候挤压力处于不断上升阶段,而整个铝基处于静止抗张状态,此时压力为静态压力,静态压力大小在不同温度下受材质,棒长(摩擦阻力),挤压比,变形阻力(模腔大小),出口阻力(工作带),塑变能力等影响也不相同,即型材出口压力为各种阻力相互影响之和。 所以挤压时要注意上压速度,阻止静压时间过长下降温引起的阻力升高问题。当挤压力上升后超过出口压力时,静压状态被打破,进入流动压力状态,同时金属间因相互摩擦变形而升温,也因热传导而降温。所以挤压时会出现型材压出一段后速度越来越快和越来越慢到压不动,挤压力上升到210Kg/Cm2,出现闷车,故而前端压力不能降,要一鼓作气,挤压术语上叫“冲压”。

如果墩粗时型材已经开始流动,即出口压力小于墩粗压力,表明该型材截面较大,挤压比过小,各种内阻力较小,流动能力强但变形力会不够,变形温度低,所以要采取高温慢速方法挤压,特别要注意淬火能力!如果只提速不升棒温往往会性能不良,硬度不到。有些操作工抱怨铝棒都到480度了,又开的很快,冷却风机又打开了,硬度怎么会不到?转而怀疑棒材,怀疑时效!生产多孔平模时尤要注意。

当挤压力快速上升达到210Kg/Cm2时,型材并未压出,就需要考虑以下问题:1:是否堵模了。2:三种温度到不到。3:型材挤压比(米重) 。4:铝棒是否过长。5:挤压垫是否留在筒内了。6:中间停顿时间是否过长(已墩粗)------大致这6种!这时,必须马上停机寻找原因,防止压坏压踏模具模垫等。有经验的师傅会根据上压波动情况马上辩别出因,如压力缓慢上升可能是第2,3,4种情况,压力快速上升为5,6种情况,而压力上升时上升速度突然放慢或停顿(料出工作带),随后迅速上升则是第一种堵模了!------250Kg/Cm2机特别要注意第1,5种情况发生时及时停机!

影响挤压力的因素

影响挤压力因素有:设备输出能力大小,三温高低,阻力大小,挤压比等为主。如果一种型材开始上升到200kg/Cm2时型材出料,然后自动降压到160Kg/Cm2而出料速度正常,则是最好最合理的状态,如果迅速降到100Kg/Cm2左右时(注意型材出料变化),就要注意内腔公头是否压坏了,是否跑铝了。------挤压前端出飞边可能性不大!

挤压力如何影响壁厚

挤压力影响壁厚原因还是因为速度和变形温变化有关,这里不复述了。

总结:

挤压力,挤压温度,挤压速度三者是相互关联的,撑控好这三种之间的因故关系说明你挤压入门了,但离出师还远着呢!开了十年机的不如一年专研的大有人在,共同努力吧!

铝型材尺寸缺陷系列之壁厚偏差之三《挤压操作水平》

这章说易也难,说难也易,各人操作经历不同,操作理念相差很大!我从事门窗型材2年,从事工业材20年,4年前来到一家新厂,老板所招收的主操手来自建材厂的,只知道按按钮,提速度,今天要做多少产量!表面质量,型材尺寸完全由现场品检决定,问了也说不出所以然。退货了就发闷:这么好的型材也退货?这么好的型材还退货???用建材标准去做工业材能不退货吗!对他们培训很难,个个老师傅,用了半年时间,被频频的退货砸醒了,惭愧!

重复一句话:一切合格的原素组合起来未必造就最终合格的产品,这就是人的因素不可控搅和的!挤压操作过程中对壁厚变化的影响都是间接而来的,叙述起来难免啰嗦重复,故而从速度,温度,挤压力这三个主要关联方面例举一下,上章有讲解就点个题了!---离题之处也有可取知识。

1;挤压时速度的撑控能力

怎么是挤压速度?

很多操作手都会指着操作屏上的主机电流表指针刻度说:你看速度达到了多少多少了!这多少让人跌破眼镜,目瞪口呆。你细细推敲才能搞明白,原来是电流大小由电机使用功率变化造成的,调动了功率就影响了挤压力大小?挤压力大小就决定了挤压速度?其实这种逻辑是偏面的不成立的!挤压力大小只是其一,不能单方面决定挤压速度!

挤压速度分挤压轴工进速度和型材出口速度,在一种型材上速度成正比关系,在挤压生产关系上却呈反比关系。即工进速度(主控)快(慢)型材出口速度也快(慢),发现出口速度快(慢)了技术上就要降慢(加快)工进速度。如果在一种型材上速度正比关系突然变化,有四种原因需要注意1:是飞边也叫出帽2:堵模或者堵空刀3:是掉舌头小脚等4:是跑铝也叫翻铝(上下模组合处或销钉螺丝位)

挤压速度范围值

挤压速度快慢首先影响的是型材表面质量和尺寸,而尺寸影响首先是外径和壁厚。6063铝合金合适的出口挤压速度在9-60m/分之间,如果是实心材,速度在9-20m/分。这是根据6063铝合金特性而制定的标准值!快了,塑变跟不上,慢了,焊合跟不上降温速度。 影响挤压速度的因素

合金种类,铸锭状态(并不只指圆棒)和尺寸,型材形状,截面大小(挤压比),变形温度,模具结构,设备能力(挤压力),工艺条件等!

挤压速度如何影响壁厚

挤压速度影响壁厚主要原因是合金塑变能力,而影响塑变能力的因素很多,而变形温度和挤压力是主要的!原则上速度越快则壁厚从局部开始变薄向整体发展(塑变不够),直到撕开,撕断。纯铝变形能力大于铝合金。而挤压速度越慢并不代表壁厚会越厚(模具受热工作带机械限定)。所以操作过程中控制挤压速度主要是防止壁厚向薄化发展(兼外形尺寸和表面质量---以后再讲)

2;挤压时温度的撑控能力

怎么是挤压温度?

挤压温度指该铝合金可充分发挥属性作用正常塑变成型的温度范围值,是挤压变形的基石。因为范围值较广,上下值在实际生产型材中各方面差别较大,故在范围内选择合适的挤压温度是必须了解的!

挤压温度范围值

还是以6063为例,挤压温度在430---520度之间,因为有挤压变形升温30度左右(局部热变剧烈区可达100度),而560度是6063过热温度,故取高温520度挤压必须降低挤压速度,

即高温慢速挤压方法,主要考虑焊合能力和挤压能力不足,挤压比大的型材,但产能不高,死区活跃析出晶粒多表面质量差!如果取下限430度,则意味着挤压方法采取低温快速的方法(指从前端速度最高逐步降速,尾端要慢),主要是必须达到6063合金最好淬火温度515---525度,温差近100度,所以必须加大挤压剪切力速度来提高挤压变形摩擦温度。主要目的是提高产能降低吨耗节省加工成本(建筑型材大都采用),提高表面质量。高端方法多采用,微控热感应变速装置或红外线热控仪自动调速装置(预设程序)一般采取三变(本人最多见六变)速度即电磁阀进油量多档调控(分手动和自动)。所以低于430度则剪切热变温不够。缺点是撑控能力要求高,模具要求高!焊合性能差,材质要求高,挤压筒定温走上限(450度)。

影响挤压温度的因素

可以说:没有!注意铸锭实际温度值正确很重要,等温挤压时注意梯级加温和待锭时间!而影响挤压热变形温度原因则很多,跟影响挤压速度的诸多因素基本一致!------参照上面 挤压温度如何影响壁厚

挤压温度升高导致热变形后出口温度上升,而温度上升导致铝液流动能力加强,出口摩擦阻力减少,更容易流出工作带,壁厚变薄(模具章有介绍)。另外速度太快,金属塑变供应不足,在分流桥后沿分流径线会形成疏松的晶粒组织,使焊合更加困难!如果挤压温度过低,对壁厚的影响有但不明显,可忽略,但对性能是致命的!尽管表面质量会好也是空气了!

3;挤压力的撑控能力

怎么是挤压力

挤压力冷挤压有公式可寻,热挤压很复杂,,受到的影响因素太多,各种试验常数的选择很难!操作工人不学也罢。而设备挤压力简单点讲是单位面积上受到的总的压力!比如1000吨挤压机称呼如何而来?是主缸半径R平方厘米*3.14*210Kg(铝材机)=1000吨,反推一下,可得出1000吨挤压机主缸直径为80Cm左右,像同样缸径的挤压机,如果把单位面积压力210Kg提高到250Kg,则可称为1200吨机!(油泵,密封圈,输油管等及机体牢固度要提高),广东产挤压机大都这样,美名其曰---小机大吨位----挤压能力强但安全性差,对模具强度要求高及支撑垫要厚实,模座一般较宽,往往生产低温快速型材产品! 挤压力范围值内的金属关系

本章以0---210Kg/Cm2挤压力作用下的型材生产情况作探讨,研究不同挤压阶段不同条件下挤压力的变化关系!-------注:挤压力数据为正常条件下的常规数据。

当挤压轴(边缸副油压)把热铸锭挤入筒内(同时触发时间转换器,主缸油路液压阀开启),铸锭一端抵靠模面时,轴前进受阻,主缸挤压力从0kg/Cm2开始上压,密封的铝锭两端相互作用力上升,铝锭两端开始扩张变形,中间受力交汇点开始鼓肚,铝锭径向压缩横向充填空隙,达到墩粗压力设计值80-120Kg/Cm2时卸压排气,此时为墩粗过程!达到的最高值为墩粗压力。

墩粗压力完成后,挤压机重新升压,使挤压力通过铝基传导作用在模具出口工作带上,这时候挤压力处于不断上升阶段,而整个铝基处于静止抗张状态,此时压力为静态压力,静态压力大小在不同温度下受材质,棒长(摩擦阻力),挤压比,变形阻力(模腔大小),出口阻力(工作带),塑变能力等影响也不相同,即型材出口压力为各种阻力相互影响之和。 所以挤压时要注意上压速度,阻止静压时间过长下降温引起的阻力升高问题。当挤压力上升后超过出口压力时,静压状态被打破,进入流动压力状态,同时金属间因相互摩擦变形而升温,也因热传导而降温。所以挤压时会出现型材压出一段后速度越来越快和越来越慢到压不动,挤压力上升到210Kg/Cm2,出现闷车,故而前端压力不能降,要一鼓作气,挤压术语上叫“冲压”。

如果墩粗时型材已经开始流动,即出口压力小于墩粗压力,表明该型材截面较大,挤压比过小,各种内阻力较小,流动能力强但变形力会不够,变形温度低,所以要采取高温慢速方法挤压,特别要注意淬火能力!如果只提速不升棒温往往会性能不良,硬度不到。有些操作工抱怨铝棒都到480度了,又开的很快,冷却风机又打开了,硬度怎么会不到?转而怀疑棒材,怀疑时效!生产多孔平模时尤要注意。

当挤压力快速上升达到210Kg/Cm2时,型材并未压出,就需要考虑以下问题:1:是否堵模了。2:三种温度到不到。3:型材挤压比(米重) 。4:铝棒是否过长。5:挤压垫是否留在筒内了。6:中间停顿时间是否过长(已墩粗)------大致这6种!这时,必须马上停机寻找原因,防止压坏压踏模具模垫等。有经验的师傅会根据上压波动情况马上辩别出因,如压力缓慢上升可能是第2,3,4种情况,压力快速上升为5,6种情况,而压力上升时上升速度突然放慢或停顿(料出工作带),随后迅速上升则是第一种堵模了!------250Kg/Cm2机特别要注意第1,5种情况发生时及时停机!

影响挤压力的因素

影响挤压力因素有:设备输出能力大小,三温高低,阻力大小,挤压比等为主。如果一种型材开始上升到200kg/Cm2时型材出料,然后自动降压到160Kg/Cm2而出料速度正常,则是最好最合理的状态,如果迅速降到100Kg/Cm2左右时(注意型材出料变化),就要注意内腔公头是否压坏了,是否跑铝了。------挤压前端出飞边可能性不大!

挤压力如何影响壁厚

挤压力影响壁厚原因还是因为速度和变形温变化有关,这里不复述了。

总结:

挤压力,挤压温度,挤压速度三者是相互关联的,撑控好这三种之间的因故关系说明你挤压入门了,但离出师还远着呢!开了十年机的不如一年专研的大有人在,共同努力吧!


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