A razón pola que os perfís de aliaxe de aluminio son amplamente empregados na vida e na produción é que todos recoñecen plenamente as súas vantaxes como a baixa densidade, a resistencia á corrosión, a excelente condutividade eléctrica, as propiedades non ferromagnéticas, a formabilidade e a reciclabilidade.
A industria do perfil de aluminio de China creceu de cero, de pequena a grande, ata que se converteu nun país de produción de perfil de aluminio importante, con clasificación de saída primeiro no mundo. Non obstante, a medida que os requisitos do mercado para os produtos do perfil de aluminio continúan aumentando, a produción de perfís de aluminio desenvolveuse en dirección á complexidade, alta precisión e produción a gran escala, que provocou unha serie de problemas de produción.
Os perfís de aluminio prodúcense principalmente por extrusión. Durante a produción, ademais de considerar o rendemento da extrusora, o deseño do molde, a composición da varilla de aluminio, o tratamento térmico e outros factores de proceso, tamén se debe considerar o deseño transversal do perfil. O mellor deseño de sección transversal de perfil non só pode reducir a dificultade do proceso da fonte, senón que tamén mellorar a calidade e o efecto de uso do produto, reducir os custos e acurtar o prazo de entrega.
Este artigo resume varias técnicas de uso común no deseño da sección de perfil de aluminio a través de casos reais na produción.
1. Principios de deseño de sección de perfil de aluminio
A extrusión do perfil de aluminio é un método de procesamento no que se carga unha varilla de aluminio quentada nun barril de extrusión e a presión aplícase a través dun extrusor para extrutalo dun buraco dunha determinada forma e tamaño, provocando a deformación plástica para obter o produto requirido. Dado que a varilla de aluminio está afectada por varios factores como a temperatura, a velocidade de extrusión, a cantidade de deformación e o molde durante o proceso de deformación, a uniformidade do fluxo metálico é difícil de controlar, o que trae certas dificultades para o deseño de moldear. Para garantir a forza do molde e evitar fisuras, colapso, chipping, etc., débese evitar o seguinte no deseño da sección de perfil: grandes volantes, pequenas aberturas, pequenos buracos, porosos, asimétricos, paredes desiguales, parede desigual grosor, etc. Ao deseñar, primeiro debemos satisfacer o seu rendemento en termos de uso, decoración, etc. A sección resultante é utilizable, pero non a mellor solución. Porque cando os deseñadores carecen de coñecemento do proceso de extrusión e non entenden os equipos de proceso relevantes e os requisitos do proceso de produción son demasiado altos e estritos, a taxa de cualificación reducirase, o custo aumentará e o perfil ideal non se producirá. Polo tanto, o principio do deseño da sección de perfil de aluminio é usar o proceso máis sinxelo posible ao tempo que satisfaga o seu deseño funcional.
2. Algúns consellos sobre o deseño da interface de perfil de aluminio
2.1 Compensación de erros
O peche é un dos defectos comúns na produción de perfil. As principais razóns son as seguintes:
(1) Os perfís con aberturas de sección profunda a miúdo pecharán cando se extruirán.
(2) O estiramento e o endereito de perfís intensificarán o peche.
(3) Os perfís inxectados por cola con certas estruturas tamén terán o peche debido ao encollemento do coloide despois de que se inxectase a cola.
Se o peche anteriormente mencionado non é grave, pódese evitar controlando o caudal mediante o deseño de moldes; Pero se se superpoñen varios factores e o deseño de moldes e os procesos relacionados non poden resolver o peche, a precalpensación pódese dar no deseño de sección transversal, é dicir, previamente aberta.
A cantidade de compensación previa á apertura debe seleccionarse en función da súa estrutura específica e da experiencia previa de peche. Neste momento, o deseño do debuxo de apertura de moldes (pre-apertura) e o debuxo acabado son diferentes (Figura 1).
2.2 dividir seccións de gran tamaño en varias pequenas seccións
Co desenvolvemento de perfís de aluminio a gran escala, os deseños transversais de moitos perfís son cada vez maiores, o que significa que son necesarias unha serie de equipos como extrusores grandes, moldes grandes, grandes barras de aluminio, etc. , e os custos de produción aumentan drasticamente. Para algunhas seccións de gran tamaño que se poden conseguir mediante empalme, deberían dividirse en varias pequenas seccións durante o deseño. Isto non só pode reducir os custos, senón tamén facilitar a garantía de platitude, curvatura e precisión (figura 2).
2.3 Configure as costelas de reforzo para mellorar a súa flatridez
Os requisitos de platitude adoitan atoparse ao deseñar seccións de perfil. Os perfís de pequenos espazos son fáciles de garantir a plana debido á súa alta resistencia estrutural. Os perfís de longa distancia cagarán debido á súa propia gravidade xusto despois da extrusión, e a parte con maior estrés flexible no medio será a máis cóncava. Ademais, debido a que o panel de parede é longo, é fácil xerar ondas, o que empeorará a intermitencia do plano. Polo tanto, as estruturas de placas planas de gran tamaño deben evitarse no deseño de seccións transversais. Se é necesario, pódese instalar as costelas reforzadoras no medio para mellorar a súa planidade. (Figura 3)
2.4 Procesamento secundario
No proceso de produción de perfil, algunhas seccións son difíciles de completar mediante o procesamento de extrusión. Mesmo se se pode facer, os custos de procesamento e produción serán demasiado altos. Neste momento pódense considerar outros métodos de procesamento.
Caso 1: Os buracos cun diámetro inferior a 4 mm na sección de perfil farán que o molde sexa insuficiente en forza, facilmente danado e difícil de procesar. Recoméndase eliminar os pequenos buratos e usar a perforación no seu lugar.
Caso 2: a produción de rañuras ordinarias en forma de U non é difícil, pero se a profundidade do suco e o ancho da rañura superan os 100 mm, ou a relación de ancho da ranura coa profundidade do suco é razoable, problemas como a forza de moldes insuficiente e a dificultade para garantir a apertura tamén se atopará durante a produción. Ao deseñar a sección de perfil, a apertura pode considerarse pechada, de xeito que o molde sólido orixinal con forza insuficiente pode converterse nun molde dividido estable e non haberá ningún problema de abrir deformación durante a extrusión, facilitando a forma manter. Ademais, pódense facer algúns detalles na conexión entre os dous extremos da apertura durante o deseño. Por exemplo: establecer marcas en forma de V, pequenas rañuras, etc., para que poidan ser eliminadas facilmente durante o mecanizado final (figura 4).
2,5 complexo por fóra pero sinxelo por dentro
Os moldes de extrusión de perfil de aluminio pódense dividir en moldes sólidos e moldes de shunt segundo se a sección transversal ten unha cavidade. O procesamento de moldes sólidos é relativamente sinxelo, mentres que o procesamento de moldes de shunt implica procesos relativamente complexos como cavidades e cabezas básicas. Polo tanto, hai que ter en conta o deseño da sección de perfil, é dicir, o contorno exterior da sección pódese deseñar para ser máis complexo, e deberían colocarse na periferia o máximo posible, etc. , aínda que o interior debe ser o máis sinxelo posible e os requisitos de precisión non poden ser demasiado altos. Deste xeito, tanto o procesamento de moldes como o mantemento serán moito máis sinxelos e tamén se mellorará a taxa de rendemento.
2.6 Marxe reservada
Despois da extrusión, os perfís de aluminio teñen diferentes métodos de tratamento superficial segundo as necesidades do cliente. Entre eles, os métodos de anodización e electroforese teñen pouco impacto no tamaño debido á capa de película fina. Se se usa o método de tratamento superficial de revestimento de po, o po acumularase facilmente nas esquinas e rañuras e o grosor dunha soa capa pode alcanzar os 100 μm. Se se trata dunha posición de montaxe, como un control deslizante, significará que hai 4 capas de revestimento de pulverización. O grosor de ata 400 μm fará imposible a montaxe e afectará o uso.
Ademais, a medida que aumenta o número de extrusións e o molde desgasta, o tamaño das ranuras de perfil será cada vez máis pequeno, mentres que o tamaño do control deslizante será máis grande e maior, dificultando a montaxe. Con base nas razóns anteriores, as marxes apropiadas deben reservarse segundo condicións específicas durante o deseño para garantir a montaxe.
2.7 Marcado de tolerancia
Para o deseño de sección transversal, o debuxo de montaxe prodúcese primeiro e logo prodúcese o debuxo de produtos de perfil. O debuxo de montaxe correcto non significa que o debuxo do produto de perfil sexa perfecto. Algúns deseñadores ignoran a importancia da dimensión e da marca de tolerancia. As posicións marcadas son xeralmente as dimensións que hai que garantir, como: posición de montaxe, apertura, profundidade do suco, ancho de rañura, etc., e son fáciles de medir e inspeccionar. Para as tolerancias dimensionais xerais, pódese seleccionar o nivel de precisión correspondente segundo o estándar nacional. Algunhas dimensións importantes de montaxe deben estar marcadas con valores específicos de tolerancia no debuxo. Se a tolerancia é demasiado grande, a montaxe será máis difícil e se a tolerancia é demasiado pequena, o custo de produción aumentará. Un rango de tolerancia razoable require a acumulación diaria do deseñador.
2.8 Axustes detallados
Os detalles determinan o éxito ou o fracaso, e o mesmo é certo para o deseño de sección de perfil. Os pequenos cambios non só poden protexer o molde e controlar o caudal, senón que tamén mellorar a calidade da superficie e aumentar a taxa de rendemento. Unha das técnicas de uso común é o redondeo das esquinas. Os perfís extruídos non poden ter cantos absolutamente afiados porque os fíos delgados de cobre empregados no corte de fíos tamén teñen diámetros. Non obstante, a velocidade de fluxo nas esquinas é lenta, a fricción é grande e a tensión está concentrada, a miúdo hai situacións nas que as marcas de extrusión son obvias, o tamaño é difícil de controlar e os moldes son propensos a chipping. Polo tanto, o radio de redondeo debe aumentar o máximo posible sen afectar o seu uso.
Mesmo se é producido por unha pequena máquina de extrusión, o grosor da parede do perfil non debe ser inferior a 0,8 mm, e o grosor da parede de cada parte da sección non debería diferir máis de 4 veces. Durante o deseño, as liñas en diagonal ou as transicións de arco pódense usar nos cambios repentinos do grosor da parede para garantir a forma de descarga regular e a reparación do molde fácil. Ademais, os perfís de paredes finas teñen unha mellor elasticidade e o grosor da parede dalgúns rasteiros, bateas, etc. pode ser de aproximadamente 1 mm. Hai moitas aplicacións para axustar os detalles no deseño, como axustar os ángulos, cambiar de instrucións, acurtar volares, aumentar as lagoas, mellorar a simetría, axustar as tolerancias, etc. En resumo, o deseño de sección transversal require un resumo continuo e a innovación e considera plenamente o Relación co deseño de moldes, a fabricación e os procesos de produción.
3. Conclusión
Como deseñador, para obter os mellores beneficios económicos da produción de perfil, todos os factores de todo o ciclo de vida do produto deben considerarse durante o deseño, incluíndo as necesidades do usuario, o deseño, a fabricación, a calidade, o custo, etc. Éxito para o desenvolvemento de produtos a primeira vez. Estes requiren un seguimento diario da produción de produtos e a recollida e acumulación de información de primeira man para predecir os resultados do deseño e corrixilos con antelación.
Tempo de publicación: 10-2024 de setembro
