1. Giới thiệu
Khuôn là một công cụ chính để ép đùn hồ sơ nhôm. Trong quá trình đùn hồ sơ, khuôn cần phải chịu được nhiệt độ cao, áp suất cao và ma sát cao. Trong quá trình sử dụng lâu dài, nó sẽ gây ra hao mòn nấm mốc, biến dạng dẻo và thiệt hại mệt mỏi. Trong trường hợp nghiêm trọng, nó có thể gây ra ngắt nấm mốc.
2. Các hình thức và nguyên nhân của nấm mốc
2.1 thất bại
Wear là hình thức chính dẫn đến sự thất bại của việc đùn chết, điều này sẽ khiến kích thước của các cấu hình nhôm không đúng theo thứ tự và chất lượng bề mặt giảm. Trong quá trình đùn, các cấu hình nhôm đáp ứng phần mở của khoang khuôn thông qua vật liệu đùn dưới nhiệt độ cao và áp suất cao mà không xử lý bôi trơn. Một bên tiếp xúc trực tiếp với mặt phẳng của dải caliper và các mặt khác trượt, dẫn đến ma sát lớn. Bề mặt của khoang và bề mặt của vành đai caliper phải chịu hao mòn. Đồng thời, trong quá trình ma sát của khuôn, một số kim loại phôi được tuân thủ vào bề mặt làm việc của khuôn, điều này làm cho hình học của khuôn thay đổi và không thể được sử dụng, và cũng được coi là sự cố hao mòn, đó là Thể hiện dưới dạng thụ động của cạnh cắt, các cạnh tròn, chìm phẳng, rãnh bề mặt, bong tróc, v.v.
Hình thức cụ thể của hao mòn có liên quan đến nhiều yếu tố như tốc độ của quá trình ma sát, chẳng hạn như thành phần hóa học và tính chất cơ học của vật liệu khuôn và phôi được xử lý, độ nhám bề mặt của khuôn và phôi, và áp suất, nhiệt độ và tốc độ trong quá trình đùn. Sự hao mòn của khuôn đùn nhôm chủ yếu là hao mòn nhiệt, hao mòn nhiệt là do ma sát, làm mềm bề mặt kim loại do nhiệt độ tăng và bề mặt của khoang khuôn lồng vào nhau. Sau khi bề mặt của khoang khuôn được làm mềm ở nhiệt độ cao, điện trở hao mòn của nó giảm đi rất nhiều. Trong quá trình hao mòn nhiệt, nhiệt độ là yếu tố chính ảnh hưởng đến hao mòn nhiệt. Nhiệt độ càng cao, độ mòn nhiệt càng nghiêm trọng.
2.2 Biến dạng dẻo
Biến dạng dẻo của khuôn đùn hồ sơ nhôm là quá trình năng suất của vật liệu kim loại chết.
Vì khuôn đùn ở trạng thái có nhiệt độ cao, áp suất cao và ma sát cao với kim loại đùn trong một thời gian dài khi nó hoạt động, nhiệt độ bề mặt của khuôn tăng và gây ra làm mềm.
Trong điều kiện tải rất cao, một lượng lớn biến dạng dẻo sẽ xảy ra, khiến đai làm việc sụp đổ hoặc tạo ra một hình elip, và hình dạng của sản phẩm được sản xuất sẽ thay đổi. Ngay cả khi khuôn không tạo ra các vết nứt, nó sẽ thất bại vì độ chính xác của kích thước của cấu hình nhôm không thể được đảm bảo.
Ngoài ra, bề mặt của khuôn đùn phải chịu sự khác biệt về nhiệt độ do gia nhiệt và làm mát lặp đi lặp lại, điều này tạo ra các ứng suất nhiệt xen kẽ của lực căng và nén trên bề mặt. Đồng thời, cấu trúc vi mô cũng trải qua các phép biến đổi ở các mức độ khác nhau. Dưới hiệu ứng kết hợp này, sự hao mòn của nấm mốc và biến dạng dẻo bề mặt sẽ xảy ra.
2.3 Thiệt hại mệt mỏi
Thiệt hại mỏi nhiệt cũng là một trong những hình thức phổ biến nhất của sự cố nấm mốc. Khi thanh nhôm nóng tiếp xúc với bề mặt của khuôn đùn, nhiệt độ bề mặt của thanh nhôm tăng nhanh hơn nhiều so với nhiệt độ bên trong và ứng suất nén được tạo ra trên bề mặt do sự giãn nở.
Đồng thời, cường độ năng suất của bề mặt khuôn giảm do sự gia tăng nhiệt độ. Khi sự gia tăng áp suất vượt quá cường độ năng suất của kim loại bề mặt ở nhiệt độ tương ứng, biến dạng nén nhựa xuất hiện trên bề mặt. Khi cấu hình rời khỏi khuôn, nhiệt độ bề mặt giảm. Nhưng khi nhiệt độ bên trong hồ sơ vẫn còn cao, biến dạng kéo sẽ hình thành.
Tương tự, khi sự gia tăng ứng suất kéo vượt quá cường độ năng suất của bề mặt cấu hình, biến dạng kéo nhựa sẽ xảy ra. Khi chủng cục bộ của khuôn vượt quá giới hạn đàn hồi và đi vào vùng biến dạng nhựa, sự tích tụ dần dần của các chủng nhựa nhỏ có thể tạo thành các vết nứt mệt mỏi.
Do đó, để ngăn ngừa hoặc giảm thiệt hại mệt mỏi của khuôn, các vật liệu thích hợp nên được chọn và một hệ thống xử lý nhiệt thích hợp nên được áp dụng. Đồng thời, cần chú ý để cải thiện môi trường sử dụng của khuôn.
2.4 Phá vỡ khuôn
Trong sản xuất thực tế, các vết nứt được phân phối trong một số phần của khuôn. Sau một thời gian phục vụ nhất định, các vết nứt nhỏ được tạo ra và dần dần mở rộng theo chiều sâu. Sau khi các vết nứt mở rộng đến một kích thước nhất định, khả năng chịu tải của khuôn sẽ bị suy yếu nghiêm trọng và gây gãy xương. Hoặc vicrocracks đã xảy ra trong quá trình xử lý nhiệt ban đầu và xử lý khuôn, giúp khuôn dễ dàng mở rộng và gây ra các vết nứt sớm trong quá trình sử dụng.
Về thiết kế, những lý do chính cho sự thất bại là thiết kế cường độ khuôn và lựa chọn bán kính phi lê khi chuyển tiếp. Về sản xuất, những lý do chính là trước khi kiểm tra vật chất và chú ý đến độ nhám và thiệt hại bề mặt trong quá trình xử lý, cũng như tác động của xử lý nhiệt và chất lượng xử lý bề mặt.
Trong quá trình sử dụng, cần chú ý đến việc kiểm soát quá trình làm nóng khuôn, tỷ lệ đùn và nhiệt độ thỏi, cũng như kiểm soát tốc độ đùn và dòng biến dạng kim loại.
3. Cải thiện cuộc sống nấm mốc
Trong việc sản xuất hồ sơ nhôm, chi phí nấm mốc chiếm một tỷ lệ lớn chi phí sản xuất đùn hồ sơ.
Chất lượng của khuôn cũng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của sản phẩm. Vì các điều kiện làm việc của khuôn đùn trong sản xuất đùn hồ sơ rất khắc nghiệt, nên cần phải kiểm soát nghiêm ngặt khuôn từ thiết kế và lựa chọn vật liệu để sản xuất cuối cùng của khuôn và việc sử dụng và bảo trì tiếp theo.
Đặc biệt trong quá trình sản xuất, khuôn phải có độ ổn định nhiệt cao, mệt mỏi nhiệt, khả năng chống mài mòn nhiệt và độ dẻo dai đủ để kéo dài tuổi thọ của khuôn và giảm chi phí sản xuất.
3.1 Lựa chọn vật liệu khuôn
Quá trình đùn của hồ sơ nhôm là một quá trình xử lý nhiệt độ cao, nhiệt độ cao và khuôn đùn nhôm phải chịu các điều kiện sử dụng rất khắc nghiệt.
Cái chết đùn phải chịu nhiệt độ cao và nhiệt độ bề mặt cục bộ có thể đạt tới 600 độ C. Bề mặt của khuôn đùn được nhiều lần được làm nóng và làm mát, gây ra sự mệt mỏi nhiệt.
Khi đùn hợp kim nhôm, khuôn phải chịu được độ nén cao, uốn cong và ứng suất cắt, sẽ gây ra hao mòn và hao mòn.
Tùy thuộc vào điều kiện làm việc của khuôn đùn, các tính chất cần thiết của vật liệu có thể được xác định.
Trước hết, vật liệu cần có hiệu suất quy trình tốt. Các vật liệu cần phải dễ dàng để bôi, rèn, xử lý và xử lý nhiệt. Ngoài ra, vật liệu cần có độ bền cao và độ cứng cao. Đau trùng chết thường hoạt động dưới nhiệt độ cao và áp suất cao. Khi các hợp kim nhôm đùn, độ bền kéo của vật liệu khuôn ở nhiệt độ phòng được yêu cầu lớn hơn 1500MPa.
Nó cần phải có khả năng chịu nhiệt cao, nghĩa là khả năng chống lại tải trọng cơ học ở nhiệt độ cao trong quá trình đùn. Nó cần phải có độ bền cao tác động và giá trị độ bền gãy ở nhiệt độ bình thường và nhiệt độ cao, để ngăn chặn khuôn bị gãy giòn trong điều kiện căng thẳng hoặc tải trọng tác động.
Nó cần phải có khả năng chống mài mòn cao, nghĩa là, bề mặt có khả năng chống mài mòn dưới nhiệt độ cao, áp suất cao và bôi trơn kém, đặc biệt là khi ép hợp kim nhôm, nó có khả năng chống lại sự bám dính và hao mòn kim loại.
Cần có độ cứng tốt để đảm bảo tính chất cơ học cao và đồng đều trên toàn bộ mặt cắt của công cụ.
Độ dẫn nhiệt cao là cần thiết để nhanh chóng tiêu tan nhiệt từ bề mặt làm việc của khuôn dụng cụ để ngăn chặn sự quá mức cục bộ hoặc mất quá nhiều sức mạnh cơ học của phôi bị đùn và chính khuôn.
Nó cần phải có khả năng chống lại căng thẳng theo chu kỳ lặp đi lặp lại, nghĩa là nó đòi hỏi sức mạnh lâu dài để ngăn ngừa thiệt hại mệt mỏi sớm. Nó cũng cần phải có tính kháng ăn mòn nhất định và tính chất nitrid tốt.
3.2 Thiết kế hợp lý của nấm mốc
Thiết kế hợp lý của khuôn là một phần quan trọng của việc mở rộng tuổi thọ dịch vụ của nó. Một cấu trúc khuôn được thiết kế chính xác nên đảm bảo rằng không có khả năng bị vỡ tác động và nồng độ ứng suất trong điều kiện sử dụng bình thường. Do đó, khi thiết kế khuôn, hãy cố gắng tạo ra căng thẳng cho từng bộ phận và chú ý để tránh các góc nhọn, góc lõm, sự khác biệt về độ dày tường, phần tường mỏng rộng phẳng, v.v., để tránh nồng độ căng thẳng quá mức. Sau đó, gây ra biến dạng xử lý nhiệt, nứt và gãy giòn hoặc nứt nóng sớm trong quá trình sử dụng, trong khi thiết kế tiêu chuẩn cũng có lợi cho việc trao đổi lưu trữ và bảo trì khuôn.
3.3 Cải thiện chất lượng xử lý nhiệt và xử lý bề mặt
Tuổi thọ dịch vụ của sự đùn chết phần lớn phụ thuộc vào chất lượng xử lý nhiệt. Do đó, các phương pháp xử lý nhiệt tiên tiến và các quá trình xử lý nhiệt cũng như các phương pháp điều trị tăng cường và tăng cường bề mặt đặc biệt quan trọng để cải thiện tuổi thọ của khuôn.
Đồng thời, xử lý nhiệt và các quá trình tăng cường bề mặt được kiểm soát nghiêm ngặt để ngăn ngừa khiếm khuyết xử lý nhiệt. Điều chỉnh các thông số quá trình dập tắt và ủ, tăng số lượng tiền xử lý, điều trị ổn định và ủ, chú ý đến kiểm soát nhiệt độ, sưởi ấm và làm mát, sử dụng phương tiện làm nguội mới và nghiên cứu các quy trình mới và thiết bị mới như tăng cường và tăng cường bề mặt khác nhau Điều trị, có lợi cho việc cải thiện tuổi thọ dịch vụ của khuôn.
3.4 Cải thiện chất lượng sản xuất nấm mốc
Trong quá trình xử lý khuôn, các phương pháp xử lý phổ biến bao gồm xử lý cơ học, cắt dây, xử lý phóng điện, v.v ... Xử lý cơ học là một quá trình không thể thiếu và quan trọng trong quá trình xử lý khuôn. Nó không chỉ thay đổi kích thước ngoại hình của khuôn, mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của hồ sơ và tuổi thọ dịch vụ của khuôn.
Cắt dây của các lỗ chết là một phương pháp xử lý được sử dụng rộng rãi trong xử lý khuôn. Nó cải thiện hiệu quả xử lý và độ chính xác xử lý, nhưng nó cũng mang lại một số vấn đề đặc biệt. Ví dụ, nếu một khuôn được xử lý bằng cách cắt dây được sử dụng trực tiếp để sản xuất mà không cần ủ, xỉ, bong tróc, v.v ... sẽ dễ dàng xảy ra, điều này sẽ làm giảm tuổi thọ dịch vụ của khuôn. Do đó, ủ đủ của khuôn sau khi cắt dây có thể cải thiện trạng thái ứng suất kéo bề mặt, giảm căng thẳng dư và tăng tuổi thọ của khuôn.
Nồng độ căng thẳng là nguyên nhân chính của gãy nấm mốc. Trong phạm vi được phép bởi thiết kế vẽ, đường kính của dây cắt càng lớn thì càng tốt. Điều này không chỉ giúp cải thiện hiệu quả xử lý, mà còn cải thiện đáng kể sự phân phối căng thẳng để ngăn chặn sự xuất hiện của nồng độ căng thẳng.
Gia công phóng điện là một loại gia công ăn mòn điện được thực hiện bởi sự chồng chất của hơi hóa vật liệu, sự bay hơi của chất lỏng nóng chảy và gia công được tạo ra trong quá trình xả. Vấn đề là do nhiệt của sưởi ấm và làm mát tác động lên chất lỏng gia công và tác dụng điện hóa của chất lỏng gia công, một lớp được sửa đổi được hình thành trong phần gia công để tạo ra biến dạng và căng thẳng. Trong trường hợp của dầu, các nguyên tử carbon bị phân hủy do quá trình đốt cháy dầu khuếch tán và chứa chất hấp dẫn cho phôi. Khi ứng suất nhiệt tăng lên, lớp xấu đi trở nên giòn và cứng và dễ bị nứt. Đồng thời, ứng suất dư được hình thành và gắn vào phôi. Điều này sẽ dẫn đến giảm sức mạnh mệt mỏi, gãy xương tăng tốc, ăn mòn căng thẳng và các hiện tượng khác. Do đó, trong quá trình xử lý, chúng ta nên cố gắng tránh các vấn đề trên và cải thiện chất lượng xử lý.
3.5 Cải thiện điều kiện làm việc và điều kiện quá trình đùn
Các điều kiện làm việc của khuôn đùn rất kém, và môi trường làm việc cũng rất xấu. Do đó, cải thiện phương pháp quá trình đùn và các thông số quy trình, và cải thiện các điều kiện làm việc và môi trường làm việc có lợi cho việc cải thiện tuổi thọ của cái chết. Do đó, trước khi đùn, cần phải xây dựng cẩn thận kế hoạch đùn, chọn hệ thống thiết bị tốt nhất và thông số kỹ thuật vật liệu, xây dựng các thông số quá trình đùn tốt nhất (như nhiệt độ đùn, tốc độ, hệ số đùn và áp lực đùn, v.v.) và cải thiện Môi trường làm việc trong quá trình đùn (như làm mát nước hoặc làm mát nitơ, bôi trơn đủ, v.v.), do đó làm giảm gánh nặng làm việc của khuôn (như giảm áp lực đùn, giảm lạnh nhiệt và tải xen kẽ, v.v.), thiết lập và cải thiện quy trình vận hành quy trình và các quy trình sử dụng an toàn.
4 Kết luận
Với sự phát triển của xu hướng công nghiệp nhôm, trong những năm gần đây, mọi người đang tìm kiếm các mô hình phát triển tốt hơn để cải thiện hiệu quả, tiết kiệm chi phí và tăng lợi ích. Cái chết đùn chắc chắn là một nút điều khiển quan trọng để sản xuất các cấu hình nhôm.
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến cuộc sống của việc đùn nhôm chết. Ngoài các yếu tố bên trong như thiết kế kết cấu và sức mạnh của khuôn, vật liệu chết, xử lý nhiệt và nhiệt và công nghệ xử lý điện, xử lý nhiệt và xử lý bề mặt Đặc điểm và hình dạng vật liệu sản phẩm, thông số kỹ thuật và quản lý khoa học của khuôn.
Đồng thời, các yếu tố ảnh hưởng không phải là duy nhất, mà là một vấn đề toàn diện đa yếu tố phức tạp, để cải thiện tuổi thọ của nó cũng là một vấn đề hệ thống, trong việc sản xuất và sử dụng quy trình thực tế, cần tối ưu hóa thiết kế, Xử lý nấm mốc, sử dụng bảo trì và các khía cạnh chính khác của kiểm soát, sau đó cải thiện tuổi thọ dịch vụ của khuôn, giảm chi phí sản xuất, cải thiện hiệu quả sản xuất.
Được chỉnh sửa bởi May Jiang từ Mat Aluminum
Thời gian đăng: Tháng 8-14-2024
