Grunnen til at aluminiumslegeringsprofiler er mye brukt i livet og produksjonen er at alle fullt ut anerkjenner fordelene som lav tetthet, korrosjonsmotstand, utmerket elektrisk ledningsevne, ikke-ferromagnetiske egenskaper, formbarhet og resirkulerbarhet.
Kinas aluminiumsprofilindustri har vokst fra bunnen av, fra liten til stor, inntil den har utviklet seg til et stort produksjonsland for aluminiumprofiler, med produksjon på førsteplass i verden. Men ettersom markedets krav til aluminiumsprofilprodukter fortsetter å øke, har produksjonen av aluminiumsprofiler utviklet seg i retning av kompleksitet, høy presisjon og storskala produksjon, noe som har medført en rekke produksjonsproblemer.
Aluminiumsprofiler produseres for det meste ved ekstrudering. Under produksjonen, i tillegg til å vurdere ekstruderens ytelse, utformingen av formen, sammensetningen av aluminiumsstangen, varmebehandling og andre prosessfaktorer, må også profilens tverrsnittsutforming vurderes. Den beste profilens tverrsnittsdesign kan ikke bare redusere prosessvansker fra kilden, men også forbedre kvaliteten og brukseffekten til produktet, redusere kostnadene og forkorte leveringstiden.
Denne artikkelen oppsummerer flere vanlige teknikker i tverrsnittsdesign av aluminiumprofiler gjennom faktiske tilfeller i produksjon.
1. Designprinsipper for aluminiumprofilseksjoner
Ekstrudering av aluminiumsprofil er en prosesseringsmetode der en oppvarmet aluminiumsstang lastes inn i en ekstruderingstønne, og trykk påføres gjennom en ekstruder for å ekstrudere den fra et dysehull av en gitt form og størrelse, noe som forårsaker plastisk deformasjon for å oppnå det nødvendige produktet. Siden aluminiumsstangen påvirkes av forskjellige faktorer som temperatur, ekstruderingshastighet, deformasjonsmengde og mugg under deformasjonsprosessen, er jevnheten til metallstrømmen vanskelig å kontrollere, noe som gir visse vanskeligheter med formdesign. For å sikre styrken til formen og unngå sprekker, kollaps, flisdannelse osv., bør følgende unngås i profilseksjonens utforming: store utkrager, små åpninger, små hull, porøs, asymmetrisk, tynnvegget, ujevn vegg tykkelse osv. Ved utforming må vi først tilfredsstille dens ytelse når det gjelder bruk, dekorasjon osv. Den resulterende delen er brukbar, men ikke den beste løsningen. For når designere mangler kunnskap om ekstruderingsprosessen og ikke forstår det relevante prosessutstyret, og produksjonsprosesskravene er for høye og strenge, vil kvalifikasjonsgraden reduseres, kostnadene vil øke, og den ideelle profilen vil ikke bli produsert. Derfor er prinsippet for design av aluminiumsprofiler å bruke den enkleste prosessen som mulig samtidig som dens funksjonelle design tilfredsstilles.
2. Noen tips om design av aluminiumsprofilgrensesnitt
2.1 Feilkompensasjon
Lukking er en av de vanlige feilene ved profilproduksjon. Hovedårsakene er som følger:
(1) Profiler med dype tverrsnittsåpninger vil ofte lukke seg ved ekstrudering.
(2) Strekking og retting av profiler vil intensivere lukkingen.
(3) Liminjiserte profiler med visse strukturer vil også ha lukking på grunn av krympingen av kolloidet etter at limet er injisert.
Hvis den ovennevnte lukkingen ikke er alvorlig, kan den unngås ved å kontrollere strømningshastigheten gjennom formdesign; men hvis flere faktorer er lagt sammen og formdesignet og relaterte prosesser ikke kan løse lukkingen, kan forhåndskompensasjon gis i tverrsnittsdesignet, det vil si forhåndsåpning.
Beløpet for kompensasjon før åpning bør velges basert på dens spesifikke struktur og tidligere avsluttende erfaring. På dette tidspunktet er utformingen av formåpningstegningen (foråpning) og den ferdige tegningen forskjellig (Figur 1).
2.2 Del store seksjoner i flere små seksjoner
Med utviklingen av aluminiumsprofiler i stor skala, blir tverrsnittsdesignene til mange profiler større og større, noe som betyr at det trengs en rekke utstyr som store ekstrudere, store former, store aluminiumsstenger, etc. for å støtte dem. , og produksjonskostnadene øker kraftig. For noen store seksjoner som kan oppnås ved skjøting, bør de deles i flere små seksjoner under prosjekteringen. Dette kan ikke bare redusere kostnadene, men også gjøre det lettere å sikre flathet, krumning og nøyaktighet (Figur 2).
2.3 Sett opp forsterkende ribber for å forbedre flatheten
Krav til planhet oppstår ofte ved utforming av profilseksjoner. Små spennprofiler er enkle å sikre planhet på grunn av deres høye strukturelle styrke. Langspennende profiler vil synke på grunn av egen tyngdekraft like etter ekstrudering, og delen med størst bøyespenning i midten vil være mest konkav. Dessuten, fordi veggpanelet er langt, er det lett å generere bølger, noe som vil forverre flyets intermittens. Derfor bør store flate platestrukturer unngås i tverrsnittsdesign. Om nødvendig kan forsterkende ribber installeres i midten for å forbedre flatheten. (Figur 3)
2.4 Sekundær behandling
I profilproduksjonsprosessen er noen seksjoner vanskelige å fullføre ved ekstruderingsbearbeiding. Selv om det lar seg gjøre, vil prosesserings- og produksjonskostnadene bli for høye. På dette tidspunktet kan andre behandlingsmetoder vurderes.
Tilfelle 1: Hull med en diameter mindre enn 4 mm på profilseksjonen vil gjøre formen utilstrekkelig i styrke, lett skadet og vanskelig å behandle. Det anbefales å fjerne de små hullene og bruke boring i stedet.
Tilfelle 2: Produksjonen av vanlige U-formede spor er ikke vanskelig, men hvis spordybden og sporbredden overstiger 100 mm, eller forholdet mellom sporbredde og spordybde er urimelig, kan problemer som utilstrekkelig formstyrke og vanskeligheter med å sikre åpningen. vil også bli påtruffet under produksjonen. Ved utforming av profilseksjonen kan åpningen anses å være lukket, slik at den originale solide formen med utilstrekkelig styrke kan gjøres om til en stabil delt form, og det vil ikke være noe problem med åpningsdeformasjon under ekstrudering, noe som gjør formen lettere å holde. I tillegg kan noen detaljer gjøres ved forbindelsen mellom de to endene av åpningen under prosjektering. For eksempel: sett inn V-formede merker, små spor osv., slik at de lett kan fjernes under sluttbearbeiding (Figur 4).
2.5 Kompleks på utsiden, men enkel på innsiden
Ekstruderingsformer av aluminiumsprofil kan deles inn i massive former og shuntformer etter om tverrsnittet har et hulrom. Behandlingen av solide former er relativt enkel, mens behandlingen av shuntformer involverer relativt komplekse prosesser som hulrom og kjernehoder. Derfor må det tas fullt hensyn til utformingen av profilseksjonen, det vil si at den ytre konturen av seksjonen kan utformes for å være mer kompleks, og spor, skruehull osv. bør plasseres i periferien så mye som mulig. , mens interiøret skal være så enkelt som mulig, og nøyaktighetskravene ikke kan være for høye. På denne måten vil både formbehandling og vedlikehold bli mye enklere, og avlingsgraden vil også bli bedre.
2.6 Reservert margin
Etter ekstrudering har aluminiumsprofiler forskjellige overflatebehandlingsmetoder i henhold til kundens behov. Blant dem har anodiserings- og elektroforesemetoder liten innvirkning på størrelsen på grunn av det tynne filmlaget. Hvis overflatebehandlingsmetoden for pulverlakkering brukes, vil pulver lett samle seg i hjørner og spor, og tykkelsen på et enkelt lag kan nå 100 μm. Hvis dette er en monteringsposisjon, for eksempel en glider, vil det bety at det er 4 lag med spraybelegg. Tykkelse opp til 400 μm vil umuliggjøre montering og påvirke bruken.
I tillegg, ettersom antall profiler øker og formen slites, vil størrelsen på profilsporene bli mindre og mindre, mens størrelsen på glideren vil bli større og større, noe som gjør monteringen vanskeligere. Basert på grunnene ovenfor, må passende marginer reserveres i henhold til spesifikke forhold under design for å sikre montering.
2.7 Toleransemerking
For tverrsnittsdesign produseres først monteringstegningen og deretter produseres profilprodukttegningen. Riktig monteringstegning betyr ikke at profilprodukttegningen er perfekt. Noen designere ignorerer viktigheten av dimensjons- og toleransemerking. De merkede posisjonene er generelt dimensjonene som må garanteres, slik som: monteringsposisjon, åpning, rilledybde, rillebredde osv., og er enkle å måle og inspisere. For generelle dimensjonstoleranser kan det tilsvarende nøyaktighetsnivået velges i henhold til den nasjonale standarden. Noen viktige monteringsdimensjoner må merkes med spesifikke toleranseverdier på tegningen. Hvis toleransen er for stor, vil monteringen bli vanskeligere, og hvis toleransen er for liten vil produksjonskostnaden øke. Et rimelig toleranseområde krever designerens daglige erfaring.
2.8 Detaljjusteringer
Detaljer avgjør suksess eller fiasko, og det samme gjelder profiltverrsnittsdesign. Små endringer kan ikke bare beskytte formen og kontrollere strømningshastigheten, men også forbedre overflatekvaliteten og øke utbyttehastigheten. En av de mest brukte teknikkene er avrunding av hjørner. Ekstruderte profiler kan ikke ha absolutt skarpe hjørner fordi de tynne kobbertrådene som brukes i trådskjæring også har diametre. Strømningshastigheten i hjørnene er imidlertid langsom, friksjonen er stor, og belastningen er konsentrert, det er ofte situasjoner hvor ekstruderingsmerker er tydelige, størrelsen er vanskelig å kontrollere, og muggsopp er utsatt for flis. Derfor bør avrundingsradiusen økes så mye som mulig uten å påvirke bruken.
Selv om den er produsert av en liten ekstruderingsmaskin, bør veggtykkelsen på profilen ikke være mindre enn 0,8 mm, og veggtykkelsen til hver del av seksjonen bør ikke avvike mer enn 4 ganger. Under design kan diagonale linjer eller bueoverganger brukes ved plutselige endringer i veggtykkelse for å sikre regelmessig utløpsform og enkel muggreparasjon. I tillegg har tynnveggede profiler bedre elastisitet, og veggtykkelsen på enkelte kiler, lekter etc. kan være ca 1mm. Det er mange bruksområder for justering av detaljer i design, som å justere vinkler, endre retninger, forkorte utkrager, øke gap, forbedre symmetri, justere toleranser, etc. Kort sagt, profiltverrsnittsdesign krever kontinuerlig oppsummering og innovasjon, og tar fullt ut forhold til formdesign, produksjon og produksjonsprosesser.
3. Konklusjon
Som designer, for å oppnå de beste økonomiske fordelene fra profilproduksjon, må alle faktorer i hele livssyklusen til produktet tas i betraktning under design, inkludert brukerbehov, design, produksjon, kvalitet, kostnad osv., streber etter å oppnå produktutvikling suksess første gang. Disse krever daglig sporing av produktproduksjon og innsamling og akkumulering av førstehåndsinformasjon for å forutsi designresultatene og korrigere dem på forhånd.
Innleggstid: 10. september 2024
