Разлог зашто се профили од алуминијумских легура широко користе у животу и производњи је тај што сви у потпуности препознају његове предности као што су ниска густина, отпорност на корозију, одлична електрична проводљивост, не-феромагнетна својства, могућност обликовања и могућност рециклирања.
Кинеска индустрија алуминијумских профила је расла од нуле, од малих до великих, све док се није развила у велику земљу за производњу алуминијумских профила, са производњом на првом месту у свету. Међутим, како се захтеви тржишта за производима од алуминијумских профила и даље повећавају, производња алуминијумских профила се развија у правцу сложености, високе прецизности и производње великих размера, што је довело до низа производних проблема.
Алуминијумски профили се углавном производе екструзијом. Током производње, поред разматрања перформанси екструдера, дизајна калупа, састава алуминијумске шипке, топлотне обраде и других фактора процеса, мора се узети у обзир и дизајн попречног пресека профила. Најбољи дизајн попречног пресека може не само да смањи потешкоће процеса од самог извора, већ и да побољша квалитет и ефекат употребе производа, смањи трошкове и скрати време испоруке.
Овај чланак сумира неколико често коришћених техника у дизајну попречног пресека алуминијумских профила кроз стварне случајеве у производњи.
1. Принципи дизајна пресека алуминијумских профила
Екструзија алуминијумског профила је метода обраде у којој се загрејана алуминијумска шипка убацује у екструзионо буре, а притисак се примењује кроз екструдер да би се истиснуо из матрице датог облика и величине, изазивајући пластичну деформацију да би се добио потребан производ. Пошто на алуминијумску шипку утичу различити фактори као што су температура, брзина екструзије, количина деформације и калуп током процеса деформације, уједначеност тока метала је тешко контролисати, што доноси одређене потешкоће у дизајну калупа. Да би се обезбедила чврстоћа калупа и избегле пукотине, урушавање, ломљење итд., у дизајну профила профила треба избегавати следеће: велике конзоле, мали отвори, мале рупе, порозне, асиметричне, танке зидове, неравне зидове дебљина итд. Приликом пројектовања морамо прво задовољити његове перформансе у погледу употребе, декорације итд. Добијени део је употребљив, али није најбоље решење. Јер када дизајнери немају знање о процесу екструзије и не разумеју релевантну процесну опрему, а захтеви производног процеса су превисоки и строги, стопа квалификације ће се смањити, трошкови ће се повећати, а идеалан профил неће бити произведен. Дакле, принцип дизајна алуминијумских профила је да се користи што је могуће једноставнији процес, а да се задовољи његов функционални дизајн.
2. Неколико савета о дизајну интерфејса алуминијумских профила
2.1 Компензација грешке
Затварање је један од уобичајених недостатака у производњи профила. Главни разлози су следећи:
(1) Профили са отворима дубоког попречног пресека често се затварају приликом екструдирања.
(2) Истезање и равнање профила појачаће затварање.
(3) Профили убризгани лепком са одређеним структурама такође ће имати затварање због скупљања колоида након убризгавања лепка.
Ако горе поменуто затварање није озбиљно, може се избећи контролисањем протока кроз дизајн калупа; али ако је више фактора суперпонирано и дизајн калупа и повезани процеси не могу да реше затварање, предкомпензација се може дати у дизајну попречног пресека, односно предотварање.
Износ накнаде пре отварања треба да буде одабран на основу њене специфичне структуре и претходног искуства при затварању. У овом тренутку, дизајн цртежа отварања калупа (пре отварања) и готовог цртежа су различити (слика 1).
2.2 Поделите велике делове на више малих делова
Са развојем алуминијумских профила великих размера, дизајн попречног пресека многих профила постаје све већи и већи, што значи да је потребан низ опреме као што су велики екструдери, велики калупи, велике алуминијумске шипке, итд. , а трошкови производње нагло расту. За неке велике секције које се могу постићи спајањем, треба их поделити на неколико малих делова током пројектовања. Ово не само да може смањити трошкове, већ и олакшати осигурање равности, закривљености и тачности (слика 2).
2.3 Поставите ребра за ојачање како бисте побољшали његову равност
Захтеви за равност се често сусрећу при пројектовању профила профила. Профили малог распона се лако осигуравају равност због њихове високе структурне чврстоће. Профили дугог распона ће се одмах након истискивања савијати услед сопствене гравитације, а део са највећим напрезањем савијања у средини биће најконкавнији. Такође, пошто је зидна плоча дугачка, лако је генерисати таласе, што ће погоршати испрекиданост авиона. Због тога треба избегавати равне плоче великих димензија у дизајну попречног пресека. Ако је потребно, у средини се могу уградити арматурна ребра како би се побољшала његова равност. (Слика 3)
2.4 Секундарна обрада
У процесу производње профила, неке делове је тешко завршити обрадом екструзијом. Чак и ако је то могуће, трошкови обраде и производње биће превисоки. У овом тренутку могу се размотрити и друге методе обраде.
Случај 1: Рупе пречника мањег од 4 мм на профилној секцији ће учинити калуп недовољном чврстоћом, лако се оштетити и тешким за обраду. Препоручљиво је уклонити мале рупе и уместо њих користити бушење.
Случај 2: Производња обичних жлебова у облику слова У није тешка, али ако дубина жлебова и ширина жлебова прелазе 100 мм, или је однос ширине жлеба и дубине жлеба неразуман, појављују се проблеми као што су недовољна чврстоћа калупа и потешкоће у обезбеђивању отвора такође ће се сусрести током производње. Приликом пројектовања профила профила, отвор се може сматрати затвореним, тако да се оригинални чврсти калуп недовољне чврстоће може претворити у стабилан цепани калуп и неће бити проблема са деформацијом отвора током екструзије, што олакшава облик. одржавати. Поред тога, неки детаљи се могу урадити на споју два краја отвора током пројектовања. На пример: поставите ознаке у облику слова В, мале жлебове итд., тако да се могу лако уклонити током завршне обраде (слика 4).
2.5 Сложено споља, али једноставно изнутра
Калупи за екструзију алуминијумских профила могу се поделити на чврсте калупе и шантне калупе према томе да ли попречни пресек има шупљину. Обрада чврстих калупа је релативно једноставна, док обрада шант калупа укључује релативно сложене процесе као што су шупљине и главе језгра. Због тога се мора у потпуности размотрити дизајн профилног пресека, односно спољна контура пресека може бити сложенија, а жлебови, рупе за шрафове итд. треба да буду постављене на периферији што је више могуће. , док унутрашњост треба да буде што једноставнија, а захтеви за тачност не могу бити превисоки. На овај начин ће и обрада и одржавање калупа бити много једноставнији, а такође ће бити побољшана и стопа приноса.
2.6 Резервисана маргина
Након екструзије, алуминијумски профили имају различите методе површинске обраде према потребама купаца. Међу њима, методе анодизације и електрофорезе имају мали утицај на величину због танког слоја филма. Ако се користи метод површинске обраде прашкастог премаза, прах ће се лако акумулирати у угловима и жљебовима, а дебљина једног слоја може достићи 100 μм. Ако је ово монтажна позиција, као што је клизач, то ће значити да постоје 4 слоја премаза за прскање. Дебљина до 400 μм ће онемогућити монтажу и утицати на употребу.
Поред тога, како се број екструзија повећава и калуп се хаба, величина прореза профила ће бити све мања и мања, док ће величина клизача постати све већа и већа, што отежава монтажу. На основу горе наведених разлога, одговарајуће маргине морају бити резервисане у складу са специфичним условима током пројектовања како би се обезбедила монтажа.
2.7 Означавање толеранције
За пројектовање попречног пресека, прво се израђује монтажни цртеж, а затим се израђује цртеж производа профила. Исправан монтажни цртеж не значи да је цртеж профила производа савршен. Неки дизајнери игноришу важност обележавања димензија и толеранције. Означене позиције су генерално димензије које треба гарантовати, као што су: позиција монтаже, отвор, дубина жлеба, ширина жлеба, итд., и лако се измере и прегледају. За опште толеранције димензија, одговарајући ниво тачности се може изабрати према националном стандарду. Неке важне монтажне димензије морају бити означене посебним вредностима толеранције на цртежу. Ако је толеранција превелика, монтажа ће бити тежа, а ако је толеранција премала, трошкови производње ће се повећати. Разуман опсег толеранције захтева свакодневно акумулацију искуства дизајнера.
2.8 Детаљна подешавања
Детаљи одређују успех или неуспех, а исто важи и за дизајн попречног пресека профила. Мале промене не само да могу заштитити калуп и контролисати проток, већ и побољшати квалитет површине и повећати стопу приноса. Једна од најчешће коришћених техника је заокруживање углова. Екструдирани профили не могу имати апсолутно оштре углове јер танке бакарне жице које се користе у резању жице такође имају пречнике. Међутим, брзина протока на угловима је спора, трење је велико, а напрезање је концентрисано, често постоје ситуације у којима су трагови екструзије очигледни, величину је тешко контролисати, а калупи су склони пуцању. Стога, радијус заокруживања треба повећати што је више могуће без утицаја на његову употребу.
Чак и ако га производи мала машина за екструзију, дебљина зида профила не би требало да буде мања од 0,8 мм, а дебљина зида сваког дела секције не би требало да се разликује више од 4 пута. Током пројектовања, дијагоналне линије или лучни прелази могу се користити при наглим променама у дебљини зида како би се обезбедио правилан облик пражњења и лака поправка калупа. Поред тога, танкозидни профили имају бољу еластичност, а дебљина зида неких уложака, летвица и сл. може бити око 1мм. Постоји много апликација за подешавање детаља у дизајну, као што су подешавање углова, промена правца, скраћивање конзола, повећање зазора, побољшање симетрије, подешавање толеранција, итд. Укратко, дизајн попречног пресека захтева континуирани резиме и иновације и у потпуности узима у обзир однос са дизајном калупа, производњом и производним процесима.
3. Закључак
Као дизајнер, да би се оствариле најбоље економске користи од производње профила, сви фактори читавог животног циклуса производа морају се узети у обзир током пројектовања, укључујући потребе корисника, дизајн, производњу, квалитет, цену, итд. успех развоја производа први пут. Ово захтева свакодневно праћење производње производа и прикупљање и акумулацију информација из прве руке како би се предвидели резултати дизајна и унапред их исправили.
Време поста: Сеп-10-2024
