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控制好铝型材的挤压速度是品质和效益的统一

      挤压速度是铝型材挤压工艺中一个重要的工艺参数,它关系到铝型材品质的好坏和生产效率的高低;挤压速度不像掌握工艺温度那样,一种合金、一种热处理工艺基本上可以选定一个温度,而挤压速度是一个经验性很强的工艺参数;不同合金成分的型材和状态选用的挤压速度不同,同一种合金和状态,对于不同的铝型材所选用的挤压速度也不相同,即使是同一种合金、同一种铝型材在挤压过程中前后的挤压速度也不一定相同;要正确地控制好挤压速度应做到:

 

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1)要熟练地、灵活地掌握好各种合金、各种断面(包括壁厚)的挤压速度范围,并注意观察在该挤压速度范围内调整速度大小对铝型材品质的影响,从中总结经验;

2)要熟悉挤压设备控制挤压速度的能力;有的挤压机有等速挤压控制和PLC控制,有的只有PLC控制,有的两者都没有;当给定一个挤压速度后,有的挤压机开始可以按这个速度挤压,随着挤压筒内坯料的逐渐减少,挤压力降低,铝型材的流出速度会越来越快,有时会使铝型材的后端产生裂纹;因此就要及时地调整挤压速度;只有了解设备状态,才能恰当地调整、控制挤压速度;

3)要了解不同的模具对铝型材挤压速度产生的影响;一般来说平模(实心型材)的挤压速度比分流模(空心型材)的挤压速度大;但同一类模具、同一断面形状的铝型材,由于设计和制造水平不同,所选用的挤压速度应有所不同;特别是断面有壁厚差,或有开口的半空心铝型材,与模具有很大的关系,只有适用模具设计的某一挤压速度为最好,速度太大或太小都易产生扭拧、开口或收口现象;


    如果能对模具建立详细的档案,模具流动到每一地方都有跟踪记录,在电脑里都可显示出来,操作者可以从电脑里的资料中了解每一套模具的特点,曾经使用的挤压速度,从而能正确控制好每一种铝型材的挤压速度;


    一般在不停机的情况下,挤压铝型材的产量主要由挤压速度来决定,挤压速度又受四个方面的影响,这四个方面只有一个方面是可以改变的,其它三个不变。不变的就是可以通过对温度的控制来提高产量。

 

  第一个方面是受挤压机挤压力度的影响,如果挤压机的力度大,锭坯在温度较低时就可以顺利通过挤压,这样可以提高产量,力度小的话就会放慢挤压速度影响产量。第二个方面受模具设计的影响,在挤压的过程中,金属与模壁之间的摩擦力可使铝型材的温度上升35-62℃;第三个方面是受被挤压合金的特性的影响,它决定了挤压速度;最后是对温度的控制,铝型材的出口温度通常控制在540以下,如果温度过高,会出现模痕、粘铝及裂缝等缺陷,严重影响型材的质量。所以对温度的控制显得极其重要。


    当挤压机的力度不够大时,就容易出现塞模现象很难顺利完成挤压工作,这时可以适当提高锭坯温度,不过同时要放慢挤压速度,这样出口温度才不至于太高,每种合金都有其特定的最合适的挤压温度,正常情况下,锭坯的温度约为430℃(挤压速度≥16mm/s时)。6063铝型材的出模温度≤500℃,6005合金的温度≤512℃,6061合金的温度≤525℃。出模温度的控制直接关系到铝型材产品的产量与质量。

  

  还要注意的就是挤压筒的温度,在预热阶段要观察温度的上升,让挤压筒与衬套保持同步升温,速度控制在每小时38℃,最规范的就是当温度升到235时,停止升温让它保持8h后再继续升温,当温度升再次上升430后,再让它保持4h后才开始投入工作。这样就可以保证充足的时间来消除内部热应力,使内外保持同一温度,当然如果能在炉内加热挤压筒是最好不过了。

 

    同时还要注意挤压筒温度与锭坯的温差,一般保持在挤压筒温度要比锭坯温度低1540挤压速度过快也会导致挤压筒温度比锭坯温度要高,这时就要想办法将挤压筒温度降下去,这个过程要花费一定的时间,这就降低了工作效率,影响产量,如果要想提高生产速度,有时会切断加热元件,这时的挤压筒仍然没有停止升温,一旦温度上升到470℃以上,就会出现更多的不良品,所以挤压筒温度要根据具体合金来定。

  

    一定要将预热工作做仔细到位,否则容易造成挤压筒报废,实际操作中也出现过这种因内衬温度过高,迅速膨胀使挤压筒炸裂的例子,这样不仅增加了企业生产成本,严重的还会造成人身伤害。

 

  在生产的过程中还要注意挤压轴的内应力,当内应力累积到一定程度时就会产生裂纹,如果这时遇到逆向力就会发生断裂,一般情况下,当挤压轴的工作时间到4500h后,就要进行消除应力处理,具体操作是当挤压轴温度在430480时,保温12h,然后随炉冷却到50℃以下。不过我国很少有工厂能做得这么规范。

    

为了使型材表面色调保持一致,挤压垫的温度也是需要加以控制的,尤其是在生产高档建筑型材时,一般来说,固定挤压垫要比活动挤压垫质量好,因为固定的挤压垫能使温度聚集,使锭坯端头的温度下降,从而减少杂质的入内,可以提高产量。

 

模具温度也要控制得当,尽量控制在430左右,太高也不行,温度太高不仅会使型材氧化还会降低型材的硬度,在加热时应让模具之间保持一定的空气流通,建议采用带格的箱式加热炉,将模与模之间分开放置。

  

各个环节的温度都需要严格控制到位,才能使挤压铝型材获得最大的产量。


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