Sử dụng, bảo trì và quản lý khuôn ép đùn

Sử dụng, bảo trì và quản lý khuôn ép đùn

Trong các nhà máy sản xuất profile nhôm, chi phí khuôn ép đùn chiếm khoảng 35% của chi phí sản xuất ép đùn hồ sơ.

Chất lượng của khuôn ép đùn và liệu khuôn ép đùn có thể được sử dụng và bảo trì một cách hợp lý hay không sẽ quyết định trực tiếp liệu máy đùn có thể sản xuất các cấu hình nhôm một cách bình thường và đủ tiêu chuẩn hay không.

Điều kiện làm việc của khuôn ép đùn trong quá trình sản xuất ép đùn rất khắc nghiệt.

Nó không chỉ cần chịu được ma sát mạnh và mài mòn dưới nhiệt độ cao và áp suất cao, nhưng cũng cần phải chịu được tải theo chu kỳ.

Tất cả những điều này đòi hỏi khuôn ép đùn phải có độ ổn định nhiệt cao., khả năng chống mỏi nhiệt, khả năng chống mài mòn nhiệt và đủ độ dẻo dai.

Để đáp ứng được yêu cầu trên, chất lượng cao 4Cr5MoSiV1 (Mỹ nóng nảy H13) thép hợp kim thường được sử dụng ở Trung Quốc hiện nay,

Xử lý nhiệt chân không và làm nguội được sử dụng để chế tạo khuôn đáp ứng các yêu cầu khác nhau trong sản xuất nhôm định hình.

Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất, vẫn còn một số khuôn ép đùn không đạt được sản lượng định trước trong quá trình ép đùn.

Trong trường hợp nghiêm trọng, chúng thậm chí còn bị loại bỏ trước thời hạn khi ít hơn 20 miếng phôi được ép đùn hoặc ít hơn 2 lần trên máy, dẫn đến việc sử dụng thép khuôn đắt tiền.

Nấm mốc còn lâu mới nhận ra được lợi ích xứng đáng của nó.

Hiện tượng này thường xảy ra ở nhiều nhà sản xuất profile nhôm trong nước.

Tình huống:

Mặt cắt ngang của profile nhôm luôn thay đổi,

Profile hợp kim nhôm có những ưu điểm quan trọng như trọng lượng nhẹ và độ bền tốt..

các thành phần khác sẽ được thêm vào sau khi nguyên liệu thô tan chảy để lấy hợp kim, nhiều ngành công nghiệp đã sử dụng nhôm định hình để thay thế vật liệu ban đầu.

Do đặc thù của một số profile nhôm, khuôn ép đùn rất khó thiết kế và sản xuất do phần tiết diện đặc biệt.

Nếu phương pháp ép đùn thông thường vẫn được sử dụng, thường khó đạt được công suất định mức của khuôn ép đùn,

và phải áp dụng một quy trình đặc biệt để kiểm soát chặt chẽ các thông số quy trình sản xuất khác nhau để thực hiện sản xuất bình thường.

Hơn thế nữa, do phần đặc biệt của khuôn ép đùn hoặc chất lượng của khuôn ép đùn, khuôn ép đùn không thể được ép đùn đến công suất định mức, trong đó yêu cầu nhân viên bán hàng phải trao đổi đầy đủ với bộ phận kỹ thuật và xưởng khuôn khi nhận đơn hàng.

Đồng thời, Bộ phận thiết kế và sản xuất khuôn ép đùn cần liên tục tối ưu hóa công nghệ thiết kế khuôn ép đùn, cải thiện độ chính xác của sản xuất, và cải thiện chất lượng của khuôn đùn.

Điều tra nguyên nhân của nó, cần bắt đầu từ những yếu tố sau:

1. Chọn máy ép đùn phù hợp cho sản xuất.

Trước khi sản xuất đùn, cần phải tính toán đầy đủ phần hồ sơ, và xác định tải trọng của máy ép đùn theo độ phức tạp của tiết diện, độ dày của tường và hệ số đùn.

Nói chung, tôi>7-10.

Khi λ>8-45, tuổi thọ của khuôn ép đùn dài hơn và quy trình sản xuất hồ sơ mượt mà hơn.

Khi λ>70-80, việc đùn hồ sơ nhôm khó khăn hơn, và tuổi thọ của khuôn thường ngắn hơn.

Cấu trúc sản phẩm càng phức tạp, càng dễ gây ra độ cứng cục bộ của khuôn,

Dòng kim loại trong khoang khuôn khó trở nên đồng đều, đi kèm với sự tập trung ứng suất cục bộ.

Trong quá trình sản xuất đùn, thật dễ dàng để chặn khuôn, hoặc tạo thành sóng xoắn, và khuôn đùn dễ bị biến dạng đàn hồi.

Và trong trường hợp nặng, biến dạng dẻo sẽ xảy ra, để khuôn ép đùn sẽ được loại bỏ trực tiếp.

2. Lựa chọn hợp lý phôi thép và nhiệt độ gia nhiệt. Thành phần hợp kim của phôi cần được kiểm soát chặt chẽ.

các thành phần khác sẽ được thêm vào sau khi nguyên liệu thô tan chảy để lấy hợp kim, các nhà máy ép đùn yêu cầu kích thước hạt phôi đạt tiêu chuẩn hạng nhất nhằm tăng cường độ dẻo và giảm tính dị hướng.

Khi có lỗ khí, mô lỏng lẻo hoặc vết nứt trung tâm trong phôi, sự giải phóng khí đột ngột trong quá trình ép đùn tương tự như “nổ mìn”, Điều này làm cho đai làm việc cục bộ của khuôn đột ngột dỡ tải và nạp lại, hình thành tải trọng tác động lớn cục bộ, có tác động lớn đến khuôn.

Các nhà máy ép đùn có điều kiện có thể thực hiện xử lý đồng nhất phôi thép, và làm mát cưỡng bức sau khi giữ ở nhiệt độ 550 ~ 570 ° C trong 8 giờ, áp suất đột phá đùn có thể được giảm bằng cách 7-10%, và tốc độ đùn có thể tăng lên khoảng 15%.

3. Tối ưu hóa quá trình ép đùn.

Để kéo dài tuổi thọ của máy ép đùn một cách khoa học, Việc sử dụng khuôn ép đùn hợp lý cho sản xuất là một khía cạnh không thể bỏ qua.

Do điều kiện làm việc cực kỳ khắc nghiệt của khuôn đùn, các biện pháp hợp lý phải được thực hiện trong quá trình sản xuất ép đùn để đảm bảo các đặc tính của khuôn.

3.1 Lấy tốc độ đùn thích hợp

Trong quá trình ép đùn, khi tốc độ đùn quá nhanh, nó sẽ làm cho dòng kim loại khó đồng đều, ma sát giữa dòng kim loại nhôm và thành trong của khoang khuôn sẽ tăng lên, sự mài mòn của vành đai làm việc của khuôn sẽ được tăng tốc, và nhiệt độ thực tế của khuôn sẽ cao hơn.

Nếu nhiệt dư do biến dạng kim loại sinh ra không thể được loại bỏ kịp thời vào thời điểm này, khuôn có thể bị hỏng do quá nhiệt cục bộ.

Nếu tốc độ đùn phù hợp, có thể tránh được sự xuất hiện của các hậu quả bất lợi nêu trên, và tốc độ đùn thường được kiểm soát dưới 25mm/s.

3.2 Lựa chọn hợp lý nhiệt độ đùn.

Nhiệt độ đùn được xác định bởi nhiệt độ gia nhiệt khuôn, nhiệt độ của thùng chứa phôi và nhiệt độ của phôi nhôm.

Nếu nhiệt độ của phôi nhôm quá thấp, lực ép đùn sẽ tăng lên hoặc dễ xảy ra hiện tượng không thể đùn được dưới áp suất làm việc tối đa..

Khuôn dễ bị biến dạng đàn hồi vi mô cục bộ, hoặc các vết nứt sẽ xuất hiện ở những phần tập trung ứng suất, dẫn đến việc loại bỏ khuôn sớm.

Nếu nhiệt độ của phôi nhôm quá cao, cấu trúc kim loại sẽ được làm mềm, để nó dính vào bề mặt đai làm việc của khuôn hoặc thậm chí chặn khuôn (trong trường hợp nghiêm trọng, khuôn sẽ sụp đổ dưới áp suất cao).

Nhiệt độ gia nhiệt hợp lý của phôi chưa đồng nhất là 460-520°C.

Nhiệt độ gia nhiệt hợp lý của phôi đồng nhất là 430-480°C.

3.3 Trong giai đoạn đầu của ứng dụng khuôn ép đùn, xử lý thấm nitơ bề mặt hợp lý phải được thực hiện trên khuôn.

Xử lý thấm nitơ bề mặt có thể cải thiện đáng kể độ cứng bề mặt của khuôn trong khi vẫn duy trì đủ độ dẻo dai, để giảm sự hao mòn nhiệt của khuôn trong quá trình sử dụng.

Cần lưu ý rằng quá trình thấm nitơ bề mặt không thể hoàn thành ngay lập tức..

Trong thời gian phục vụ của khuôn, Việc xử lý thấm nitơ lặp đi lặp lại phải được thực hiện 3-4 lần.

Nói chung là, độ dày của lớp thấm nitơ cần đạt khoảng 0,15mm.

Một quy trình thấm nitơ phù hợp hơn là thấm nitơ đầu tiên sau khi khuôn được đưa vào nhà máy để kiểm tra..

Tại thời điểm này, do cấu trúc của lớp nitrided vẫn chưa ổn định, nó nên được thấm nitơ một lần nữa sau khi ép đùn 5-10 mảnh phôi.

Sau lần thấm nitơ thứ hai, 40-80 mảnh phôi có thể được ép đùn.

Đó là khuyến khích không vượt quá 100-120 phôi thép sau lần thấm nitơ thứ ba.

Trước khi thấm nitơ, đai làm việc phải được đánh bóng, khoang khuôn phải được làm sạch, và không còn xỉ kiềm hoặc các hạt lạ.

Nói chung là, số lần thấm nitơ của khuôn không vượt quá 4-5 lần, bởi vì vào thời điểm này, nếu lớp thấm nitơ không bị căng bởi đai làm việc, cấu trúc của lớp thấm nitơ đã tương đối ổn định sau quá trình sản xuất thấm nitơ và ép đùn lặp đi lặp lại.

Cần lưu ý rằng việc thấm nitơ chỉ có thể được thực hiện sau khi có quy trình sản xuất phù hợp ở giai đoạn đầu của quá trình thấm nitơ., và số lần thấm nitơ không nên quá thường xuyên, nếu không thì, vành đai làm việc dễ dàng được phân tách.

3.4 Đai làm việc phải được mài và đánh bóng trước khi đưa khuôn ép đùn vào máy, và đai làm việc thường được yêu cầu phải được đánh bóng trên bề mặt gương.

Kiểm tra độ phẳng và độ thẳng đứng của đai làm việc khuôn trước khi lắp ráp.

Chất lượng thấm nitơ quyết định độ mịn của việc đánh bóng đai làm việc ở một mức độ nhất định.

Khoang khuôn phải được làm sạch bằng khí áp suất cao và bàn chải, và không được có bụi hoặc vật lạ, nếu không thì, rất dễ làm hỏng đai làm việc do dòng kim loại điều khiển, để sản phẩm profile ép đùn có các khuyết tật bề mặt như bề mặt gồ ghề hoặc vết trầy xước.

4. Sử dụng đúng phương pháp làm sạch kiềm

Sau khi khuôn ép đùn được dỡ xuống, nhiệt độ của khuôn đùn lớn hơn 500°C.

Nếu nhúng ngay vào nước kiềm, nhiệt độ của nước kiềm thấp hơn nhiều so với nhiệt độ của khuôn ép đùn. Nếu nhiệt độ của khuôn đùn giảm nhanh, khuôn dễ bị nứt.

Phương pháp đúng là đặt khuôn ép đùn trong không khí ở nhiệt độ 100-150°C sau khi dỡ tải và sau đó ngâm nó vào nước kiềm..

Đối với khuôn cửa sổ thông thường, hoạt động chi tiết được thực hiện trước khi dỡ hàng, điều này có thể làm giảm đáng kể khối lượng công việc ngâm khuôn và rút ngắn thời gian ngâm khuôn.

Phương pháp cụ thể là sau khi quá trình ép đùn hoàn thành, thân đùn rút lui trước xi lanh ép đùn, và việc loại bỏ phần đùn vẫn còn trong xi lanh ép đùn, và sau đó xi lanh đùn rút lui, và cùng một lúc, một số nhôm trong lỗ cổng khuôn có thể được kéo ra cùng với việc loại bỏ nhôm, rồi tiến hành ngâm kiềm.

5. Việc sử dụng khuôn ép đùn áp dụng cường độ sử dụng từ thấp đến cao rồi đến thấp

Khi khuôn ép đùn lần đầu tiên bước vào thời gian phục vụ, hiệu suất của cấu trúc kim loại bên trong vẫn đang ở giai đoạn nổi.

Trong giai đoạn này, nên áp dụng kế hoạch vận hành cường độ thấp để chuyển khuôn sang giai đoạn ổn định.

Trong thời gian giữa sử dụng khuôn đùn, vì hiệu suất của khuôn về cơ bản ở trạng thái ổn định, tương tự như một chiếc xe vừa qua thời kỳ đột nhập, sức mạnh sử dụng có thể được tăng lên một cách thích hợp.

Ở giai đoạn sau, cấu trúc kim loại của khuôn đã bắt đầu xuống cấp, và độ bền mỏi, sự ổn định và độ dẻo dai đã bắt đầu suy giảm sau quá trình sản xuất và dịch vụ lâu dài.

Tại thời điểm này, cường độ sử dụng của khuôn ép đùn phải được giảm một cách thích hợp cho đến khi khuôn bị loại bỏ.

6 Tăng cường hồ sơ sử dụng và bảo trì khuôn ép đùn trong quá trình ép đùn, và cải thiện hồ sơ theo dõi và quản lý từng bộ khuôn

Từ việc kiểm tra khuôn ép đùn đến việc tháo khuôn sau khi sử dụng, thời gian trung gian có thể ngắn khoảng vài tháng và dài có thể hơn một năm.

Về cơ bản, hồ sơ người dùng của khuôn cũng ghi lại các quy trình sản xuất hồ sơ khác nhau.

Có một số lượng lớn khuôn ép đùn và nhiều loại.

Việc quản lý quá trình sử dụng của từng bộ khuôn sẽ giúp ích cho người quản lý xưởng khuôn, người sử dụng khuôn và kỹ thuật viên thiết kế và sản xuất khuôn để hiểu tình hình thực tế của từng bộ khuôn trong kho. Hồ sơ theo dõi công cụ bao gồm:

(1) Thông tin sản xuất khuôn mẫu, bao gồm bản vẽ thiết kế của từng bộ khuôn, hồ sơ sản xuất, Hồ sơ kiểm tra (giá trị chính xác, giá trị độ cứng), vân vân.

(2) Thông tin quy trình của từng quá trình sản xuất khuôn, chẳng hạn như thời gian làm nóng, nhiệt độ phôi nhôm, nhiệt độ khuôn, tốc độ đùn, lực đùn, áp lực đột phá, chiều dài phôi nhôm, số lượng sản phẩm đủ tiêu chuẩn, hồ sơ mật độ tuyến tính, Tỷ lệ lãi suất, vân vân.

(3) Ba kế hoạch sửa chữa khuôn đầu tiên cho từng bộ khuôn, thời gian xử lý thấm nitơ, thời điểm ra vào kho khuôn, thời gian và lý do loại bỏ hoặc quay lại xưởng khuôn để bảo trì, vân vân.

Việc thu thập các hồ sơ này là rất quan trọng để cải thiện việc quản lý nấm mốc, tính toán chi phí khuôn, và tối ưu hóa khuôn mẫu Công việc như thiết kế và sửa chữa khuôn mẫu, đánh giá chất lượng của khuôn, cải thiện sự ổn định của sản xuất đùn, sử dụng khuôn hợp lý, và việc xác định lượng khuôn tồn kho thấp hơn đều có tác động trực tiếp.

Sự cạnh tranh ngày càng gay gắt trên thị trường nhôm định hình đã buộc các nhà sản xuất nhôm định hình phải đầu tư rất nhiều công sức vào việc thu mua., sử dụng, bảo trì và quản lý khuôn ép đùn.

Điều này đòi hỏi các công ty phải thay đổi quan niệm đồng thời thay đổi cách quản lý sản xuất rộng rãi trước đây..

Chỉ khi làm tốt công việc phân tích thống kê và quản lý chi phí tiêu thụ khuôn mẫu, chúng ta mới có thể thích ứng với tình hình thị trường mới và nắm bắt cơ hội trên thị trường.