Ástæðan fyrir því að álprófílar eru mikið notaðir í lífinu og framleiðslu er sú að allir viðurkenna að fullu kosti þeirra eins og lágan eðlisþyngd, tæringarþol, framúrskarandi rafleiðni, ósegulmagnaða eiginleika, mótanleika og endurvinnanleika.
Álframleiðsla í Kína hefur vaxið frá grunni, úr litlum í stóran, þar til hún hefur þróast í stórt framleiðsluland álframleiðslu, með fyrsta framleiðni í heiminum. Hins vegar, þar sem kröfur markaðarins um álframleiðsluvörur halda áfram að aukast, hefur framleiðsla álframleiðslu þróast í átt að flækjustigi, mikilli nákvæmni og stórfelldri framleiðslu, sem hefur leitt til fjölda framleiðsluvandamála.
Álprófílar eru að mestu leyti framleiddir með útpressun. Við framleiðslu, auk þess að taka tillit til afkösts útpressunnar, hönnunar mótsins, samsetningar álstanganna, hitameðferðar og annarra ferlisþátta, verður einnig að taka tillit til þversniðshönnunar prófílsins. Besta þversniðshönnun prófílsins getur ekki aðeins dregið úr erfiðleikum við framleiðsluna frá upphafi, heldur einnig bætt gæði og notkunaráhrif vörunnar, dregið úr kostnaði og stytt afhendingartíma.
Þessi grein dregur saman nokkrar algengar aðferðir við hönnun þversniðs álsniðs í gegnum raunveruleg tilvik í framleiðslu.
1. Hönnunarreglur álsniðs
Álprófílútpressun er vinnsluaðferð þar sem hituð álstöng er sett í útpressunartunnu og þrýstingur er beitt í gegnum útpressunarvél til að pressa hana út úr deyjaholu af tiltekinni lögun og stærð, sem veldur plastaflögun til að fá fram nauðsynlega vöru. Þar sem álstöngin er undir áhrifum ýmissa þátta eins og hitastigs, útpressunarhraða, aflögunarmagns og móts meðan á aflögunarferlinu stendur, er erfitt að stjórna einsleitni málmflæðisins, sem veldur ákveðnum erfiðleikum við hönnun mótsins. Til að tryggja styrk mótsins og forðast sprungur, hrun, flísun o.s.frv. ætti að forðast eftirfarandi við hönnun prófílsniðsins: stórar útskot, litlar opnanir, lítil göt, porous, ósamhverfar, þunnveggir, ójafn veggþykkt o.s.frv. Við hönnun verðum við fyrst að uppfylla frammistöðu þess hvað varðar notkun, skreytingar o.s.frv. Niðurstöðusnið er nothæft, en ekki besta lausnin. Vegna þess að þegar hönnuðir skortir þekkingu á útpressunarferlinu og skilja ekki viðeigandi vinnslubúnað og kröfur framleiðsluferlisins eru of háar og strangar, mun hæfniskröfurnar lækka, kostnaðurinn eykst og kjörprófíllinn verður ekki framleiddur. Þess vegna er meginreglan um hönnun álsniðs að nota einfaldasta ferlið og mögulegt er en jafnframt að uppfylla hagnýta hönnun þess.
2. Nokkur ráð um hönnun á viðmóti álsniðs
2.1 Villuleiðrétting
Lokun er einn algengasti gallinn í framleiðslu á sniðum. Helstu ástæður eru eftirfarandi:
(1) Prófílar með djúpum opum í þversniði lokast oft þegar þeir eru pressaðir út.
(2) Teygja og rétta snið mun auka lokunina.
(3) Límsprautuð prófíl með ákveðnum uppbyggingum munu einnig lokast vegna rýrnunar kolloidsins eftir að límið er sprautað inn.
Ef ofangreind lokun er ekki alvarleg er hægt að forðast hana með því að stjórna rennslishraðanum með hönnun mótsins; en ef nokkrir þættir eru lagðir ofan á hvorn annan og hönnun mótsins og tengd ferli geta ekki leyst lokunina er hægt að veita foruppbót í þversniðshönnuninni, þ.e. foropnun.
Upphæð bóta fyrir opnun ætti að vera valin út frá sérstakri uppbyggingu og fyrri lokunarreynslu. Á þessum tímapunkti eru hönnun teikningarinnar af mótopnuninni (foropnun) og fullunninna teikninga ólík (mynd 1).
2.2 Skipta stórum hlutum í marga minni hluta
Með þróun stórfelldra álprófíla stækka þversniðshönnun margra prófíla sífellt, sem þýðir að þörf er á ýmsum búnaði eins og stórum extruðurum, stórum mótum, stórum álstöngum o.s.frv. til að styðja þá og framleiðslukostnaður hækkar verulega. Fyrir suma stóra hluta sem hægt er að ná með splæsingu ætti að skipta þeim í nokkra smærri hluta við hönnun. Þetta getur ekki aðeins dregið úr kostnaði, heldur einnig auðveldað að tryggja flatneskju, sveigju og nákvæmni (Mynd 2).
2.3 Setjið upp styrkingarrif til að bæta flatnina
Kröfur um flatneskju eru oft gerðar við hönnun prófíla. Prófílar með litlu spanni eru auðvelt að tryggja flatneskju vegna mikils burðarþols þeirra. Prófílar með löngu spanni munu síga vegna eigin þyngdarafls strax eftir útpressun og sá hluti sem hefur mesta beygjuspennu í miðjunni verður mest íhvolfur. Einnig, þar sem veggplatan er löng, er auðvelt að mynda bylgjur, sem munu auka óregluleika flatarins. Þess vegna ætti að forðast stórar flatar plötur við hönnun þversniðs. Ef nauðsyn krefur er hægt að setja upp styrkingarrif í miðjunni til að bæta flatneskjuna. (Mynd 3)
2.4 Aukavinnsla
Í framleiðsluferlinu á prófílnum er erfitt að klára suma hluta með útpressun. Jafnvel þótt það sé mögulegt verður vinnslu- og framleiðslukostnaðurinn of hár. Á þessum tímapunkti má íhuga aðrar vinnsluaðferðir.
Tilvik 1: Göt með þvermál minna en 4 mm á prófílnum gera mótið ófullnægjandi í styrk, það skemmist auðveldlega og það verður erfitt að vinna úr því. Mælt er með að fjarlægja litlu götin og bora í staðinn.
Tilvik 2: Framleiðsla á venjulegum U-laga rifum er ekki erfið, en ef dýpt og breidd rifunnar fara yfir 100 mm, eða hlutfall breiddar rifunnar og dýptar rifunnar er óeðlilegt, munu vandamál eins og ófullnægjandi mótstyrkur og erfiðleikar við að tryggja opnun einnig koma upp við framleiðslu. Við hönnun sniðsins má líta á opnunina sem lokaða, þannig að upprunalega solid mótið með ófullnægjandi styrk geti breyst í stöðugt klofið mót, og það verður engin vandamál með aflögun opnunarinnar við útpressun, sem gerir lögunina auðveldari að viðhalda. Að auki er hægt að gera nokkrar smáatriði við tenginguna milli tveggja enda opnunarinnar við hönnun. Til dæmis: setja V-laga merki, litlar rif o.s.frv., svo auðvelt sé að fjarlægja þau við lokavinnslu (Mynd 4).
2.5 Flókið að utan en einfalt að innan
Álprófílmót má skipta í heil mót og skúfmót eftir því hvort þversnið er með hola. Vinnsla á heilum mótum er tiltölulega einföld, en vinnsla skúfmóta felur í sér tiltölulega flókin ferli eins og holur og kjarnahausa. Þess vegna verður að huga að hönnun prófílsniðsins í heild sinni, það er að segja, hægt er að hanna ytri útlínur sniðsins til að vera flóknari, og raufar, skrúfugöt o.s.frv. ættu að vera eins mikið og mögulegt er á jaðrinum, en innri hlutinn ætti að vera eins einfaldur og mögulegt er og nákvæmniskröfur mega ekki vera of miklar. Á þennan hátt verður bæði mótvinnsla og viðhald mun einfaldari og afköstin einnig batna.
2.6 Frátekið framlegð
Eftir útpressun eru mismunandi yfirborðsmeðhöndlunaraðferðir á álprófílum eftir þörfum viðskiptavina. Meðal þeirra hafa anóðisering og rafgreining lítil áhrif á stærðina vegna þunnfilmulagsins. Ef yfirborðsmeðhöndlun með duftlökkun er notuð mun duft auðveldlega safnast fyrir í hornum og rifum og þykkt eins lags getur náð 100 μm. Ef þetta er samsetningarstaða, eins og rennibraut, þýðir það að það eru fjögur lög af úðahúðun. Þykkt allt að 400 μm mun gera samsetningu ómögulega og hafa áhrif á notkun.
Að auki, eftir því sem fjöldi útdráttarhluta eykst og mótið slitnar, mun stærð sniðrifanna minnka og minnka, en stærð rennibekkjunnar verður stærri og stærri, sem gerir samsetningu erfiðari. Vegna ofangreindra ástæðna verður að geyma viðeigandi svigrúm í samræmi við sérstakar aðstæður við hönnun til að tryggja samsetningu.
2.7 Þolmerki
Við hönnun þversniðs er fyrst gerð samsetningarteikning og síðan er gerð prófílteikning. Rétt samsetningarteikning þýðir ekki að prófílteikningin sé fullkomin. Sumir hönnuðir hunsa mikilvægi víddar- og vikmörkunar. Merktar staðsetningar eru almennt þær víddir sem þarf að tryggja, svo sem: samsetningarstaða, opnun, grópardýpt, grópbreidd o.s.frv., og eru auðveldar í mælingu og skoðun. Fyrir almenn víddarvikmörk er hægt að velja samsvarandi nákvæmnistig samkvæmt landsstaðli. Sumar mikilvægar samsetningarvíddir þarf að merkja með sérstökum vikmörkum á teikningunni. Ef vikmörkin eru of stór verður samsetning erfiðari og ef vikmörkin eru of lítil eykst framleiðslukostnaðurinn. Sanngjörn vikmörk krefjast daglegrar reynslusöfnunar hönnuðarins.
2.8 Ítarlegar leiðréttingar
Smáatriði ráða úrslitum um velgengni eða mistök, og það sama á við um hönnun þversniðs sniðs. Lítil breyting getur ekki aðeins verndað mótið og stjórnað rennslishraðanum, heldur einnig bætt yfirborðsgæði og aukið ávöxtunarhraða. Ein algengasta aðferðin er að námunda horn. Útpressaðir sniðar geta ekki haft alveg skarpa horn vegna þess að þunnir koparvírar sem notaðir eru við vírskurð hafa einnig þvermál. Hins vegar er rennslishraðinn í hornunum hægur, núningurinn mikill og spennan er einbeitt, það eru oft aðstæður þar sem útpressunarmerki eru augljós, stærðin er erfið að stjórna og mótin eru viðkvæm fyrir flísun. Þess vegna ætti að auka námundunarradíusinn eins mikið og mögulegt er án þess að það hafi áhrif á notkun hans.
Jafnvel þótt framleitt sé með lítilli útpressunarvél ætti veggþykkt sniðsins ekki að vera minni en 0,8 mm og veggþykkt hvers hluta sniðsins ætti ekki að vera meira en fjórfaldur frávikur. Við hönnun má nota skálínur eða bogaskipti við skyndilegar breytingar á veggþykkt til að tryggja reglulega útrásarlögun og auðvelda viðgerð á mótinu. Að auki eru þunnveggja snið betri teygjanleiki og veggþykkt sumra innstungu, lekta o.s.frv. getur verið um 1 mm. Það eru margar notkunarmöguleikar fyrir aðlögun smáatriða í hönnun, svo sem að stilla horn, breyta stefnu, stytta burðarvirki, auka bil, bæta samhverfu, stilla vikmörk o.s.frv. Í stuttu máli krefst hönnun þversniðs sniðs stöðugrar endurskoðunar og nýsköpunar og tekur fullt tillit til tengsla við hönnun, framleiðslu og framleiðsluferla mótsins.
3. Niðurstaða
Sem hönnuður, til að fá sem mestan efnahagslegan ávinning af framleiðslu sniða, verður að taka tillit til allra þátta í öllum líftíma vörunnar við hönnun, þar á meðal þarfa notenda, hönnun, framleiðslu, gæða, kostnaðar o.s.frv., og leitast við að ná árangri í vöruþróun strax í upphafi. Þetta krefst daglegrar eftirfylgni með vöruframleiðslu og söfnunar og uppsöfnunar upplýsinga frá fyrstu hendi til að spá fyrir um hönnunarniðurstöður og leiðrétta þær fyrirfram.
Birtingartími: 10. september 2024
