提高鋁合金型材的成品率的關鍵就是要減少和消除廢品。幾何廢品雖然是不可避免的,但可以設法使其降到最低。技術廢品是人為因素,可以逐項分析加以消除,也可以使其降到最低。鴻發有色經過多年的生產經驗,總結出控制鋁合金型材的報廢率和提高 擠壓鋁制品成品率的方法。
一、 掌握好溫度是杜絕組織與性能廢品的關鍵
大部分的組織廢品和力學性能不合格的廢品,都與工藝溫度有關。
二、 控制好擠壓速度是品質和效益的統一
擠壓速度是擠壓工藝中一個重要的工藝參數,它關系到產品品質的好壞和生產效益的高低。擠壓速度不像控制工藝溫度那樣,一種合金、一種熱處理工藝基本上可以選定一個溫度,而擠壓速度是一個經驗性很強的工藝參數,不同的鋁合金和狀態選用的擠壓速度不同,同一種合金、同一種制品在擠壓過程中前后的擠壓速度也不一定相同。要正確地控制好擠壓速度,應做到:
1、 要熟練地、靈活地掌握好各種合金、各種斷面(包括壁厚)的擠壓速度范圍,并注意觀察在該擠壓速度范圍內調整速度大小對擠壓鋁制品品質的影響,從中總結經驗。
2、 要了解不同的模具對擠壓速度產生的影響。一般來說平模(實心型材)的擠壓速度比分流模(空心型材)的擠壓速度大。但同一類模具、同一斷面形狀的制品,由于設計和制造水平不同,所選用的擠壓速度應有所不同。特別是斷面有壁厚差,或有開口的半空心型材,與模具有很大的關系,只有適用模具設計的某一擠壓速度為最好,速度太大或太小都易產生扭擰、開口或收口現象。
3、 要熟悉擠壓設備控制擠壓速度的能力。有的擠壓機有等速擠壓控制和PLC控制,有的只有PLC控制,有的兩者都沒有。當給定一個擠村速度時,有的擠壓機開始可以按這個速度擠壓,隨著擠壓筒內坯料的逐漸減少,擠壓力降低,制品的流出速度會越來越快,有時會使制品的后端產生裂紋。因此要及時地調整擠壓速度。只有了解設備狀態,才能恰當地調整、控制擠壓速度。
如果能對模具建立詳細的檔案,模具流動到每個地方都有跟蹤記錄,在電腦里都可顯示出來,操作者可以從電腦里的資料中了解每一套模具的特點和曾經使用的擠壓速度,從而能正確控制好每個產品的擠壓速度。
三、 保證工藝裝備和工模具品質,是提高成品率的主要技術措施
提高模具設計、制造水平、減少試模次數,是保證產品品質,提高成品率的重要技術措施。一般每次試模都耗費1-3個鑄錠,使成品率降低0.5%-1.5%。如果模具的設計、制造水平低,有的產品要修模、試模3-4次甚至更多次才能出成品,成品率會降低2%-6%,這不僅是一個經濟上的損失,而且由于反復試模,延長生產周期,不能及時向客戶提供產品,影響企業聲譽。因此必須提高模具的設計、制造水平。
現代模具提出零試模概念,即模具制造出來以后,不需要試模,可以直接上機生產出合格產品。采用模擬設計軟件,有限元分析,設計可以合部在電腦里完成,模腔加工在數控加工中心里面完成,國此模具的質量非常高,上機合格率在90%以上,成品率可以提高2%-6%。
四、 減少幾何廢料是提高成品率的重要前提。
減少幾何廢品的措施:
1、 正確選擇鑄錠長度是減少工藝廢品的主要措施。鑄錠長度不是先擠壓后再計算,而是要先計算后再擠壓。按定尺產品計算出合理的鑄錠長度,盡量提高的生產效率和成品率。
除了認真計算鑄錠長度外,不要了解該制品所用的模具是新模還是舊模。因為用新模生產的型材壁厚一般都先從負公差做起,舊模往往是正公差。有的甚至是接近超差的模具,要從電腦的模具檔案中了解模具的使用情況和詳細的數據,然后對所計算的鑄錠長度進行修正。如果是短鑄錠生產更有必要,采用長鑄錠加熱時,可以用第一根料擠壓出的長度來證實,擠出制品的長度是否合適,然后以此來調整鑄錠長度。鑄錠長度選擇恰到好處,成品率就可以提高1%-10%,這是提高經濟效益的一項很大的潛力。
另外,在選擇定尺個數或制品長度時,在保證擠壓機能順利擠壓的前提下,冷床長度又足夠長時,盡可能增加定尺個數或制品長度,也即盡可能選擇較長的鑄錠。
這是降低幾何廢料比例和提高成品率的有效方法。
2、 長錠加熱,采用熱剪技術是減少幾何廢品的一項良好措施。它不僅可在將鑄棒切成短棒時不會產生廢料,而且可在試模時切取一個只要夠試模的短棒就可以了,從而減少了試模了的幾何廢料。同時正確的熱剪短棒還可以適當減少擠壓殘料的長度。這樣幾何廢料可以降低1%-3%。
3、 改善鑄錠的內外部品質可以使大多數合金鑄棒不用車皮,即使像硬鋁和超硬鋁那樣的合金一定要去皮,也可以減少車皮的深度。從而減少了車皮的幾何廢品。由于鑄錠的內外部品質好,也可以適當縮短殘產長度。
通過以上幾項措施可以使幾何廢料最大量減少18%,即最少的幾何廢料約為9%,可以使成品率達到91%(技術廢品為零的情況)。由此可見減少幾何廢料是企業一項重要的技術質量管理措施,對提高經濟效益有很大的意義。
4、 一模多孔擠壓可提高成品率。對于某些制品適合多孔擠壓時,盡可能采用多孔擠壓,不僅可以減少擠壓系數,降低擠壓力,而且可以提高成品率。在技術廢品為零的情況下用雙孔擠壓比單孔擠壓成品率可以提高3%-4%。
五、 首檢和互檢是消滅尺寸廢品和表面廢品的必要手段
外形尺寸廢品如壁厚超差、扭擰、平面間隙、開口或收口等,主要靠試模后第一、二根料由操縱手在出料時檢查和質檢員在拉伸后檢查把關來杜絕這類廢品的產生。這就是通常所說的首料必檢制度。一般壁厚公差要從負公差開始控制,因為隨著制品的陸續生產,由于模具的逐漸磨損,制品的壁厚會逐漸變厚。另外在出料口檢查時,不要留出0.01-0.04mm的拉伸余量。屆現扭擰、平面間隙、開口或收口時,要及時通知修模工修理模具或更換模具。質檢在拉伸矯直后還要認真對照圖紙復檢一遍,看拉伸后制品的外形尺寸是否全部全格。
表面廢品如擦傷、橘皮、組織條紋、黑斑、氣泡等,往往不是每一根制品都會出現的,需要通過操縱手、質檢員、拉伸成品鋸切工序,互相檢查,共同監督將表面存在的廢品挑出。如質檢員在出料臺上未發現制品有擦劃傷,到成品鋸切時發現制品有劃傷現象,就要從冷床的轉換過程中檢查運輸皮帶、撥料器等某此部位是否有尖硬突出造成制品劃傷。拉伸矯直時,拉伸工站在兩頭操作不易發現因拉伸量過大產生橘皮現象檢員或成品鋸切工則容易發現,就要及時通知拉伸工適當控制拉伸率這體現了互檢的重要。
質量管理是全員、全過程的管理,每個工序都必須把好質量關,做自檢、互檢、專檢相結合,才能有效地將技術廢品消滅在萌芽狀態。人為地控制和提高成品率。
由以上實例分析可知,控制和提高鋁合金擠壓加工材料成品率的主要途徑是:1、千方百計控制和減少幾何廢料;2、合理制定和控制生產過程的溫度、速度、變形過程及力學規范等工藝參數,并嚴格、認真地操作實施;3、合理選擇工藝裝備和保證工模具質量;4、加強首檢和互檢,加強質量管理等。用其它加工方法,如軋制法、模鍛法等生產鋁合金加工材料,其成品率的控制與提高途徑也與用擠壓方法生產基本相同,可參照實施。
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