如何提高鋁型材成品率,減少鋁材廢料?
發(fā)布時(shí)間:2023-01-12點(diǎn)擊:1661
提高鋁合金型材的成品率的關(guān)鍵就是要減少和消滅廢品。幾何廢品雖然是不可避免的,但可以設(shè)法使其降到***低。為此可以采用如下來有效的控制和提高擠壓制品的成品率。
減少幾何廢品的措施
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(jì)算,而是要先計(jì)算后再擠壓。
現(xiàn)在大多數(shù)企業(yè)采用了長棒熱剪鋁棒加熱爐,相比短棒加熱爐,減少了鋁屑的損耗,因模具使用壁厚變化,對(duì)鑄長控制更加靈活精確,大大提高了成品率,但很多企業(yè)在使用長棒熱剪爐后,忽略了對(duì)鑄長的計(jì)算,而直接交此項(xiàng)工作交給操作工去控制。而操作工往往是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先下一條棒,觀察出材長度,如果差異大,繼續(xù)調(diào)整,通常需要3棒左右才能得到準(zhǔn)確的長度。在這個(gè)過程中,已經(jīng)產(chǎn)生了不短的廢料,這樣既降低了生產(chǎn)效率,又降低了成品率。
正確的做法是,模具初始生產(chǎn)時(shí),由工藝控制部門計(jì)算出鑄錠的長度,多次上機(jī)的模具生產(chǎn)時(shí),根據(jù)模具卡上記錄的上一次生產(chǎn)棒長,略加約5-10MM,在出材時(shí)觀察出材長度。如有差異進(jìn)行微調(diào),這樣第二棒就很精確了。有資料說明,使用長棒熱剪可以提高4個(gè)百分點(diǎn)的成品率,在實(shí)際生產(chǎn)中提高2-3個(gè)百分點(diǎn)是完全可行的。
從技術(shù)層面提高成品率的措施
提高模具設(shè)計(jì)、制造水平,減少試模次數(shù),是提高成品率的重要技術(shù)措施。一般沒此試模都耗費(fèi)1-3支鑄錠,使成品率降低0.5-1%,由于模具的設(shè)計(jì),制造水平低,有的產(chǎn)品要修模、試模3-4次甚至更多次才能出成品,無形中使成品率降低2-5%,這不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失,而且由于反復(fù)試模,會(huì)延長生產(chǎn)周期。
現(xiàn)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(jī)生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。采用模擬設(shè)計(jì)軟件,有限元分析,設(shè)計(jì)可以全部在電腦里完成。也可以通過電腦模擬試模,模腔加工在自動(dòng)加工中心里面完成,整個(gè)模具的加工都是高精度完成,因此模具的質(zhì)量非常高,上機(jī)合格率在90%以上,可以提高成品率2-6%。
適當(dāng)加大鋁材擠壓系數(shù)提高成品率
各個(gè)鋁材廠均有一系列的機(jī)臺(tái),各廠根據(jù)產(chǎn)品的擠壓比,冷床長度、制品的外截圓,擠壓筒長度直徑,來確定產(chǎn)品放在相應(yīng)的機(jī)臺(tái)上生產(chǎn)。實(shí)踐證明,同樣規(guī)格的制品,放在不同噸位的擠壓機(jī)上生產(chǎn),由于擠壓系數(shù)的不同,對(duì)制品組織性能和生產(chǎn)效率有很大影響,其成品率也會(huì)產(chǎn)生差異。擠壓機(jī)噸位較大時(shí),擠壓系數(shù)較大,成品率較高,而擠壓費(fèi)用接近。
提高鑄錠質(zhì)量是提高成品率的前提
鑄錠是擠壓生產(chǎn)的原材料,鑄錠組織的均勻,晶粒細(xì)小、無夾渣,氣孔、偏析、裂紋等缺陷,不僅可以降低擠壓力,提高擠壓速度,提高產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量。而且可以減少制品表面氣泡,氣孔、劃傷、開裂、麻點(diǎn)等缺陷。較小的夾渣可以通過模具工作帶的狹縫排出,但會(huì)造成型材表面梨痕,造成一定長度的的廢料。而較大的夾渣將被卡在工作帶狹縫中不能被排除,引起塞?;蛑破烽_裂,更換模具,這將嚴(yán)重影響成品率。
型材在拉伸矯直時(shí),很多企業(yè)沒有設(shè)計(jì)相應(yīng)墊具,特別是一些大懸壁型材及空心型材。導(dǎo)致型材頭尾變形量過大,而在成品鋸切時(shí),變形部分必須切掉,這樣就造成了成品率下降。
墊具可以使用硬木或者鋁塊,設(shè)計(jì)時(shí)盡量減少墊具的規(guī)格,增加墊具的通用性。對(duì)于懸壁較長又有封閉截面的型材,矯直時(shí)在封閉腔內(nèi)塞入墊具還要在懸壁部分放支撐架。從而減少長度方向的變形量。夾具必須有專人設(shè)計(jì),專人管理,并指導(dǎo)工人使用。
同時(shí)為防止工人因嫌麻煩而不愿意使用墊具的現(xiàn)象,必須建立成品率與工資掛鉤的獎(jiǎng)懲機(jī)制。
加強(qiáng)鋁型材擠壓模具及生產(chǎn)原始記錄的管理
模具卡及生產(chǎn)原始記錄是非常重要的,模具卡必須能真實(shí)顯示出模具氮化情況,維修情況,出材情況,原始記錄必須能真實(shí)顯示出,支重,鑄長、數(shù)量為下一次生產(chǎn)提供可靠依據(jù)。
使用無壓余擠壓減少幾何廢料
固定墊無壓余擠壓,是將擠壓墊固定在擠壓桿上,并對(duì)二者作一定改造。
使擠壓筒不退時(shí),壓墊也容易與鑄錠分離,然后直接將下一根鑄錠推入擠壓筒,與上一根鑄錠的剩余一起擠壓,這樣就避免了每一支鑄錠剪一次壓余。
可根據(jù)質(zhì)量要求和訂貨數(shù)量來決定多少支鑄剪壓余一次,通常40-50根剪一次。
優(yōu)化鋁型材擠壓工藝,減少技術(shù)廢料
影響技術(shù)廢料的擠壓工藝有很多方面,它涵蓋了整個(gè)擠壓生產(chǎn)過程。主要包括:鑄錠質(zhì)量,工藝溫度、擠壓速度、擠壓工具、模具、轉(zhuǎn)運(yùn)裝卸、時(shí)效熱處理等。除了制定先進(jìn)、科學(xué)的生產(chǎn)工藝外,還要正確嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程、提高工人的熟練程度和責(zé)任心。
盡量減少每班生產(chǎn)的品種,***好只安排3-5個(gè)品種每班,提高單套模具一次上機(jī)生產(chǎn)量。
模具對(duì)成品率的影響主要有兩個(gè)方面:新模試模和生產(chǎn)模具的使用
試模次數(shù)越多,帶走的模具鋁越多,成品率越低。所以必須提高模具的設(shè)計(jì)及制作水平。
生產(chǎn)模具要精心維修、合理氮化、及時(shí)保養(yǎng),保證每次上機(jī)合格率高,成型度好,耐用度高。如果每班因模具維修不合格,導(dǎo)致3-4個(gè)品種上機(jī)生產(chǎn)失敗,成品率至少會(huì)降低一個(gè)百分點(diǎn)。
鋁型材擠壓工具包括:擠壓筒、擠壓桿、擠壓墊、模墊等。主要保證擠壓筒、桿、模具三點(diǎn)同心。
其次是合理維修擠壓筒,正確加熱,保證筒端面平整。消除各種擠壓筒與模具配合不良的現(xiàn)象。定期清理擠壓筒內(nèi)壁的殘鋁,檢查內(nèi)孔壁有無損傷,正確使用模墊,提高模具支撐強(qiáng)度。
擠壓溫度、擠壓速度及冷卻三者,對(duì)制品組織,力學(xué)性能、表面質(zhì)量有很大影響,也會(huì)影響成品率。此外三者會(huì)影響制品的長度,鑄棒溫度高,擠出速度快、冷卻速度低時(shí),會(huì)使制品擠出后的長度增加,增長率可達(dá)0.5%-1%,也就影響了型材的線密度,所以穩(wěn)定的工藝可以提高成品率。
完善擠壓后續(xù)工序,避免造成技術(shù)廢品。擠壓后續(xù)工序的轉(zhuǎn)運(yùn),主要注意型材的擦花碰傷。
一模多孔擠壓可以提高成品率
對(duì)于某些制品適合多空擠壓時(shí),盡可能采用多孔擠壓,不僅可以減少擠壓系數(shù),降低及壓力,而且可以提高成品率。在技術(shù)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%。
擠壓速度是擠壓工藝中一個(gè)重要的工藝參數(shù),它關(guān)系到產(chǎn)品的好壞和生產(chǎn)效率的高低。擠壓速度不像掌握工藝溫度那樣,一種合金一種熱處理工藝基本上可以選定易個(gè)溫度,而擠壓速度是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的工藝參數(shù)。不同合金狀態(tài)不同斷面的型材,選用擠壓速度不同,同一種制品在擠壓過程中受溫度變化的影響,前后的擠壓速度也不相同。
要正確地控制好擠壓速度應(yīng)做到:熟練靈活的掌握好各種合金、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對(duì)鋁型材的影響,如表面質(zhì)量,成型度等。
熟悉擠壓設(shè)備控制擠壓速度的能力。有的擠壓機(jī)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(dāng)給定一個(gè)擠壓速度后,有的擠壓機(jī)開始可以按這個(gè)速度擠壓,隨著擠壓筒內(nèi)的坯料的逐漸減少,擠壓力降低,制品的流出速度會(huì)越來越快,有時(shí)會(huì)使制品的后產(chǎn)生裂紋。
因此就要即使地調(diào)整擠壓速度,只有了解設(shè)備狀態(tài),才能恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整、控制擠壓速度。
通過加強(qiáng)首檢和過程檢驗(yàn)降低廢品的產(chǎn)生
鋁材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***支棒由主機(jī)手在出料時(shí)檢查和質(zhì)檢員在拉伸后檢查把關(guān)來杜絕這類廢品的產(chǎn)生。一般壁厚公差要從負(fù)公差開始控制,因?yàn)殡S著制品的陸續(xù)生產(chǎn),由于模具的逐漸磨損,制品壁厚會(huì)逐漸變厚。對(duì)于大懸壁的型材,在拉伸矯直時(shí)要認(rèn)真對(duì)照?qǐng)D紙檢查,控制合理的拉伸量。
表面廢品如擦劃傷、桔皮、組織條文、黑斑、氣泡等,往往不是每一根制品全部出現(xiàn)。需要通過主機(jī)手、質(zhì)檢員、拉伸成品鋸切工序,互相檢查,共同監(jiān)督將表面存在的廢品調(diào)出。
如質(zhì)檢員在出料臺(tái)上未發(fā)現(xiàn)制品有擦劃傷,到成品鋸切時(shí)發(fā)現(xiàn)制品有劃傷現(xiàn)象,就要從冷床的轉(zhuǎn)化過程中檢查,是否運(yùn)輸皮帶、撥料器等某些部位有堅(jiān)硬突出造成制品劃傷。
質(zhì)量管理是全員、全過程的管理,每個(gè)工序都必須把好質(zhì)量關(guān),做到自檢、互檢、專檢相結(jié)合,才能有效的將技術(shù)廢品消滅在萌芽狀態(tài)。
文章來源:鋁加工
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