Էքստրուզիոն մեռնոցի ձախողման ձևերը, պատճառները և կյանքի բարելավումը

1. Ներածություն

Կաղապարը ալյումինե պրոֆիլի արտամղման առանցքային գործիք է: Պրոֆիլի արտամղման գործընթացի ընթացքում կաղապարը պետք է դիմակայել բարձր ջերմաստիճանի, բարձր ճնշման և բարձր շփման: Երկարատև օգտագործման ժամանակ այն կբերի կաղապարի մաշվածություն, պլաստիկ դեֆորմացիա և հոգնածության վնաս: Ծանր դեպքերում դա կարող է առաջացնել բորբոս կոտրվածքներ:

2. Կաղապարների ձախողման ձևերը և պատճառները

2.1 Մաշվածության ձախողում

Մաշվածությունը հիմնական ձևն է, որը հանգեցնում է էքստրուզիոն մատրոնի ձախողմանը, ինչը կհանգեցնի ալյումինե պրոֆիլների չափերի շարքից դուրս գալուն և մակերեսի որակի անկմանը: Էքստրուզիայի ընթացքում ալյումինե պրոֆիլները հանդիպում են կաղապարի խոռոչի բաց հատվածին արտամղման նյութի միջոցով բարձր ջերմաստիճանի և բարձր ճնշման տակ՝ առանց քսելու մշակման: Մի կողմն ուղղակիորեն շփվում է տրամաչափի շերտի հարթության հետ, իսկ մյուս կողմը սահում է, ինչը հանգեցնում է մեծ շփման: Խոռոչի մակերեսը և տրամաչափի գոտու մակերեսը ենթարկվում են մաշվածության և ձախողման: Միևնույն ժամանակ, կաղապարի շփման գործընթացի ընթացքում կաղապարի աշխատանքային մակերևույթին կպչում է բիլետի որոշ մետաղ, ինչը ստիպում է կաղապարի երկրաչափությունը փոխվել և չի կարող օգտագործվել, ինչպես նաև համարվում է մաշվածություն, ինչը արտահայտվում է կտրող եզրի պասիվացման, կլորացված եզրերի, հարթ խորտակման, մակերևութային ակոսների, կլեպի և այլնի տեսքով։

Ձեռքի մաշվածության հատուկ ձևը կապված է բազմաթիվ գործոնների հետ, ինչպիսիք են շփման գործընթացի արագությունը, ինչպիսիք են մատրիցի նյութի քիմիական կազմը և մեխանիկական հատկությունները և վերամշակված բլիթը, մակերևույթի կոշտությունը և ճնշումը, ջերմաստիճանը և արագությունը արտամղման գործընթացում: Ալյումինի արտամղման կաղապարի մաշվածությունը հիմնականում ջերմային մաշվածություն է, ջերմային մաշվածությունը առաջանում է շփումից, ջերմաստիճանի բարձրացման պատճառով մետաղի մակերեսը փափկվում է և կաղապարի խոռոչի մակերեսը խճճվում է: Կաղապարի խոռոչի մակերեսը բարձր ջերմաստիճանում փափկելուց հետո նրա մաշվածության դիմադրությունը զգալիորեն նվազում է: Ջերմային մաշվածության գործընթացում ջերմաստիճանը ջերմային մաշվածության վրա ազդող հիմնական գործոնն է: Որքան բարձր է ջերմաստիճանը, այնքան ավելի լուրջ է ջերմային մաշվածությունը:

2.2 Պլաստիկ դեֆորմացիա

Ալյումինե պրոֆիլի արտամղման մեռոցի պլաստիկ դեֆորմացիան մետաղական նյութի զիջման գործընթացն է:

Քանի որ էքստրուզիոն դիակը գտնվում է բարձր ջերմաստիճանի, բարձր ճնշման և բարձր շփման վիճակում էքստրուդացված մետաղի հետ երկար ժամանակ, երբ այն աշխատում է, դրա մակերևույթի ջերմաստիճանը մեծանում է և առաջացնում է փափկացում:

Շատ բարձր ծանրաբեռնվածության պայմաններում մեծ քանակությամբ պլաստիկ դեֆորմացիա կառաջանա, որի արդյունքում աշխատանքային գոտին փլուզվի կամ էլիպս առաջանա, իսկ արտադրված արտադրանքի ձևը կփոխվի: Նույնիսկ եթե կաղապարը ճաքեր չառաջացնի, այն կձախողվի, քանի որ ալյումինե պրոֆիլի չափերի ճշգրտությունը չի կարող երաշխավորվել:

Բացի այդ, էքստրուզիոն դիակի մակերեսը ենթարկվում է ջերմաստիճանի տարբերությունների, որոնք առաջանում են կրկնակի տաքացման և հովացման հետևանքով, որն առաջացնում է մակերեսի վրա լարվածության և սեղմման փոփոխվող ջերմային լարումներ: Միևնույն ժամանակ, միկրոկառուցվածքը նույնպես ենթարկվում է փոխակերպումների տարբեր աստիճանի։ Այս համակցված ազդեցության ներքո տեղի կունենա բորբոս մաշվածություն և մակերեսային պլաստիկ դեֆորմացիա:

2.3 Հոգնածության վնաս

Ջերմային հոգնածության վնասը նույնպես կաղապարի ձախողման ամենատարածված ձևերից մեկն է: Երբ ջեռուցվող ալյումինե ձողը շփվում է էքստրուզիոն ձողի մակերեսի հետ, ալյումինե ձողի մակերևույթի ջերմաստիճանը շատ ավելի արագ է բարձրանում, քան ներքին ջերմաստիճանը, և ընդլայնման պատճառով մակերևույթի վրա առաջանում է սեղմման սթրես:

Միևնույն ժամանակ, ջերմաստիճանի բարձրացման պատճառով կաղապարի մակերեսի թողունակությունը նվազում է: Երբ ճնշման աճը գերազանցում է մակերեսային մետաղի զիջման ուժը համապատասխան ջերմաստիճանում, մակերեսի վրա հայտնվում է պլաստիկ սեղմման լարվածություն: Երբ պրոֆիլը թողնում է կաղապարը, մակերեսի ջերմաստիճանը նվազում է: Բայց երբ պրոֆիլի ներսում ջերմաստիճանը դեռ բարձր է, կձևավորվի առաձգական լարվածություն:

Նմանապես, երբ առաձգական լարվածության աճը գերազանցում է պրոֆիլի մակերեսի զիջման ուժը, առաջանում է պլաստիկ առաձգական լարվածություն: Երբ կաղապարի տեղական լարումը գերազանցում է առաձգական սահմանը և մտնում է պլաստիկ լարվածության շրջան, փոքր պլաստիկ շտամների աստիճանական կուտակումը կարող է հոգնածության ճաքեր առաջացնել:

Հետևաբար, կաղապարի հոգնածությունից վնասը կանխելու կամ նվազեցնելու համար պետք է ընտրել համապատասխան նյութեր և կիրառել համապատասխան ջերմային մշակման համակարգ: Միևնույն ժամանակ, պետք է ուշադրություն դարձնել կաղապարի օգտագործման միջավայրի բարելավմանը:

2.4 Կաղապարի կոտրվածք

Փաստացի արտադրության մեջ ճաքերը բաշխվում են կաղապարի որոշակի հատվածներում: Սպասարկման որոշակի ժամանակահատվածից հետո առաջանում են փոքր ճաքեր, որոնք աստիճանաբար ընդլայնվում են խորությամբ։ Ճեղքերը որոշակի չափի ընդլայնվելուց հետո կաղապարի կրող հզորությունը խիստ կթուլանա և կառաջացնի կոտրվածք: Կամ կաղապարի սկզբնական ջերմային մշակման և մշակման ժամանակ արդեն առաջացել են միկրոճաքեր, ինչը հեշտացնում է կաղապարի ընդլայնումը և օգտագործման ժամանակ վաղ ճաքեր առաջացնելը:

Դիզայնի առումով ձախողման հիմնական պատճառներն են կաղապարի ամրության ձևավորումը և անցման ժամանակ ֆիլեի շառավղի ընտրությունը: Արտադրության առումով հիմնական պատճառներն են նյութի նախնական զննումն ու ուշադրությունը մակերևույթի կոշտության և մշակման ժամանակ վնասվածության վրա, ինչպես նաև ջերմային մշակման և մակերևութային մշակման որակի ազդեցությունը:

Օգտագործման ընթացքում պետք է ուշադրություն դարձնել կաղապարի նախնական տաքացման, արտամղման հարաբերակցության և ձուլակտորների ջերմաստիճանի վերահսկմանը, ինչպես նաև արտամղման արագության և մետաղի դեֆորմացման հոսքի վերահսկմանը:

3. Կաղապարի կյանքի բարելավում

Ալյումինե պրոֆիլների արտադրության մեջ կաղապարի ծախսերը կազմում են պրոֆիլի արտամղման արտադրության ծախսերի մեծ մասը:

Կաղապարի որակը նույնպես ուղղակիորեն ազդում է արտադրանքի որակի վրա: Քանի որ արտամղման կաղապարի աշխատանքային պայմանները պրոֆիլային արտամղման արտադրության մեջ շատ կոշտ են, անհրաժեշտ է խստորեն վերահսկել կաղապարը դիզայնից և նյութի ընտրությունից մինչև կաղապարի վերջնական արտադրությունը և հետագա օգտագործումն ու սպասարկումը:

Հատկապես արտադրության գործընթացում կաղապարը պետք է ունենա բարձր ջերմային կայունություն, ջերմային հոգնածություն, ջերմային մաշվածության դիմադրություն և բավարար ամրություն՝ երկարացնելու համար կաղապարի ծառայության ժամկետը և նվազեցնելու արտադրության ծախսերը:

3.1 Կաղապարի նյութերի ընտրություն

Ալյումինե պրոֆիլների արտամղման գործընթացը բարձր ջերմաստիճանի, բարձր բեռնվածության վերամշակման գործընթաց է, և ալյումինի արտամղման մաղձը ենթարկվում է օգտագործման շատ ծանր պայմանների:

Էքստրուզիոն դիակը ենթարկվում է բարձր ջերմաստիճանի, իսկ տեղական մակերեսի ջերմաստիճանը կարող է հասնել 600 աստիճան Ցելսիուսի: Էքստրուզիոն դիակի մակերեսը բազմիցս տաքացվում և սառչվում է, ինչը հանգեցնում է ջերմային հոգնածության:

Ալյումինե համաձուլվածքների արտամղման ժամանակ կաղապարը պետք է դիմակայել բարձր սեղմման, ճկման և կտրվածքի սթրեսներին, ինչը կառաջացնի սոսինձի մաշվածություն և հղկող մաշվածություն:

Կախված էքստրուզիոն մատրոնի աշխատանքային պայմաններից՝ կարելի է որոշել նյութի պահանջվող հատկությունները։

Նախևառաջ, նյութը պետք է լավ ընթացք ունենա: Նյութը պետք է հեշտությամբ հալվի, կեղծվի, մշակվի և ջերմային մշակվի: Բացի այդ, նյութը պետք է ունենա բարձր ամրություն և բարձր կարծրություն: Էքստրուզիոն մեռնողները սովորաբար աշխատում են բարձր ջերմաստիճանի և բարձր ճնշման տակ: Ալյումինե համաձուլվածքների արտամղման ժամանակ անհրաժեշտ է, որ մատրիցի նյութի առաձգական ուժը սենյակային ջերմաստիճանում լինի 1500 ՄՊա-ից ավելի:

Այն պետք է ունենա բարձր ջերմակայունություն, այսինքն՝ արտամղման ժամանակ բարձր ջերմաստիճանում մեխանիկական բեռին դիմակայելու կարողություն։ Այն պետք է ունենա բարձր ազդեցության դիմացկունություն և կոտրվածքի դիմացկունության արժեքներ նորմալ ջերմաստիճանում և բարձր ջերմաստիճանում, որպեսզի կանխի բորբոսը փխրուն կոտրվածքից սթրեսային պայմաններում կամ հարվածային բեռների տակ:

Այն պետք է ունենա բարձր մաշվածության դիմադրություն, այսինքն, մակերեսը կարող է դիմակայել մաշվածությանը երկարատև բարձր ջերմաստիճանի, բարձր ճնշման և վատ քսման պայմաններում, հատկապես ալյումինե համաձուլվածքների արտամղման ժամանակ, այն ունի մետաղի կպչունությանը և մաշվածությանը դիմակայելու ունակություն:

Լավ կարծրություն է պահանջվում գործիքի ամբողջ խաչմերուկում բարձր և միատեսակ մեխանիկական հատկություններ ապահովելու համար:

Բարձր ջերմային հաղորդունակություն է պահանջվում գործիքի կաղապարի աշխատանքային մակերևույթից ջերմությունը արագ ցրելու համար՝ կանխելու արտամղված աշխատանքային մասի և բուն կաղապարի մեխանիկական ամրության լոկալ այրումը կամ ավելորդ կորուստը:

Այն պետք է ուժեղ դիմադրություն ունենա կրկնվող ցիկլային սթրեսին, այսինքն՝ պահանջում է բարձր կայուն ուժ՝ վաղաժամ հոգնածությունից վնասը կանխելու համար: Այն նաև պետք է ունենա որոշակի կոռոզիոն դիմադրություն և լավ ազոտային հատկություններ:

3.2 Կաղապարի ողջամիտ ձևավորում

Կաղապարի ողջամիտ ձևավորումը դրա ծառայության ժամկետը երկարացնելու կարևոր մասն է: Ճիշտ նախագծված կաղապարի կառուցվածքը պետք է ապահովի, որ բնականոն օգտագործման պայմաններում ազդեցության խզման և լարվածության կենտրոնացման հնարավորություն չկա: Հետևաբար, կաղապարը նախագծելիս փորձեք հավասարեցնել յուրաքանչյուր մասի լարվածությունը և ուշադրություն դարձրեք՝ խուսափելու սուր անկյուններից, գոգավոր անկյուններից, պատի հաստության տարբերությունից, հարթ լայն բարակ պատի հատվածից և այլն՝ խուսափելու ավելորդ սթրեսի կենտրոնացումից: Այնուհետև, առաջացնել ջերմային մշակման դեֆորմացիա, ճեղքվածք և փխրուն կոտրվածք կամ վաղ տաք ճեղքվածք օգտագործման ընթացքում, մինչդեռ ստանդարտացված դիզայնը նաև նպաստում է կաղապարի պահեստավորման և պահպանման փոխանակմանը:

3.3 Բարելավել ջերմային մշակման և մակերեսային մշակման որակը

Էքստրուզիոն մեռնողի ծառայության ժամկետը մեծապես կախված է ջերմային մշակման որակից: Հետևաբար, ջերմային մշակման առաջադեմ մեթոդները և ջերմամշակման գործընթացները, ինչպես նաև ամրացման և մակերեսի ամրացման մշակումները հատկապես կարևոր են կաղապարի ծառայության ժամկետը բարելավելու համար:

Միևնույն ժամանակ, ջերմային մշակման և մակերեսի ամրացման գործընթացները խստորեն վերահսկվում են ջերմային բուժման թերությունները կանխելու համար: Մարման և կոփման գործընթացի պարամետրերի ճշգրտում, նախնական մշակման, կայունացման և կոփման քանակի ավելացում, ջերմաստիճանի վերահսկման, ջեռուցման և հովացման ինտենսիվության ուշադրություն, նոր մարման միջոցների օգտագործում և նոր գործընթացների և նոր սարքավորումների ուսումնասիրություն, ինչպիսիք են ամրացնող և կոշտացնող մշակումը և տարբեր մակերեսների ամրացումը: բուժում, նպաստում են կաղապարի ծառայության ժամկետի բարելավմանը:

3.4 Բարելավել կաղապարների արտադրության որակը

Կաղապարների մշակման ընթացքում մշակման ընդհանուր մեթոդները ներառում են մեխանիկական մշակումը, մետաղալարերի կտրումը, էլեկտրական լիցքաթափման մշակումը և այլն: Մեխանիկական մշակումը անփոխարինելի և կարևոր գործընթաց է կաղապարների մշակման գործընթացում: Այն ոչ միայն փոխում է կաղապարի արտաքին տեսքը, այլև ուղղակիորեն ազդում է պրոֆիլի որակի և կաղապարի ծառայության ժամկետի վրա:

Մատուռի անցքերի մետաղալարով կտրումը լայնորեն օգտագործվող գործընթացի մեթոդ է կաղապարների մշակման մեջ: Այն բարելավում է մշակման արդյունավետությունը և մշակման ճշգրտությունը, բայց նաև բերում է որոշ հատուկ խնդիրներ: Օրինակ, եթե մետաղալարերի կտրման միջոցով մշակված կաղապարն օգտագործվում է ուղղակիորեն արտադրության համար՝ առանց կոփելու, հեշտությամբ առաջանում են խարամ, կեղևավորում և այլն, ինչը կնվազեցնի կաղապարի ծառայության ժամկետը: Հետևաբար, մետաղալարերի կտրումից հետո կաղապարի բավարար կոփումը կարող է բարելավել մակերևույթի առաձգական լարվածության վիճակը, նվազեցնել մնացորդային սթրեսը և մեծացնել կաղապարի ծառայության ժամկետը:

Սթրեսի կոնցենտրացիան բորբոս կոտրվածքի հիմնական պատճառն է: Գծագրական դիզայնով թույլատրված շրջանակում, որքան մեծ է մետաղալարը կտրող մետաղալարի տրամագիծը, այնքան լավ: Սա ոչ միայն օգնում է բարելավել մշակման արդյունավետությունը, այլև մեծապես բարելավում է սթրեսի բաշխումը` կանխելու սթրեսի կենտրոնացման առաջացումը:

Էլեկտրական լիցքաթափման մեքենաշինությունը էլեկտրական կոռոզիայից մշակման տեսակ է, որն իրականացվում է լիցքաթափման ընթացքում առաջացած նյութի գոլորշիացման, հալման և մեքենայական հեղուկի գոլորշիացման սուպերպոզիցիայով: Խնդիրն այն է, որ մեքենայական հեղուկի վրա ազդող ջեռուցման և հովացման ջերմության և մեքենայական հեղուկի էլեկտրաքիմիական գործողության պատճառով մշակման մասում ձևավորվում է փոփոխված շերտ՝ լարվածություն և սթրես առաջացնելու համար: Նավթի դեպքում ածխածնի ատոմները, որոնք քայքայվել են նավթի այրման հետևանքով, ցրվում և ածխաջրվում են դեպի աշխատանքային մաս: Երբ ջերմային սթրեսը մեծանում է, քայքայված շերտը դառնում է փխրուն և կարծր և հակված է ճաքերի: Միևնույն ժամանակ, մնացորդային սթրեսը ձևավորվում և ամրացվում է աշխատանքային մասի վրա: Դա կհանգեցնի հոգնածության ուժի նվազմանը, արագացված կոտրվածքին, սթրեսային կորոզիայի և այլ երևույթների: Ուստի վերամշակման գործընթացում մենք պետք է փորձենք խուսափել վերը նշված խնդիրներից և բարելավել մշակման որակը։

3.5 Բարելավել աշխատանքային պայմանները և արտամղման գործընթացի պայմանները

Էքստրուզիոն մատրոնի աշխատանքային պայմանները շատ վատ են, աշխատանքային միջավայրը նույնպես շատ վատ է։ Հետևաբար, արտամղման գործընթացի մեթոդի և գործընթացի պարամետրերի բարելավումը, ինչպես նաև աշխատանքային պայմանների և աշխատանքային միջավայրի բարելավումը ձեռնտու են մեռնոցի կյանքը բարելավելու համար: Հետևաբար, արտամղումից առաջ անհրաժեշտ է մանրակրկիտ ձևակերպել էքստրուզիայի պլանը, ընտրել լավագույն սարքավորումների համակարգը և նյութի բնութագրերը, ձևակերպել արտամղման գործընթացի լավագույն պարամետրերը (օրինակ՝ էքստրուզիայի ջերմաստիճանը, արագությունը, արտամղման գործակիցը և արտամղման ճնշումը և այլն) և բարելավել Էքստրուզիայի ժամանակ աշխատանքային միջավայրը (օրինակ՝ ջրային հովացում կամ ազոտի հովացում, բավարար քսում և այլն), այդպիսով նվազեցնելով կաղապարի աշխատանքային ծանրաբեռնվածությունը (ինչպես, օրինակ՝ նվազեցնելով արտամղման ճնշումը, նվազեցնելով սառը ջերմությունը և փոփոխական բեռը և այլն), հաստատել և բարելավել գործընթացի գործառնական ընթացակարգերը և անվտանգ օգտագործման ընթացակարգերը:

4 Եզրակացություն

Ալյումինի արդյունաբերության միտումների զարգացմամբ, վերջին տարիներին բոլորը փնտրում են ավելի լավ զարգացման մոդելներ՝ արդյունավետությունը բարելավելու, ծախսերը խնայելու և օգուտները մեծացնելու համար: Էքստրուզիոն դիակը, անկասկած, կարևոր հսկիչ հանգույց է ալյումինե պրոֆիլների արտադրության համար:

Կան բազմաթիվ գործոններ, որոնք ազդում են ալյումինի արտամղման մատրոնի կյանքի վրա: Ի լրումն ներքին գործոնների, ինչպիսիք են մատրիցի կառուցվածքային ձևավորումը և ամրությունը, մատրիցային նյութերը, սառը և ջերմային մշակման և էլեկտրական մշակման տեխնոլոգիան, ջերմային մշակման և մակերեսային մշակման տեխնոլոգիան, կան արտամղման գործընթացի և օգտագործման պայմաններ, մատրիցների սպասարկում և վերանորոգում, էքստրուզիա: արտադրանքի նյութի բնութագրերը և ձևը, բնութագրերը և մատրակի գիտական ​​կառավարումը:

Միևնույն ժամանակ, ազդող գործոնները ոչ թե մեկ, այլ բարդ բազմագործոն համապարփակ խնդիր են, որի կյանքը բարելավելը, իհարկե, նաև համակարգային խնդիր է, գործընթացի իրական արտադրության և օգտագործման մեջ անհրաժեշտ է օպտիմալացնել դիզայնը, բորբոս մշակելը, օգտագործել սպասարկումը և հսկողության այլ հիմնական ասպեկտները, այնուհետև բարելավել կաղապարի ծառայության ժամկետը, նվազեցնել արտադրության ծախսերը, բարելավել արտադրության արդյունավետությունը:

Խմբագրվել է May Jiang-ի կողմից MAT Aluminium-ից