La raison pour laquelle les profils d'alliage en aluminium sont largement utilisés dans la vie et la production est que tout le monde reconnaît pleinement ses avantages tels que la faible densité, la résistance à la corrosion, l'excellente conductivité électrique, les propriétés non ferromagnétiques, la formabilité et la recyclabilité.
L'industrie du profil en aluminium chinois est passée à partir de zéro, de petite à grande, jusqu'à ce qu'elle se transforme en un pays de production de profil en aluminium majeur, avec un classement de production en premier au monde. Cependant, alors que les exigences du marché pour les produits de profil en aluminium continuent d'augmenter, la production de profils en aluminium s'est développée dans le sens de la complexité, de la haute précision et de la production à grande échelle, ce qui a entraîné une série de problèmes de production.
Les profils en aluminium sont principalement produits par extrusion. Pendant la production, en plus de considérer les performances de l'extrudeuse, la conception du moule, la composition de la tige d'aluminium, le traitement thermique et d'autres facteurs de processus, la conception transversale du profil doit également être prise en compte. La meilleure conception de sections transversales peut non seulement réduire la difficulté du processus de la source, mais également améliorer l'effet de qualité et d'utilisation du produit, de réduire les coûts et de raccourcir le délai de livraison.
Cet article résume plusieurs techniques couramment utilisées dans la conception de la section transversale du profil en aluminium à travers des cas réels en production.
1. Principes de conception de section de profil en aluminium
L'extrusion de profil en aluminium est une méthode de traitement dans laquelle une tige d'aluminium chauffée est chargée dans un canon d'extrusion, et la pression est appliquée par un extrudeur pour l'extruder à partir d'un trou de matrice d'une forme et d'une taille données, provoquant une déformation plastique pour obtenir le produit requis. Étant donné que la tige en aluminium est affectée par divers facteurs tels que la température, la vitesse d'extrusion, la quantité de déformation et la moisissure pendant le processus de déformation, l'uniformité de l'écoulement métallique est difficile à contrôler, ce qui entraîne certaines difficultés à la conception du moule. Afin d'assurer la force du moule et d'éviter les fissures, l'effondrement, l'écaillage, etc., ce qui suit doit être évité dans la conception de la section de profil: grands cantilevers, petites ouvertures, petits trous, poreux, asymétriques, à paroi mince et à paroi inégale épaisseur, etc. Lors de la conception, nous devons d'abord satisfaire ses performances en termes d'utilisation, de décoration, etc. La section résultante est utilisable, mais pas la meilleure solution. Parce que lorsque les concepteurs manquent de connaissance du processus d'extrusion et ne comprennent pas l'équipement de processus pertinent et que les exigences du processus de production sont trop élevées et strictes, le taux de qualification sera réduit, le coût augmentera et le profil idéal ne sera pas produit. Par conséquent, le principe de la conception de la section de profil en aluminium est d'utiliser le processus le plus simple possible tout en satisfaisant sa conception fonctionnelle.
2. Quelques conseils sur la conception de l'interface de profil en aluminium
2.1 Compensation d'erreur
La fermeture est l'un des défauts communs de la production de profil. Les principales raisons sont les suivantes:
(1) Les profils avec des ouvertures en coupe transversale profonds ferment souvent lorsqu'ils sont extrudés.
(2) L'étirement et le redressement des profils intensifieront la fermeture.
(3) Les profils injectés de colle avec certaines structures auront également la fermeture en raison du retrait du colloïd après l'injection de la colle.
Si la fermeture susmentionnée n'est pas grave, elle peut être évitée en contrôlant le débit par conception de moisissure; Mais si plusieurs facteurs sont superposés et que la conception du moule et les processus connexes ne peuvent pas résoudre la fermeture, la pré-compensation peut être donnée dans la conception de la section transversale, c'est-à-dire la pré-ouverture.
La quantité de compensation de pré-ouverture doit être sélectionnée en fonction de sa structure spécifique et de l'expérience de clôture précédente. À l'heure actuelle, la conception du dessin d'ouverture du moule (pré-ouverture) et le dessin fini sont différentes (figure 1).
2.2 diviser les sections de grande taille en plusieurs petites sections
Avec le développement de profils en aluminium à grande échelle, les conceptions transversales de nombreux profils deviennent de plus en plus importantes, ce qui signifie qu'une série d'équipements tels que de grandes extrudeuses, de gros moules, de grandes tiges en aluminium, etc. et les coûts de production augmentent fortement. Pour certaines sections de grande taille qui peuvent être réalisées par épissage, elles doivent être divisées en plusieurs petites sections pendant la conception. Cela peut non seulement réduire les coûts, mais aussi faciliter l'assurer la planéité, la courbure et la précision (figure 2).
2.3 Configurez les côtes de renforcement pour améliorer sa planéité
Les exigences de planéité sont souvent rencontrées lors de la conception de sections de profil. Les profils à petite place sont faciles à assurer la planéité en raison de leur force structurelle élevée. Les profils à long terme s'affaisseront en raison de leur propre gravité juste après l'extrusion, et la partie avec la plus grande contrainte de flexion au milieu sera la plus concave. De plus, comme le panneau mural est long, il est facile de générer des vagues, ce qui aggravera l'intermittence de l'avion. Par conséquent, les structures de plaques plates de grande taille doivent être évitées dans la conception des coupes transversales. Si nécessaire, des côtes de renforcement peuvent être installées au milieu pour améliorer sa planéité. (Figure 3)
2.4 Traitement secondaire
Dans le processus de production de profil, certaines sections sont difficiles à compléter par traitement d'extrusion. Même si cela peut être fait, les coûts de traitement et de production seront trop élevés. Pour le moment, d'autres méthodes de traitement peuvent être prises en compte.
Cas 1: Les trous avec un diamètre inférieur à 4 mm sur la section de profil rendront le moule insuffisant en force, facilement endommagé et difficile à traiter. Il est recommandé d'éliminer les petits trous et d'utiliser le forage à la place.
Cas 2: La production de rainures en forme de U ordinaires n'est pas difficile, mais si la profondeur de la rainure et la largeur des rainures dépassent 100 mm, ou si le rapport de la largeur de la rainure à la profondeur de la rain sera également rencontré pendant la production. Lors de la conception de la section de profil, l'ouverture peut être considérée comme fermée, de sorte que le moule solide d'origine avec une résistance insuffisante peut être transformé en un moule divisé stable, et il n'y aura aucun problème de déformation d'ouverture pendant l'extrusion, ce qui rend la forme plus facile à maintenir. De plus, certains détails peuvent être effectués à la connexion entre les deux extrémités de l'ouverture pendant la conception. Par exemple: définissez des marques en V, de petites rainures, etc., afin qu'elles puissent être facilement retirées lors de l'usinage final (figure 4).
2.5 complexe à l'extérieur mais simple à l'intérieur
Les moules d'extrusion de profil en aluminium peuvent être divisés en moules solides et moules à shunt en fonction de la question de savoir si la coupe transversale a une cavité. Le traitement des moules solides est relativement simple, tandis que le traitement des moules de shunt implique des processus relativement complexes tels que les cavités et les têtes centrales. Par conséquent, une considération complète doit être accordée à la conception de la section de profil, c'est-à-dire que le contour extérieur de la section peut être conçu pour être plus complexe, et les rainures, les trous de vis, etc. doivent être placés sur la périphérie autant que possible , tandis que l'intérieur doit être aussi simple que possible, et les exigences de précision ne peuvent pas être trop élevées. De cette façon, le traitement et la maintenance des moisissures seront beaucoup plus simples et le taux de rendement sera également amélioré.
2.6 Marge réservée
Après extrusion, les profils en aluminium ont des méthodes de traitement de surface différentes selon les besoins des clients. Parmi eux, les méthodes d'anodisation et d'électrophorèse ont peu d'impact sur la taille due à la couche de film mince. Si la méthode de traitement de surface du revêtement en poudre est utilisée, la poudre s'accumulera facilement dans les coins et les rainures, et l'épaisseur d'une seule couche peut atteindre 100 μm. S'il s'agit d'une position d'assemblage, comme un curseur, cela signifie qu'il y a 4 couches de revêtement par pulvérisation. L'épaisseur allant jusqu'à 400 μm rendra l'assemblage impossible et affectera l'utilisation.
De plus, à mesure que le nombre d'extrusions augmente et que le moule s'use, la taille des machines à sous de profil deviendra de plus en plus petite, tandis que la taille du curseur deviendra de plus en plus grande, ce qui rend l'assemblage plus difficile. Sur la base des raisons ci-dessus, les marges appropriées doivent être réservées en fonction de conditions spécifiques pendant la conception pour assurer l'assemblage.
2.7 Marquage de tolérance
Pour la conception de la section transversale, le dessin d'assemblage est produit d'abord, puis le dessin de produit de profil est produit. Le dessin d'assemblage correct ne signifie pas que le dessin de produit de profil est parfait. Certains concepteurs ignorent l'importance de la dimension et du marquage de tolérance. Les positions marquées sont généralement les dimensions qui doivent être garanties, telles que: position d'assemblage, ouverture, profondeur de rainure, largeur de rainure, etc., et sont faciles à mesurer et à inspecter. Pour les tolérances dimensionnelles générales, le niveau de précision correspondant peut être sélectionné en fonction de la norme nationale. Certaines dimensions d'assemblage importantes doivent être marquées avec des valeurs de tolérance spécifiques dans le dessin. Si la tolérance est trop grande, l'assemblage sera plus difficile et si la tolérance est trop petite, le coût de production augmentera. Une gamme de tolérance raisonnable nécessite l'accumulation de l'expérience quotidienne du concepteur.
2.8 Ajustements détaillés
Les détails déterminent le succès ou l'échec, et il en va de même pour la conception de la section transversale de profil. De petits changements peuvent non seulement protéger le moule et contrôler le débit, mais également améliorer la qualité de la surface et augmenter le taux de rendement. L'une des techniques couramment utilisées est l'arrondi des coins. Les profils extrudés ne peuvent pas avoir des coins absolument pointus car les fils de cuivre fin utilisés dans la coupe de fil ont également des diamètres. Cependant, la vitesse d'écoulement aux coins est lente, la friction est grande et la contrainte est concentrée, il y a souvent des situations où les marques d'extrusion sont évidentes, la taille est difficile à contrôler et les moules sont sujets à l'écaillage. Par conséquent, le rayon d'arrondi doit être augmenté autant que possible sans affecter son utilisation.
Même s'il est produit par une petite machine d'extrusion, l'épaisseur de la paroi du profil ne doit pas être inférieure à 0,8 mm, et l'épaisseur de la paroi de chaque partie de la section ne doit pas différer de plus de 4 fois. Pendant la conception, les lignes diagonales ou les transitions d'arc peuvent être utilisées aux changements soudains de l'épaisseur de la paroi pour assurer la forme régulière de l'évacuation et une réparation facile du moule. De plus, les profils à parois minces ont une meilleure élasticité, et l'épaisseur de la paroi de certains goussets, lattes, etc. peut être d'environ 1 mm. Il existe de nombreuses applications pour ajuster les détails dans la conception, tels que l'ajustement des angles, la modification des directions, le raccourcissement des porte-à-faux, l'augmentation des lacunes, l'amélioration de la symétrie, l'ajustement des tolérances, etc. En bref, la conception de la section de profil nécessite un résumé et une innovation continus, et considère entièrement le Relation avec la conception de moisissures, les processus de fabrication et de production.
3. Conclusion
En tant que concepteur, afin d'obtenir les meilleurs avantages économiques de la production de profil, tous les facteurs de l'ensemble du cycle de vie du produit doivent être pris en compte pendant la conception, y compris les besoins des utilisateurs, la conception, la fabrication, la qualité, le coût, etc. Succès du développement des produits la première fois. Ceux-ci nécessitent un suivi quotidien de la production de produits et de la collecte et de l'accumulation d'informations de première main afin de prédire les résultats de conception et de les corriger à l'avance.
Heure du poste: sept-10-2024
