Come risolvere i problemi riscontrati nella piegatura dei profili in alluminio?
Il principio fondamentale della piegatura dei profili in alluminio consiste nel tendere il profilo alle due estremità mediante morse e nel ruotarlo attorno allo stampo di piegatura. Sotto l’azione della tensione e del momento flettente, il profilo subisce una deformazione plastica, adattandosi progressivamente allo stampo per ottenere la forma desiderata.
Le parti piegate sono caratterizzate da un raggio di curvatura relativamente ampio, da un notevole rimbalzo elastico e da una variazione della curvatura lungo la direzione assiale. La piegatura di profili in alluminio è ampiamente utilizzata nei settori aerospaziale, automobilistico, delle porte e finestre edilizie e delle facciate continue, nonché delle ferrovie ad alta velocità per la realizzazione di componenti curvi, quali fusoliere, rinforzi e telai alari, telai curvi per edifici, porte e finestre curve, edifici con facciate continue, musi dei treni, supporti per il contorno del tetto e telai per finestre.
I componenti in profilo di alluminio piegato svolgono un ruolo fondamentale nella produzione meccanica e nelle costruzioni moderne del mio Paese. Con l’ampia diffusione dei profili in alluminio piegati, i problemi emersi nella produzione industriale di tali profili stanno progressivamente aumentando. Per garantire il tasso di accettazione dei componenti e la stabilità del processo produttivo, questo studio analizza principalmente i problemi più comuni riscontrati nel processo di piegatura dei profili in alluminio e le relative soluzioni.
Esistono molti problemi nel processo di piegatura dei profili in alluminio, che influiscono gravemente sul tasso di conformità del prodotto e sull'efficienza produttiva. Allo stesso tempo, i costi di produzione incidono in modo significativo sul normale funzionamento e sulla produzione delle imprese. Data la necessità di industrializzare la piegatura dei profili in alluminio e considerando la situazione attuale di tale processo, questo articolo analizza efficacemente i problemi più comuni nella piegatura dei profili in alluminio e propone diverse misure di miglioramento pertinenti, nella speranza di fornire un riferimento utile per tale processo.
I. Problemi esistenti
(1) Deviazione del contorno
Il contorno indica il grado di conformità tra il contorno modificato del profilo dopo la piegatura e il modello di contorno o lo stampo di controllo. I principali fattori che causano deviazioni del contorno sono:
① Raggio errato dello stampo di piegatura;
② Proprietà del materiale instabili tra diversi lotti di profili estrusi, con conseguente durezza non uniforme in aree locali di ciascun materiale;
③ Eccessiva variazione del raggio di curvatura;
④ Sezione trasversale del profilo non uniforme.
(2) Difetti superficiali
I difetti superficiali comprendono crepe, rughe da ritiro, depressioni superficiali e cedimenti laterali dopo la piegatura.
(3) Torsione dopo la piegatura
Le cause della torsione dopo la piegatura sono:
1. Stampi non uniformi;
2. Tensione insufficiente;
3. Spessori di compensazione inadeguati;
4. Raggio di curvatura estremamente piccolo;
5. Livellamento insufficiente dell’attrezzatura stessa.
(4) Deviazione di verticalità
La verticalità indica la deviazione angolare tra l’area della sezione trasversale del profilo, perpendicolare al riferimento (perpendicolare al raggio di curvatura dello stampo), e la piattaforma di ispezione dopo la piegatura.
(5) Sicurezza nella produzione
La sicurezza è un aspetto critico nella produzione industriale. Durante la piegatura dei profili, possono verificarsi rotture accidentali e rimbalzi verso l’esterno, causando danni all’attrezzatura e lesioni al personale, con impatti gravi sullo sviluppo aziendale.
II. Soluzioni
(1) Regolazione della curvatura del contorno dello stampo
Sulla base dell’analisi teorica e del calcolo dell’entità del rimbalzo elastico (springback), si ottiene un valore approssimato corretto mediante prove di trazione, per rettificare lo stampo in modo da garantire che il contorno del profilo, dopo la piegatura, si avvicini il più possibile al modello o allo stampo di controllo. Tenendo conto dell’instabilità del profilo, è possibile applicare una leggera sovrapiegatura, se necessario, per consentire successivi aggiustamenti.
Durante la realizzazione dello stampo, è necessario considerare l’area della sezione trasversale del profilo e lo spessore di ogni parte. Per asimmetrie nell’area della sezione trasversale del profilo, le deviazioni causate da sollecitazioni non bilanciate tra la chiusura e l’apertura dei bordi del profilo possono essere compensate aumentando opportunamente la forza di trazione durante la pre-trazione.
(2) Trattamento dei difetti superficiali
Le crepe che compaiono dopo la piegatura del profilo sono causate da una forza di trazione eccessiva o da problemi intrinseci del materiale. Una chiusura insufficiente dei bordi del profilo provoca restringimento e increspature. Questo problema può essere risolto sostituendo il profilo oppure regolando la forza di trazione.
Le depressioni superficiali si verificano principalmente sui profili cavi. Prima di piegare tali profili, le parti cave da piegare devono essere riempite con un materiale di riempimento. Le cavità aperte possono essere riempite con lastre in PP, mentre le cavità chiuse vengono generalmente riempite con sabbia.
Regolare opportunamente il gioco dello stampo in base alla posizione dei cedimenti laterali e modificare il materiale dello stampo può prevenire efficacemente i graffi sul profilo.
(3) Trattamento della torsione dopo la piegatura
Le principali cause della torsione dopo la piegatura sono uno stampo non uniforme, una forza di trazione insufficiente e distanziali posizionati in modo errato. Pertanto, è possibile adottare metodi adeguati per risolvere tale problema. Inoltre, le lievi deformazioni causate dall’instabilità dei profili estrusi richiedono una correzione successiva.
(4) Gestione delle deviazioni di verticalità
Dopo la piegatura, le deviazioni di verticalità sono causate anche da aree trasversali asimmetriche e da uno squilibrio di sollecitazione tra chiusura e apertura del bordo del profilo. Ciò può essere migliorato regolando lo stampo di piegatura. Le lievi deformazioni causate dall’instabilità dei profili estrusi richiedono una correzione successiva.
(5) Sicurezza nella produzione
La sicurezza è la preoccupazione principale nella produzione industriale. Pertanto, durante la produzione, devono essere aggiunti dispositivi di protezione al banco operativo per i profili, devono essere stabilite le corrispondenti normative e devono essere formati operatori tecnici completi. Inoltre, durante lo stiramento dei profili, agli operatori è severamente vietato stare davanti all’attrezzatura.
Iii. conclusione
In sintesi, nella progettazione dell’area della sezione trasversale di profili soggetti a piegatura, occorre calcolare la forza di estensione di ciascuna sezione. Nella progettazione degli stampi per la piegatura, i profili in alluminio industriale devono tenere conto delle variazioni del rimbalzo elastico (springback) e della pre-deformazione necessaria per la correzione successiva alla lavorazione, al fine di ridurre al minimo il carico di lavoro del processo di correzione. Nella produzione in serie, ridurre tale carico di lavoro e garantire la sicurezza in produzione sono le principali priorità per la riduzione dei costi. Quando i profili estrusi risultano instabili, possono verificarsi un numero limitato di difetti, quali scostamenti dalla geometria prevista, torsione eccessiva e perpendicolarità eccessiva. Tali difetti possono essere corretti e risolti in una fase successiva.
