Как решить проблемы, возникающие при гибке алюминиевых профилей?
Основной принцип гибки алюминиевого профиля заключается в том, что профиль растягивается с обоих концов при помощи зажимов и поворачивается вокруг матрицы гибки. Под действием растягивающего усилия и изгибающего момента профиль претерпевает пластическую деформацию и постепенно принимает форму матрицы для получения требуемой формы.
Изогнутые детали характеризуются относительно большим радиусом кривизны, значительным упругим возвратом и изменением кривизны вдоль осевого направления. Гибка алюминиевых профилей широко применяется в аэрокосмической промышленности, автомобилестроении, производстве дверей и окон для зданий, витражных фасадов и высокоскоростных железнодорожных системах для изготовления изогнутых деталей, таких как фюзеляж, рёбра жёсткости и шпангоуты крыла, изогнутые каркасы зданий, изогнутые двери и окна, витражные фасады зданий, носовые части поездов, опоры контура крыши и оконные рамы.
Изогнутые алюминиевые профильные детали играют важную роль в машиностроении и современном строительстве моей страны. С расширением применения изогнутых алюминиевых профилей проблемы, возникающие при производстве промышленных алюминиевых профилей, постепенно усиливаются. Для обеспечения процента годных изделий и стабильности производственного процесса в данном исследовании основное внимание уделено типичным проблемам и соответствующим решениям, связанным с гибкой алюминиевых профилей.
Существует множество проблем в процессе гибки алюминиевых профилей, которые серьёзно влияют на процент годных изделий и производственную эффективность. Одновременно высокие производственные затраты существенно сказываются на нормальной работе и выпуске продукции предприятиями. Учитывая необходимость индустриализации гибки алюминиевых профилей, а также текущее состояние этого процесса, в данной статье проводится эффективный анализ типичных проблем при гибке алюминиевых профилей и предлагаются несколько соответствующих мер по улучшению процесса с целью предоставить полезные рекомендации для практики гибки алюминиевых профилей.
I. Существующие проблемы
(1) Отклонение контура
Контур — это степень соответствия изменённого контура профиля после гибки шаблону контура или контрольной оснастке. Основные факторы, вызывающие отклонения контура:
① Неправильный радиус гибочного штампа;
② Нестабильные свойства материала в разных партиях экструдированных профилей, приводящие к неравномерной твёрдости в отдельных участках каждого профиля;
③ Чрезмерное изменение радиуса изгиба;
④ Неравномерная площадь поперечного сечения профиля.
(2) Поверхностные дефекты
К поверхностным дефектам относятся трещины, усадочные морщины, впадины на поверхности и боковое провисание после изгиба.
(3) Кручение после изгиба
Причины кручения после изгиба:
1. Неровная матрица;
2. Недостаточное натяжение;
3. Недостаточное количество прокладок;
4. Чрезвычайно малый радиус изгиба;
5. Недостаточная горизонтальность самого оборудования.
(4) Отклонение от вертикали
Вертикальность — это угловое отклонение между поперечным сечением профиля, перпендикулярным опорному базису (перпендикулярным радиусу кривизны матрицы), и контрольной платформой после гибки.
(5) Безопасность производства
Безопасность — чрезвычайно важный аспект промышленного производства. При гибке профилей возможны случайные разрывы и резкое отскакивание заготовки наружу, что может привести к повреждению оборудования и травмам персонала, серьёзно сказавшись на развитии компании.
II. Решения
(1) Корректировка кривизны контура матрицы
На основе теоретического анализа и расчёта величины упругого восстановления при помощи растяжения получают приближённое скорректированное значение для доработки матрицы, обеспечивая максимально точное совпадение контура профиля с шаблоном или контрольной матрицей после гибки. С учётом нестабильности профиля допускается небольшое переизгибание по мере необходимости для последующей коррекции.
При изготовлении пресс-формы необходимо учитывать площадь поперечного сечения профиля и толщину каждой его части. При асимметрии площади поперечного сечения профиля отклонения, вызванные несбалансированными напряжениями между кромками закрытия и открытия профиля, можно устранить путём соответствующего увеличения растягивающего усилия на стадии предварительного натяжения.
(2) Устранение поверхностных дефектов
Трещины после гибки профиля возникают из-за чрезмерного растягивающего усилия или проблем с самим материалом. Недостаточное закрытие кромок профиля приводит к усадке и образованию морщин. Эту проблему можно решить заменой профиля или корректировкой растягивающего усилия.
Вмятины на поверхности возникают в основном на полых профилях. Перед гибкой таких профилей полые изогнутые участки необходимо заполнить наполнителем. Открытые полости можно заполнять плитами из полипропилена (PP), а закрытые полости обычно заполняют песком.
Правильная регулировка зазора пресс-формы в зависимости от местоположения боковых провисаний и замена материала пресс-формы позволяют эффективно предотвратить царапины на профиле.
(3) Устранение скручивания после гибки
Основными причинами скручивания после гибки являются неоднородность пресс-формы, недостаточное растягивающее усилие и неправильное размещение прокладок. Поэтому для устранения этой проблемы могут применяться соответствующие методы. Кроме того, незначительные деформации, вызванные нестабильностью экструдированных профилей, требуют коррекции на этапе последующей обработки.
(4) Устранение отклонений от вертикали
После гибки отклонения от вертикали также возникают из-за асимметричных площадей поперечного сечения и несбалансированного напряжения между кромками профиля при их смыкании и размыкании. Это можно улучшить путём регулировки гибочной матрицы. Незначительные деформации, вызванные нестабильностью экструдированных профилей, требуют коррекции на этапе последующей обработки.
(5) Безопасность производства
Безопасность является главной задачей в промышленном производстве. Поэтому на профильном рабочем столе в процессе производства необходимо установить защитные устройства, разработать соответствующие нормативные акты и провести всестороннюю подготовку технических операторов. Кроме того, во время растяжения профиля операторам строго запрещено стоять перед оборудованием.
Iii. заключение
В заключение, при проектировании поперечного сечения профилей, подвергаемых гибке, следует рассчитывать растягивающую силу для каждого участка. При проектировании штампов для гибки промышленных алюминиевых профилей необходимо учитывать изменения упругого отскока кривизны и выполнять предварительную деформацию для коррекции после обработки, чтобы минимизировать объём работ по коррекции. При серийном производстве снижение объёма коррекционных работ и обеспечение безопасности производства являются главными задачами для сокращения затрат. При нестабильном экструдировании профилей могут возникать незначительные дефекты, такие как отклонения формы профиля, чрезмерное скручивание и нарушение перпендикулярности. Эти дефекты можно устранить и исправить на последующих этапах.
