Як вирішити проблеми, що виникають під час згинання алюмінієвих профілів?
Основний принцип згинання алюмінієвого профілю полягає в тому, що профіль розтягується з обох кінців за допомогою затискачів і обертається навколо матриці згинання. Під дією розтягувального зусилля та згинального моменту профіль зазнає пластичної деформації й поступово приймає форму матриці, щоб отримати бажану форму.
Вигнуті деталі характеризуються відносно великим радіусом кривини, великим пружним відскоком та зміною кривини уздовж осьового напрямку. Вигин алюмінієвих профілів широко застосовується в авіаційній та космонавтичній промисловості, автомобільній галузі, будівництві дверей і вікон, фасадних системах із навісних стін, а також у сфері швидкісного залізничного транспорту для виготовлення вигнутих деталей, зокрема фюзеляжу, підсилювачів крила й каркасів, вигнутих будівельних каркасів, вигнутих дверей і вікон, будівель з навісними стінами, носових частин поїздів, опор контурів дахів і рам вікон тощо.
Вигнуті алюмінієві профільні деталі відіграють важливу роль у машинобудуванні та сучасному будівництві моєї країни. З поширенням застосування вигнутих алюмінієвих профілів проблеми, що виникають під час виробництва промислових алюмінієвих профілів, поступово зростають. Щоб забезпечити високий відсоток придатних деталей і стабільність виробничого процесу, у цьому дослідженні головно розглядаються типові проблеми та пов’язані з ними рішення, які виникають під час вигину алюмінієвих профілів.
У процесі згинання алюмінієвих профілів виникає багато проблем, що серйозно впливають на рівень придатності продукції та ефективність виробництва. Окрім того, витрати на виробництво суттєво впливають на нормальне функціонування й виробничу діяльність підприємств. З огляду на необхідність індустріалізації згинання алюмінієвих профілів та з урахуванням поточного стану цього процесу в даній статті ефективно аналізуються типові проблеми згинання алюмінієвих профілів і пропонуються кілька відповідних заходів щодо покращення, щоб надати корисні рекомендації для практики згинання алюмінієвих профілів.
I. Існуючі проблеми
(1) Відхилення контуру
Контур — це ступінь відповідності зміненого контуру профілю після згинання шаблону контуру або контрольній формі. Основними чинниками, що призводять до відхилень контуру, є:
① Неправильний радіус згинної матриці;
② Нестабільні властивості матеріалу в різних партіях екструдованих профілів, що призводить до нерівномірної твердості в локальних ділянках кожного матеріалу;
③ Надмірна зміна радіуса вигину;
④ Нерівномірна площа поперечного перерізу профілю.
(2) Поверхневі дефекти
До поверхневих дефектів належать тріщини, зморшки від усадки, поверхневі впадини та бічне провисання після вигину.
(3) Скручування після вигину
Причини скручування після вигину такі:
1. Нерівномірна матриця;
2. Недостатнє натягнення;
3. Недостатня кількість прокладок;
4. Надзвичайно малий радіус вигину;
5. Недостатня рівність самого обладнання.
(4) Відхилення від вертикальності
Вертикальність — це кутове відхилення між поперечним перерізом профілю, перпендикулярним до опорного еталону (перпендикулярним до радіуса кривини матриці), та контрольною платформою після гнуття.
(5) Безпека у виробництві
Безпека є критичним питанням у промисловому виробництві. Під час гнуття профілів можуть виникнути випадкові розриви та зовнішнє відскакування, що призводить до пошкодження обладнання й травмування персоналу, серйозно впливаючи на розвиток компанії.
II. Рішення
(1) Коригування кривизни контуру матриці
На основі теоретичного аналізу та розрахунку величини відскоку отримують наближене скориговане значення за допомогою випробувань на розтяг, щоб скоригувати матрицю й забезпечити максимально точне відповідність контуру профілю шаблону або контрольній матриці після гнуття. З огляду на нестабільність профілю, за потреби його можна трохи перевигнути для подальшої корекції.
Під час виготовлення форми необхідно враховувати площу поперечного перерізу профілю та товщину кожної його частини. У разі асиметрії поперечного перерізу профілю відхилення, спричинені незбалансованими напруженнями між краями закриття й відкриття профілю, можна усунути шляхом відповідного збільшення розтягуючої сили під час попереднього розтягнення.
(2) Обробка поверхневих дефектів
Тріщини після згинання профілю виникають через надмірну розтягуючу силу або проблеми з самим матеріалом. Недостатнє закриття країв профілю призводить до усадки й зморшок. Це можна усунути шляхом заміни профілю або коригування розтягуючої сили.
Поверхневі впадини виникають переважно на порожнистих профілях. Перед згинанням таких профілів порожнисті зігнуті ділянки слід заповнити наповнювачем. Відкриті порожнини можна заповнити плитами з поліпропілену (PP), тоді як закриті порожнини зазвичай заповнюють піском.
Налаштування зазору між матрицями відповідно до розташування бічних провисань та заміна матеріалу матриці дозволяють ефективно запобігти подряпинам на профілі.
(3) Усунення скручування після гнуття
Основними причинами скручування після гнуття є нерівномірна матриця, недостатнє розтягуюче зусилля та неправильне розміщення прокладок. Отже, можна застосувати відповідні методи для вирішення цієї проблеми. Крім того, незначні деформації, спричинені нестабільністю екструдованих профілів, вимагають корекції після гнуття.
(4) Усунення відхилень від вертикальності
Після гнуття відхилення від вертикальності також виникають через асиметричні площі поперечного перерізу та неузгоджені напруження між краями профілю, що закриваються й відкриваються. Це можна покращити шляхом налаштування гнутої матриці. Незначні деформації, спричинені нестабільністю екструдованих профілів, вимагають корекції після гнуття.
(5) Безпека у виробництві
Bezpeka — це головна проблема в промисловому виробництві. Тому під час виробництва на профільний робочий стіл слід встановлювати захисні пристрої, розробляти відповідні нормативні акти та навчати кваліфікованих технічних операторів. Крім того, під час розтягування профілю операторам суворо заборонено стояти перед обладнанням.
III. Висновок
Загалом, при проектуванні поперечного перерізу профілів, що потребують згинання, слід розраховувати силу розтягнення для кожної ділянки. При проектуванні штампів для згинання промислові алюмінієві профілі повинні враховувати зміни пружного відскоку кривизни та передварійне деформування для корекції після обробки, щоб мінімізувати обсяг робіт з коригування. У серійному виробництві зменшення обсягу робіт з коригування та забезпечення безпеки виробництва є головними завданнями для зниження витрат. Коли екструдовані профілі нестабільні, може виникнути невелика кількість дефектів, таких як відхилення форми профілю, надмірне скручення та надмірна перпендикулярність. Ці дефекти можна виправити й усунути на подальших етапах.
