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如何提高鋁型材成品,鋁型材料生産要求!

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如何提高鋁型材成品,鋁型材料生産要求!

發布日期:2019-03-01 作者:顶尖彩票代理 點擊:

工業鋁型材在當今形勢下,不管是汽車、機械防護、鐵路方面需求日益加大,這就自然而然想到了成本與資源利用雙重問題,所以如何提高工業鋁型材的成品率成為當務之急,提高生産率的措施很多,本文主要談一些相對來說更加具體實用的兩項措施。

  

  對提高擠壓産品的産量來說,先進的裝備、高素質的工人、現代化的科學管理起着至關重要的作用。在我國現有的2500多台工業鋁型材擠壓機中,夠得上國際水平的隻不過25台左右,即約1%,我國鋁擠壓工業正處于結構調整階段,應避免低水平的重複引進與建設,對現有的有改造價值的工業鋁型材擠壓機較好改造成現代化的高水平工業鋁型材擠壓機。

  

  通常,如果沒有非預定的停機時間,那麼較大産量主要決定于擠壓速度,而後者受制于四個因素,其中三個固定不變而另一個則是可變的。靠前個因素是工業鋁型材擠壓機的擠壓力,擠壓力大的可在錠坯溫度較低時順利地擠壓;第二個因素是模具設計,擠壓時金屬與模壁的摩擦通常可使通過的鋁合金的溫度上升35~62℃;第三個因素是鋁型材被擠壓合金的特性,是限制擠壓速度的不可控制的因素,型材的出口溫度一般不可超過540℃,否則,材料表面質量會下降,模痕明顯加重,甚至出現粘鋁、凹印、微裂縫、撕裂等。較後一個因素是溫度及其受控程度。

在鋁型材銷售價格不變的情況下,鋁型材成本越高,利潤越低。目前原材料價格上漲、工人工資不斷提高,人民币升值、能源價格上漲、稅費負擔加重等惡劣環境下,同行業競争已進入“白熱化”的今天。成本控制精細化的時代已經來了。


成本控制是企業經營管理的要害和核心。隻有不斷發現薄弱環節,挖掘内部潛力,運用一切可以降低成本的手段和途徑,全員參與,從細節做起,從減少浪費開始,精細地實施鋁型材成本控制,才能有效地拓寬企業生存的空間,改進企業經營管理狀态,使企業持續發展,并立于不敗之地。


鋁型材成本控制是以價值鍊為向導,将成本控制分為設計成本、采購成本、制造成本、銷售成本和服務成本。由于成本控制牽涉面廣、内容多。本人就從生産制造的角度談談何提高生産成品率從而降低生産成本。


通過數據分析和實踐證明,提高鋁合金型材成品率是降低生産成本最直接和有效的方法之一,以擠壓車間為例,成品率每提高一個百分點,鋁材每噸生産費用将降低25—30元,而這降低的部分就是企業的純利潤。提高擠壓的成品率,産要任務是降低擠壓廢品。


如何提高鋁型材成品率減少鋁材廢料,提高生産率,減少鋁型材的生成産成本,我們将擠壓廢品進行了歸納:


鋁合金擠壓型材的廢品分為兩大類:幾何廢品和技術廢品。幾何廢品是鋁合金型材在擠壓過程中不可避免産生的廢品。如擠壓的殘料、拉伸時制品兩端的夾頭、定尺料因不夠定尺長度而抛棄的料,切取必要的試樣,分流組合模中殘留在分流腔中的鋁塊,鑄錠和制品切取定尺斷料的鋸口消耗的鋁屑以及試模時消耗的鋁錠等。


技術廢品是鋁合金型材生産過程中因工藝不合理、設備出現問題,工人操作不當時産生的認為廢品。它和幾何廢品不同,通過技術改進、加強管理,可以有效的克服和杜絕技術廢品的産生。技術廢品可分為:


組織廢品:過燒、粗晶環、粗大晶粒、縮尾、夾渣等。


力學性能不合格廢品:強度、硬度太低,不符合國家标準:或塑性太低,沒有充分軟化不符合技術要求。


表面廢品:成層、氣泡、擠壓裂紋,桔子皮、組織條文、黑斑、縱向焊合線、橫向焊合線、擦劃傷、金屬壓入等。


幾何尺寸廢品:波浪、扭擰、彎曲、平面間隙、尺寸超差等。


成品率分工序成品率和綜合成品率。

工業鋁材

工序成品鋁率一般指主要工序,通常是以車間為單位進行計算。熔鑄工序(熔鑄車間)、擠壓工序(擠壓工序)、氧化着色工序(氧化車間)、噴粉工序(噴塗車間)。它的定義是:車間合格産出量均與車間原料(也可能是半成品)的投入量之比。


成品率與設備的好壞、鑄錠品質、産品結構、品種規格的變換頻率、工藝技術的先進程度、企業管理水平和操作工人的素質等因素有關。


提高鋁合金型材的成品率的關鍵就是要減少和消滅廢品。幾何廢品雖然是不可避免的,但可以設法使其降到最低。技術廢品是人為因素,可以逐項分析加以消除,也可以使其降到最低水平。為此可以采用如下來有效的控制和提高擠壓制品的成品率。


減少幾何廢料是提高成品率的重要前提


減少幾何廢品的措施


正确選擇鑄錠長度是減少工藝廢品的主要措施。鑄錠長度不是先擠壓後再計算,而是要先計算後再擠壓。


現在大多數企業采用了長棒熱剪鋁棒加熱爐,相比短棒加熱爐,減少了鋁屑的損耗,因模具使用壁厚變化,對鑄長控制更加靈活精确,大大提高了成品率。但很多的企業在使用長棒熱剪爐後,忽略了對鑄長的計算,而直接交此項工作交給操作工去控制。而操作工往往是根據經驗先下一條棒,觀察出材長度,如果差異大,繼續調整,通常需要3棒左右才能得到準确的長度。在這個過程中,已經産生了不短的廢料,這樣既降低了生産效率,又降低了成品率。


正确的做法是,模具初始生産時,由工藝控制部門計算出鑄錠的長度,多次上機的模具生産時,根據模具卡上記錄的上一次生産棒長,略加約5--10MM,在出材時觀察出材長度。如有差異進行微調。這樣第二棒就很精确了。有資料說明,使用長棒熱剪可以提高4個百分點的成品率,在實際生産中提高2—3個百分點是完全可行的。


另外在選擇定尺個數或制品長度時,在保證擠壓機能順利擠壓的前提下。冷床長度又足構長時,盡可能增加定尺個數或制品長度,也即可能選擇較長的鑄錠。這也是降低工藝幾何廢料的百分數和提高成品率的有效方法。

工業鋁材

從技術層面提高成品率的措施


提高模具設計、制造水平,減少試模次數,是提高成品率的重要技術措施。一般沒此試模都耗費1—3支鑄錠,使成品率降低0.5—1%,由于模具的設計,制造水平低,有的産品要修模、試模3--4次甚至更多次才能出成品,無形中使成品率降低2--5%,這不僅會造成經濟損失,而且由于反複試模,會延長生産周期。


現代模具提出零試模概念,即模具制造出來以後,不需要試模,可以直接上機生産出合格産品。采用模拟設計軟件,有限元分析,設計可以全部在電腦裡完成。也可以通過電腦模拟試模。模腔加工在自動加工中心裡面完成,整個模具的加工都是高精度完成,因此模具的質量非常高。上機合格率在90%以上。可以提高成品率2--6%。


适當加大鋁材擠壓系數提高成品率


各個鋁材廠均有一系列的機台,各廠根據産品的擠壓比,冷床長度、制品的外截圓,擠壓筒長度直徑,來确定産品放在相應的機台上生産。實踐證明,同樣規格的制品,放在不同噸位的擠壓機上生産,由于擠壓系數的不同,對制品組織性能和生産效率有很大影響,其成品率也會産生差異。擠壓機噸位較大時,擠壓系數較大,成品率較高,而擠壓費用接近。


提高鑄錠質量是提高成品率的前提


鑄錠是擠壓生産的原材料,鑄錠組織的均勻,晶粒細小、無夾渣,氣孔、偏析、裂紋等缺陷,不僅可以降低擠壓力,提高擠壓速度,提高産品内在質量。而且可以減少制品表面氣泡,氣孔、劃傷、開裂、麻點等缺陷。較小的夾渣可以通過模具工作帶的狹縫排出,但會造成型材表面梨痕,造成一定長度的的廢料。而較大的夾渣将被卡在工作帶狹縫中不能被排除,引起塞模或制品開裂,更換模具,這将嚴重影響成品率。拉伸矯直時使用相應墊具,減少頭尾料的切除長度。


型材在拉伸矯直時,很多企業沒有設計相應墊具,特别是一些大懸壁型材及空心型材。導緻型材頭尾變形量過大,而在成品鋸切時,變形部分必須切掉。這樣就造成了成品率下降。


墊具可以使用硬木或者鋁塊,設計時盡量減少墊具的規格,增加墊具的通用性。對于懸壁較長又有封閉截面的型材,矯直時在封閉腔内塞入墊具還要在懸壁部分放支撐架。從而減少長度方向的變形量。夾具必須有專人設計,專人管理,并指導工人使用。


同時為防止工人因嫌麻煩而不願意使用墊具的現象,必須建立成品率與工資挂鈎的獎懲機制。


加強鋁型材擠壓模具及生産原始記錄的管理


模具卡及生産原始記錄是非常重要的,模具卡必須能真實顯示出模具氮化情況,維修情況,出材情況,原始記錄必須能真實顯示出,支重,鑄長、數量為下一次生産提供可靠依據。


現在很多的企業也實現了電腦化數據管理,但在實際運用中還有很長的路要走。


使用無壓餘擠壓減少幾何廢料


固定墊無壓餘擠壓,是将擠壓墊固定在擠壓杆上,并對二者作一定改造。使擠壓筒不退時,壓墊也容易與鑄錠分離。然後直接将下一根鑄錠推入擠壓筒。與上一根鑄錠的剩餘一起擠壓,這樣就避免了每一支鑄錠剪一次壓餘。可根據質量要求和訂貨數量來決定多少支鑄剪壓餘一次。通常40—50根剪一次。

工業鋁材

優化鋁型材擠壓工藝,減少技術廢料


影響技術廢料的擠壓工藝有很多方面,它涵蓋了整個擠壓生産過程。主要包括:鑄錠質量,工藝溫度、擠壓速度、擠壓工具、模具、轉運裝卸、時效熱處理等。除了制定先進、科學的生産工藝外,還要正确嚴格執行操作規程、提高工人的熟練程度和責任心。


盡量減少每班生産的品種,最好隻安排3—5個品種每班,提高單套模具一次上機生産量。上機品種越多帶走的模具鋁越多,成品率越低。


模具對成品率的影響主要有兩個方面:新模試模和生産模具的使用


試模次數越多,帶走的模具鋁越多,成品率越低。所以必須提高模具的設計及制作水平。


生産模具要精心維修、合理氮化、及時保養。保證每次上機合格率高。成型度好,耐用度高。如果每班因模具維修不合格,導緻3—4個品種上機生産失敗,成品率至少會降低一個百分點。


鋁型材擠壓工具包括:擠壓筒、擠壓杆、擠壓墊、模墊等。主要保證擠壓筒、杆、模具三點同心。其次是合理維修擠壓筒,正确加熱,保證筒端面平整。消除各種擠壓筒與模具配合不良的現象。定期清理擠壓筒内壁的殘鋁,檢查内孔壁有無損傷,正确使用模墊,提高模具支撐強度。


擠壓溫度、擠壓速度及冷卻三者,對制品組織,力學性能、表面質量有很大影響,也會影響成品率。此外三者會影響制品的長度,鑄棒溫度高,擠出速度快、冷卻速度低時,會使制品擠出後的長度增加,增長率可達0.5%—1%,也就影響了型材的線密度,所以穩定的工藝可以提高成品率。


完善擠壓後續工序,避免造成技術廢品。擠壓後續工序的轉運,主要注意型材的擦花碰傷。


一模多孔擠壓可以提高成品率。


對于某些制品适合多空擠壓時,盡可能采用多孔擠壓,不僅可以減少擠壓系數,降低及壓力,而且可以提高成品率。在技術廢品為零的情況下用雙孔擠壓比單孔擠壓成品率可以提高3%~4%。


擠壓速度是擠壓工藝中一個重要的工藝參數,它關系到産品的好壞和生産效率的高低。擠壓速度不像掌握工藝溫度那樣,一種合金一種熱處理工藝基本上可以選定易個溫度,而擠壓速度是一個經驗性很強的工藝參數。不同合金狀态不同斷面的型材,選用擠壓速度不同,同一種制品在擠壓過程中受溫度變化的影響,前後的擠壓速度也不相同。要正确地控制好擠壓速度應做到:


熟練靈活的掌握好各種合金、各種斷面(包括壁厚)的擠壓速度範圍,并注意觀察在該擠壓速度對鋁型材的影響,如表面質量,成型度等。


熟悉擠壓設備控制擠壓速度的能力。有的擠壓機有等速擠壓控制和PLC控制,有的隻有PLC控制,有的兩者都沒有。當給定一個擠壓速度後,有的擠壓機開始可以按這個速度擠壓,随着擠壓筒内的坯料的逐漸減少,擠壓力降低,制品的流出速度會越來越快,有時會使制品的後産生裂紋。因此就要即使地調整擠壓速度。隻有了解設備狀态,才能恰當的調整、控制擠壓速度。


了解不同的模具對擠壓速度産生的影響。一般來說平模(實心型材)的擠壓速度比分流模(空心型材)的擠壓速度大。但同一類模具、同一斷面形狀的制品,由于設計和制造水平不同,擠壓速度不同。特别是斷面有壁厚差,或有開口的半空心型材,與模具有很大的關系,隻有使用模具設計的某一擠壓速度為最好,速度太快或太慢都易産生扭擰,開收口現象。


通過加強首檢和制程檢驗降低廢品的産生


鋁材外形尺寸廢品如壁厚超差、扭擰、平面間隙、開口或收口等,主要靠試模後第一支棒由主機手在出料時檢查和質檢員在拉伸後檢查把關來杜絕這類廢品的産生。一般壁厚公差要從負公差開始控制,因為随着制品的陸續生産,由于模具的逐漸磨損,制品壁厚會逐漸變厚。對于大懸壁的型材,在拉伸矯直時要認真對照圖紙檢查,控制合理的拉伸量。


表面廢品如擦劃傷、桔皮、組織條文、黑斑、氣泡等,往往不是每一根制品全部出現。需要通過主機手、質檢員、拉伸成品鋸切工序,互相檢查,共同監督将表面存在的廢品調出。


如質檢員在出料台上未發現制品有擦劃傷,到成品鋸切時發現制品有劃傷現象,就要從冷床的轉化過程中檢查,是否運輸皮帶、撥料器等某些部位有堅硬突出造成制品劃傷。


質量管理是全員、全過程的管理,每個工序都必須把好質量關,做到自檢、互檢、專檢相結合,才能有效的将技術廢品消滅在萌芽狀态。人為的控制和提高成品率。


通過以上措施可以使幾何廢料減少,可見減少幾何廢品是企業一項重要的技術管理措施,對高經濟效益有很大的意義。


提高鋁型材擠壓坯料的成品率是要在擠壓生産全面細緻的工作過程,不僅技術工藝方面要到位,管理方面也要紮實到位,做到實處。我國鋁型材企業成品率提升尚有很大的空間,成品率提升将是一個持續的過程,提高成品率和提高産品質量、産量是緊密相連的。是一個企業技術和管理水平的綜合體現。


提高氧化着色鋁材成品率


氧化成品率為一次生産成品率,即一次生産不返工的成品率,據生産實踐發現,返工型材成本是不返工型材成本的3倍,而且還無法保證型材的表面質量。當然氧化産品的質量是從熔鑄車間開始的,由于篇幅限制,下面就淺談一下氧化生産過程中注意的一些細節問題。


挂料杆與導電梁之間固定用螺絲要經常緊固,每次綁料前都要首先檢查挂料杆固定是否松動,如稍有松動,就應及時緊固。另受腐蝕,挂料杆會變小,需及時更換,因為其導電面積變小了,容易引起發熱,同時要綁緊,防止型材掉入槽中引起碰極,短路損壞電源。


同時掉入槽中的型材需及時清理出來,如堿洗槽裡落入一根型材,就會很快腐蝕,實驗證明,其耗堿量相當于堿洗50—100根型材的耗堿量。落入着色槽或封孔槽内,由于腐蝕作用,槽内會積累大量的鋁離子,影響槽液的使用壽命。


綁料用的鋁絲采用兩種規格為好,大料選用粗鋁絲,中、小料則用較細鋁絲,可采用2mm與3mm,或2.2mm與3.2mm兩種規格,鋁絲退火硬度取1/2~3/4為好。目前很多企業已改用夾具。


吊入氧化槽前要認真緊固每根型材;對返工料氧化前緊料時,要先用老虎鉗拍打型材端部使其移位後才緊料,使接觸處無膜,保證良好導電。


型材料挂放入氧化槽和着色槽導電座上時要注意好對中,不然易出現陰陽面色差。


氧化結束斷電後及時吊起,停留在氧化槽内數分鐘會影響封孔,也會使着色速度加快;氧化後吊起在空中傾斜停留太久,瀉酸液的一端因氧化膜擴孔原因使着色較深,易出現兩頭色差。


着色槽前後四個水洗槽要保持每個槽的pH值相對穩定,正常四個水洗槽的pH值控制如下:


氧化後第一道水洗槽pH值:0.8~1.5


氧化後第二道水洗槽pH值:2.5~3.5


着色後第一道水洗槽pH值:1.5~2.5


着色後第二道水洗槽pH值:3.5~5.0


一般情況下,生産時即開啟一定量的溢流水,停産時及時關閉進水閥門,不應整槽排水、加水,在氧化後第一個水洗槽内停留數分鐘,則着色速度加快,而在第二個水洗槽内停留則會使着色減慢。

工業鋁材

對生産淺色仿鋼料,一般采用先過着色、後退至标準色闆法進行着色。因為仿鋼料色差的着色時間控制範圍很小(隻有2~3秒),而采用退色法則可有10~15秒的控色時間,且統一退色也利于底色一緻,對仿鋼料退色和補色都使色調趨于發青,而一次性着色則趨于發紅。


型材料挂從着色槽和着色後第一道水洗槽内吊起後不要停空時間太長,不然型材表面會出現色帶、色澤不均勻和瀉水端白頭等現象,應稍作對色後及時進行下道水洗,準确對色應在第二道水洗後進行。一般來說對仿鋼料,如對比樣闆色偏紅,則說明着色時間不夠應再補色;如色偏黃則已過着色,可根據色深程度選擇在着色槽還是着色後第一道水洗槽内退色修正。


着色槽内藥品加入方法:硫酸亞錫和硫酸鎳一定要用槽液溶解,而着色添加劑用純水溶解(純水易溶),一定要注意固體添加劑完全溶解後方可倒入,濃硫酸直接倒入着色槽。


電泳前熱水洗的溫度、時間及水質一定要保證,氧化膜孔内如殘餘SO42-沒有洗淨,則電泳、烘烤後易出現發黃和漆膜不透明現象。一般情況下熱水溫度控制60~70℃,熱水洗時間5~10分鐘。


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關鍵詞:流水線鋁型材,工業鋁型材,鋁材配件

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