ทักษะการออกแบบแบบตัดขวางอลูมิเนียมเพื่อแก้ปัญหาการผลิตแบบรีด

เหตุผลที่โปรไฟล์อลูมิเนียมอัลลอยด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตและการผลิตคือทุกคนตระหนักถึงข้อดีของมันอย่างเต็มที่เช่นความหนาแน่นต่ำความต้านทานการกัดกร่อนค่าการนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมคุณสมบัติที่ไม่ใช่ perromagnetic การสร้างและการรีไซเคิล

อุตสาหกรรมโปรไฟล์อลูมิเนียมของจีนเติบโตขึ้นจากศูนย์ตั้งแต่เล็กไปจนถึงขนาดใหญ่จนกระทั่งมันได้พัฒนาเป็นประเทศผลิตอลูมิเนียมที่สำคัญโดยมีการจัดอันดับผลผลิตเป็นอันดับแรกของโลก อย่างไรก็ตามเนื่องจากข้อกำหนดของตลาดสำหรับผลิตภัณฑ์โปรไฟล์อลูมิเนียมยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องการผลิตโปรไฟล์อลูมิเนียมได้พัฒนาขึ้นในทิศทางของความซับซ้อนความแม่นยำสูงและการผลิตขนาดใหญ่ซึ่งทำให้เกิดปัญหาการผลิต

โปรไฟล์อลูมิเนียมส่วนใหญ่ผลิตโดยการอัดขึ้นรูป ในระหว่างการผลิตนอกเหนือจากการพิจารณาประสิทธิภาพของเครื่องอัดรีดแล้วการออกแบบแม่พิมพ์องค์ประกอบของก้านอลูมิเนียมการรักษาความร้อนและปัจจัยกระบวนการอื่น ๆ การออกแบบแบบตัดขวางของโปรไฟล์จะต้องได้รับการพิจารณาด้วย การออกแบบแบบตัดขวางโปรไฟล์ที่ดีที่สุดไม่เพียง แต่สามารถลดความยากลำบากของกระบวนการจากแหล่งที่มา แต่ยังปรับปรุงคุณภาพและผลกระทบการใช้งานของผลิตภัณฑ์ลดต้นทุนและลดเวลาในการส่งมอบ

บทความนี้สรุปเทคนิคที่ใช้กันทั่วไปหลายประการในการออกแบบแบบตัดขวางโปรไฟล์อลูมิเนียมผ่านกรณีจริงในการผลิต

1. หลักการออกแบบส่วนโปรไฟล์อลูมิเนียม

การอัดขึ้นรูปอลูมิเนียมเป็นวิธีการประมวลผลที่แท่งอลูมิเนียมอุ่นถูกโหลดลงในถังอัดรีดและความดันถูกนำไปใช้ผ่านเครื่องอัดรีดเพื่อขับออกจากรูตายของรูปร่างและขนาดที่กำหนดทำให้เกิดการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ เนื่องจากก้านอลูมิเนียมได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่าง ๆ เช่นอุณหภูมิความเร็วในการอัดขึ้นรูปปริมาณการเสียรูปและเชื้อราในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนรูปความสม่ำเสมอของการไหลของโลหะจึงยากต่อการควบคุมซึ่งนำความยากลำบากบางอย่างในการออกแบบแม่พิมพ์ เพื่อให้แน่ใจว่ามีความแข็งแรงของแม่พิมพ์และหลีกเลี่ยงรอยแตกการล่มสลายบิ่น ฯลฯ ควรหลีกเลี่ยงการออกแบบส่วนโปรไฟล์: คานขนาดใหญ่ช่องเล็ก ๆ ช่องเล็ก ๆ รูเล็กรูพรุนไม่สมมาตรผนังบาง ความหนา ฯลฯ เมื่อออกแบบเราจะต้องตอบสนองประสิทธิภาพของมันก่อนในแง่ของการใช้งานการตกแต่ง ฯลฯ ส่วนที่ได้นั้นสามารถใช้งานได้ แต่ไม่ใช่ทางออกที่ดีที่สุด เนื่องจากเมื่อนักออกแบบขาดความรู้เกี่ยวกับกระบวนการอัดรีดและไม่เข้าใจอุปกรณ์กระบวนการที่เกี่ยวข้องและข้อกำหนดของกระบวนการผลิตสูงเกินไปและเข้มงวดมากเกินไปอัตราการรับรองจะลดลงต้นทุนจะเพิ่มขึ้นและโปรไฟล์ในอุดมคติจะไม่ถูกสร้างขึ้น ดังนั้นหลักการของการออกแบบส่วนโปรไฟล์อลูมิเนียมคือการใช้กระบวนการที่ง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

2. เคล็ดลับเกี่ยวกับการออกแบบอินเตอร์เฟสโปรไฟล์อลูมิเนียม

2.1 การชดเชยข้อผิดพลาด

การปิดเป็นหนึ่งในข้อบกพร่องทั่วไปในการผลิตโปรไฟล์ เหตุผลหลักมีดังนี้:

(1) โปรไฟล์ที่มีช่องเปิดตัดลึกมักจะปิดเมื่อถูกอัดขึ้นรูป

(2) การยืดและยืดโปรไฟล์จะทำให้การปิดทวีความรุนแรงขึ้น

(3) โปรไฟล์การฉีดกาวที่มีโครงสร้างบางอย่างจะปิดเนื่องจากการหดตัวของคอลลอยด์หลังจากฉีดกาว

หากการปิดที่กล่าวถึงข้างต้นไม่ร้ายแรงสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการควบคุมอัตราการไหลผ่านการออกแบบแม่พิมพ์ แต่ถ้ามีหลายปัจจัยที่ซ้อนทับและการออกแบบแม่พิมพ์และกระบวนการที่เกี่ยวข้องไม่สามารถแก้ปัญหาปิดได้

ควรเลือกจำนวนเงินชดเชยล่วงหน้าตามโครงสร้างเฉพาะและประสบการณ์การปิดก่อนหน้านี้ ในเวลานี้การออกแบบรูปวาดเปิดแม่พิมพ์ (การเปิดล่วงหน้า) และการวาดภาพที่เสร็จแล้วนั้นแตกต่างกัน (รูปที่ 1)

2.2 แบ่งส่วนขนาดใหญ่เป็นส่วนเล็ก ๆ หลายส่วน

ด้วยการพัฒนาโปรไฟล์อลูมิเนียมขนาดใหญ่การออกแบบแบบตัดขวางของโปรไฟล์จำนวนมากกำลังมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งหมายความว่าชุดของอุปกรณ์เช่นเครื่องอัดรีดขนาดใหญ่แม่พิมพ์ขนาดใหญ่แท่งอลูมิเนียมขนาดใหญ่ ฯลฯ จำเป็นต้องสนับสนุนพวกเขา และต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว สำหรับบางส่วนขนาดใหญ่ที่สามารถทำได้โดยการประกบพวกเขาควรแบ่งออกเป็นส่วนเล็ก ๆ หลายส่วนในระหว่างการออกแบบ สิ่งนี้ไม่เพียงลดค่าใช้จ่าย แต่ยังทำให้ง่ายต่อการรับรองความเรียบความโค้งและความแม่นยำ (รูปที่ 2)

2.3 การตั้งค่าการเสริมกระดูกซี่โครงเพื่อปรับปรุงความเรียบของมัน

ความต้องการความเรียบมักจะพบเมื่อออกแบบส่วนโปรไฟล์ โปรไฟล์ขนาดเล็กนั้นง่ายต่อการรับรองความเรียบเนื่องจากความแข็งแรงของโครงสร้างสูง โปรไฟล์ระยะยาวจะลดลงเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของตัวเองหลังจากการอัดขึ้นรูปและส่วนที่มีความเครียดที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในการดัดงอตรงกลางจะเป็นเว้าที่สุด นอกจากนี้เนื่องจากแผงผนังมีความยาวจึงเป็นเรื่องง่ายที่จะสร้างคลื่นซึ่งจะทำให้ความไม่แน่นอนของเครื่องบินแย่ลง ดังนั้นควรหลีกเลี่ยงโครงสร้างแผ่นแบนขนาดใหญ่ในการออกแบบแบบตัดขวาง หากจำเป็นสามารถติดตั้งซี่โครงเสริมได้ตรงกลางเพื่อปรับปรุงความเรียบของมัน (รูปที่ 3)

2.4 การประมวลผลรอง

ในกระบวนการผลิตโปรไฟล์บางส่วนยากที่จะเสร็จสิ้นโดยการประมวลผลการอัดขึ้นรูป แม้ว่าจะสามารถทำได้ แต่ต้นทุนการประมวลผลและการผลิตจะสูงเกินไป ในเวลานี้สามารถพิจารณาวิธีการประมวลผลอื่น ๆ ได้

กรณีที่ 1: รูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 4 มม. ในส่วนโปรไฟล์จะทำให้แม่พิมพ์ไม่เพียงพอในความแข็งแรงเสียหายได้ง่ายและยากต่อการประมวลผล ขอแนะนำให้ลบรูเล็ก ๆ และใช้การขุดเจาะแทน

กรณีที่ 2: การผลิตร่องรูปตัวยูธรรมดาไม่ยาก แต่ถ้าความลึกของร่องและร่องกว้างเกิน 100 มม. หรืออัตราส่วนของความกว้างของร่องต่อความลึกของร่องนั้นไม่มีเหตุผลปัญหาเช่นความแข็งแรงของแม่พิมพ์ที่ไม่เพียงพอและความยากลำบาก จะพบในระหว่างการผลิต เมื่อออกแบบส่วนโปรไฟล์การเปิดสามารถพิจารณาได้ว่าจะปิดเพื่อให้แม่พิมพ์ของแข็งดั้งเดิมที่มีความแข็งแรงไม่เพียงพอสามารถเปลี่ยนเป็นแม่พิมพ์แยกเสถียรและจะไม่มีปัญหาในการเปิดการเปลี่ยนรูปในระหว่างการอัดขึ้นรูปทำให้รูปร่างง่ายขึ้น บำรุงรักษา. นอกจากนี้รายละเอียดบางอย่างสามารถทำได้ที่การเชื่อมต่อระหว่างปลายทั้งสองของการเปิดในระหว่างการออกแบบ ตัวอย่างเช่น: ตั้งเครื่องหมายรูปตัว V ร่องขนาดเล็ก ฯลฯ เพื่อให้สามารถลบออกได้ง่ายในระหว่างการตัดเฉือนขั้นสุดท้าย (รูปที่ 4)

2.5 คอมเพล็กซ์ด้านนอก แต่เรียบง่ายด้านใน

แม่พิมพ์รีดโปรไฟล์อลูมิเนียมสามารถแบ่งออกเป็นแม่พิมพ์ที่เป็นของแข็งและแม่พิมพ์ปัดตามว่าหน้าตัดมีโพรงหรือไม่ การประมวลผลของแม่พิมพ์ที่เป็นของแข็งนั้นค่อนข้างง่ายในขณะที่การประมวลผลของแม่พิมพ์ปัดนั้นเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่ค่อนข้างซับซ้อนเช่นโพรงและหัวแกน ดังนั้นการพิจารณาอย่างเต็มรูปแบบจะต้องได้รับการออกแบบส่วนโปรไฟล์นั่นคือรูปร่างด้านนอกของส่วนสามารถออกแบบให้ซับซ้อนมากขึ้นและร่องหลุมสกรู ฯลฯ ควรวางไว้บนรอบนอกให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ในขณะที่การตกแต่งภายในควรง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และข้อกำหนดความแม่นยำไม่สามารถสูงเกินไปได้ ด้วยวิธีนี้ทั้งการประมวลผลและการบำรุงรักษาแม่พิมพ์จะง่ายขึ้นมากและอัตราผลตอบแทนจะได้รับการปรับปรุง

2.6 มาร์จิ้นสงวนไว้

หลังจากการอัดขึ้นรูปโปรไฟล์อลูมิเนียมมีวิธีการรักษาพื้นผิวที่แตกต่างกันตามความต้องการของลูกค้า ในหมู่พวกเขาวิธีอะโนไดซ์และอิเล็กโทรโฟเรซิสมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อขนาดเนื่องจากชั้นฟิล์มบาง หากใช้วิธีการรักษาพื้นผิวของการเคลือบผงผงจะสะสมในมุมและร่องได้ง่ายและความหนาของชั้นเดียวสามารถไปถึง 100 μm หากนี่คือตำแหน่งแอสเซมบลีเช่นตัวเลื่อนมันจะหมายความว่ามีการเคลือบสเปรย์ 4 ชั้น ความหนาสูงถึง 400 μmจะทำให้การประกอบเป็นไปไม่ได้และส่งผลกระทบต่อการใช้งาน

นอกจากนี้เมื่อจำนวนการอัดขึ้นรูปเพิ่มขึ้นและการสึกหรอของเชื้อราขนาดของช่องโปรไฟล์จะเล็กลงและเล็กลงในขณะที่ขนาดของตัวเลื่อนจะมีขนาดใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ ทำให้การประกอบยากขึ้น ขึ้นอยู่กับเหตุผลข้างต้นระยะขอบที่เหมาะสมจะต้องสงวนไว้ตามเงื่อนไขเฉพาะระหว่างการออกแบบเพื่อให้แน่ใจว่าการประกอบ

2.7 การทำเครื่องหมายความอดทน

สำหรับการออกแบบแบบตัดขวางการวาดภาพการประกอบจะถูกสร้างขึ้นก่อนจากนั้นจึงผลิตภาพวาดโปรไฟล์ผลิตภัณฑ์ การวาดแอสเซมบลีที่ถูกต้องไม่ได้หมายความว่าการวาดผลิตภัณฑ์โปรไฟล์นั้นสมบูรณ์แบบ นักออกแบบบางคนไม่สนใจความสำคัญของการทำเครื่องหมายมิติและความอดทน ตำแหน่งที่ทำเครื่องหมายไว้โดยทั่วไปจะเป็นขนาดที่ต้องรับประกันเช่น: ตำแหน่งการประกอบการเปิดความลึกของร่องความกว้างร่อง ฯลฯ และง่ายต่อการวัดและตรวจสอบ สำหรับความคลาดเคลื่อนมิติทั่วไประดับความแม่นยำที่สอดคล้องกันสามารถเลือกได้ตามมาตรฐานแห่งชาติ มิติแอสเซมบลีที่สำคัญบางอย่างจำเป็นต้องทำเครื่องหมายด้วยค่าความอดทนที่เฉพาะเจาะจงในการวาด หากความอดทนมีขนาดใหญ่เกินไปการชุมนุมจะยากขึ้นและหากความอดทนมีขนาดเล็กเกินไปต้นทุนการผลิตจะเพิ่มขึ้น ช่วงความอดทนที่สมเหตุสมผลต้องมีการสะสมประสบการณ์ประจำวันของนักออกแบบ

2.8 การปรับอย่างละเอียด

รายละเอียดกำหนดความสำเร็จหรือความล้มเหลวและสิ่งเดียวกันก็เป็นจริงสำหรับการออกแบบแบบตัดขวางโปรไฟล์ การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยไม่เพียง แต่สามารถปกป้องแม่พิมพ์และควบคุมอัตราการไหล แต่ยังปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวและเพิ่มอัตราผลตอบแทน หนึ่งในเทคนิคที่ใช้กันทั่วไปคือการปัดเศษมุม โปรไฟล์ที่อัดขึ้นรูปไม่สามารถมีมุมที่คมชัดได้อย่างแน่นอนเนื่องจากสายทองแดงบาง ๆ ที่ใช้ในการตัดลวดก็มีเส้นผ่านศูนย์กลาง อย่างไรก็ตามความเร็วการไหลที่มุมช้าแรงเสียดทานมีขนาดใหญ่และความเครียดมีความเข้มข้นมักจะมีสถานการณ์ที่เครื่องหมายการอัดรีดเห็นได้ชัดขนาดนั้นยากที่จะควบคุมและแม่พิมพ์มีแนวโน้มที่จะบิ่น ดังนั้นรัศมีการปัดเศษควรเพิ่มขึ้นให้มากที่สุดโดยไม่ส่งผลกระทบต่อการใช้งาน

แม้ว่ามันจะถูกผลิตโดยเครื่องอัดรีดขนาดเล็กความหนาของผนังของโปรไฟล์ไม่ควรน้อยกว่า 0.8 มม. และความหนาของผนังของแต่ละส่วนของส่วนไม่ควรแตกต่างกันมากกว่า 4 ครั้ง ในระหว่างการออกแบบเส้นทแยงมุมหรือการเปลี่ยนอาร์คสามารถใช้ในการเปลี่ยนแปลงความหนาของผนังอย่างฉับพลันเพื่อให้แน่ใจว่ารูปร่างของการปล่อยปกติและการซ่อมแซมแม่พิมพ์ง่าย นอกจากนี้โปรไฟล์ที่มีผนังบางมีความยืดหยุ่นที่ดีกว่าและความหนาของผนังของเสื้อกันหนาวระแนง ฯลฯ สามารถอยู่ที่ประมาณ 1 มม. มีแอพพลิเคชั่นมากมายสำหรับการปรับรายละเอียดในการออกแบบเช่นการปรับมุมการเปลี่ยนทิศทางการสั้นลงของ cantilevers การเพิ่มช่องว่างการปรับปรุงความสมมาตรปรับความคลาดเคลื่อน ฯลฯ ในระยะสั้น ความสัมพันธ์กับการออกแบบแม่พิมพ์การผลิตและกระบวนการผลิต

3. บทสรุป

ในฐานะนักออกแบบเพื่อให้ได้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ดีที่สุดจากการผลิตโปรไฟล์ปัจจัยทั้งหมดของวงจรชีวิตทั้งหมดของผลิตภัณฑ์จะต้องได้รับการพิจารณาในระหว่างการออกแบบรวมถึงความต้องการของผู้ใช้การออกแบบการผลิตคุณภาพต้นทุน ฯลฯ มุ่งมั่นที่จะบรรลุเป้าหมาย ความสำเร็จในการพัฒนาผลิตภัณฑ์เป็นครั้งแรก สิ่งเหล่านี้ต้องการการติดตามการผลิตผลิตภัณฑ์ทุกวันและการรวบรวมและสะสมข้อมูลมือแรกเพื่อทำนายผลการออกแบบและแก้ไขล่วงหน้า