Tuổi thọ bình thường của khuôn nhôm định hình
Trước khi khuôn bị hỏng trong điều kiện bình thường, số lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn mà nó tạo ra được gọi là tuổi thọ bình thường của khuôn hoặc đơn giản là tuổi thọ của khuôn. Số lượng sản phẩm đủ tiêu chuẩn được sản xuất trước lần sửa chữa đầu tiên của khuôn được gọi là tuổi thọ ban đầu; số lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn được sản xuất từ lần sửa chữa này sang lần sửa chữa tiếp theo được gọi là tuổi thọ sửa chữa. Tuổi thọ khuôn là tổng của tuổi thọ ban đầu và tuổi thọ sau mỗi lần sửa chữa.
Tuổi thọ của khuôn phụ thuộc vào loại và cấu trúc của khuôn. Nó phản ánh toàn diện các đặc tính vật liệu của khuôn, trình độ thiết kế và chế tạo khuôn, trình độ xử lý nhiệt khuôn cũng như mức độ sử dụng và bảo trì trong một khoảng thời gian nhất định. Ở một mức độ nào đó, độ dài tuổi thọ của khuôn phản ánh trình độ công nghiệp luyện kim và sản xuất cơ khí của một khu vực hoặc một quốc gia.
Các chế độ và cơ chế hỏng khuôn
Tuy nhiên, các dạng hư hỏng nói chung có thể được tóm tắt thành ba loại: mòn, gãy và biến dạng dẻo.
(1) Thất bại khi mài mòn
Trong quá trình sử dụng, khuôn tiếp xúc với phôi tạo hình, tạo ra chuyển động tương đối. Do chuyển động tương đối của các bề mặt nên hiện tượng hao mòn vật liệu dần dần trên bề mặt tiếp xúc gọi là mài mòn. Lỗi mài mòn có thể được phân loại thành các loại sau:
(2) Gãy xương
Khi khuôn phát triển các vết nứt lớn hoặc bị tách thành hai hoặc nhiều phần, dẫn đến mất khả năng sử dụng thì đó được coi là lỗi do gãy xương. Gãy xương có thể được phân loại là gãy xương dẻo hoặc gãy xương giòn. Vật liệu làm khuôn chủ yếu là thép có độ bền từ trung bình- đến-cao và dạng gãy thường là gãy giòn.
Gãy giòn có thể được chia thành gãy tức thời và gãy mỏi.
(3) Lỗi biến dạng dẻo
Biến dạng dẻo của khuôn là quá trình chảy dẻo của vật liệu kim loại của khuôn. Việc biến dạng dẻo có xảy ra hay không chủ yếu bị ảnh hưởng bởi tải trọng cơ học và độ bền nhiệt độ phòng của khuôn. Đối với khuôn hoạt động ở nhiệt độ cao, biến dạng dẻo có xảy ra hay không chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ làm việc của khuôn và độ bền nhiệt độ-cao của vật liệu khuôn.
Với sự phát triển của xu hướng ngành nhôm, những năm gần đây mọi người đều tìm kiếm những mô hình phát triển tốt hơn, tối ưu hơn để nâng cao hiệu quả và tiết kiệm chi phí.
Chi phí và tăng hiệu quả. Để sản xuất các cấu hình nhôm, khuôn ép đùn chắc chắn là một điểm kiểm soát quan trọng. Cải thiện tuổi thọ của họ chắc chắn là một vấn đề mang tính hệ thống. Trong thực tế sản xuất thực tế, các nỗ lực thường tập trung vào một số khía cạnh chính, bao gồm thiết kế tối ưu, xử lý khuôn và bảo trì trong quá trình sử dụng.
1. Thiết kế tối ưu
Đối với khuôn ép đùn, mức độ thiết kế ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng đầu ra và ở một mức độ nhất định là tuổi thọ của khuôn. Việc thiết kế khuôn ép đùn trước tiên phải chọn tỷ lệ ép đùn thích hợp dựa trên biên dạng, xác định trọng tải máy và số lượng lỗ sao cho các lỗ phân phối được thiết kế tạo ra dòng nguyên liệu cân bằng. Ngoài ra, cấu trúc thiết kế nên tránh sự tập trung ứng suất càng nhiều càng tốt, đảm bảo rằng tất cả các bộ phận của khuôn đều chịu lực đồng đều để đảm bảo độ ổn định của nó.
Đối với các đầu dụng cụ có nhiều lỗ vít phức tạp hơn, dao trống thường được kéo dài thích hợp để tăng cường độ bền xung quanh các vị trí lỗ vít. Xem xét các yếu tố như sự xâm nhập của khuôn được xử lý nhiệt-tốt hơn, khả năng giảm ứng suất được cải thiện và gia nhiệt triệt để hơn, một số đầu dụng cụ hình vuông hoặc hình chữ nhật lớn sẽ có thêm lỗ khoan ở giữa.
Nếu cấu hình có đường chéo dài hơn và thuộc loại ống vuông, thì độ dày của khuôn trên thường được tăng lên để đảm bảo độ bền của nó tốt hơn và vị trí cầu cũng được mở rộng một cách thích hợp, từ đó ngăn ngừa hiệu quả hiện tượng nứt góc sớm và các vấn đề khác.
2. Gia công khuôn
Việc sản xuất khuôn ép đùn được chia thành gia công cơ khí và gia công điện. Thông thường, gia công cơ học được sử dụng để gia công thô để hoàn thiện cấu trúc chính của khuôn, trong khi gia công điện được sử dụng để gia công tinh, chủ yếu gia công lại các bộ phận quan trọng như khu vực làm việc. Để cải thiện tuổi thọ của khuôn ép đùn, việc chú ý đến một số chi tiết trong quá trình xử lý là rất hiệu quả. Đặc biệt, việc phân tích tình hình sau khi sửa chữa nấm mốc có thể giúp xác định cách xử lý nấm mốc tốt hơn trong lần bổ sung tiếp theo.
1. Về xử lý nhiệt, độ cứng chung của khuôn đùn là HRC47-HRC51. Tuy nhiên, đối với các khuôn lớn có thông số kỹ thuật trên ￠560, độ cứng thường được lấy ở giới hạn dưới khoảng HRC47. Điều này đảm bảo cả độ cứng của khuôn và độ dẻo dai cần thiết mà nó yêu cầu.
2. Đối với việc gia công các lỗ phân phối, đặc biệt là khuôn nhiều{1} lỗ, phải đặc biệt chú ý đến tính đối xứng sau khi gia công. Trong quá trình này, độ mòn của dụng cụ cũng phải được theo dõi để duy trì độ chính xác về chiều cuối cùng. Nhiệm vụ của phòng đánh bóng là đánh bóng khuôn cho mịn. Trong quá trình đánh bóng thô, điều cần thiết là phải xử lý đúng cách các dấu dụng cụ, kênh dòng chảy và khu vực chuyển tiếp. Tất cả các vị trí cầu và kết nối cổ khuôn phải được làm tròn để tạo điều kiện xử lý nhiệt tốt hơn. Sau đó, công ty chúng tôi đã cải thiện đáng kể độ hoàn thiện bề mặt của khuôn theo quy trình đánh bóng thô trước khi xử lý nhiệt và đánh bóng mịn sau khi xử lý nhiệt, điều này có lợi hơn cho việc xả vật liệu trơn tru và giảm ma sát.
3. Các kênh dòng chảy đóng một vai trò quan trọng trong việc cân bằng nguồn cung cấp nguyên liệu trong khuôn ép đùn, khiến quá trình gia công của chúng trở thành tâm điểm. Nói chung, việc gia công các kênh dòng chảy được thực hiện theo bản vẽ thiết kế. Tuy nhiên, để cải thiện tỷ lệ đạt tiêu chuẩn-lần đầu và tận dụng kinh nghiệm của những người vận hành-tại chỗ, công ty chúng tôi thực hiện gia công các kênh dòng chảy chung và các lỗ đục lỗ dựa trên kinh nghiệm của người vận hành, kinh nghiệm này bắt nguồn từ kiến thức tích lũy từ việc sửa khuôn thường xuyên.
4. Việc gia công các khoang khuôn là rất quan trọng để đảm bảo độ bền của nó, đặc biệt là ở các vị trí lưỡi dao, điểm cuối và khu vực đúc hẫng. Thông thường, để đảm bảo độ bền, độ dốc ở các vùng khoang đặc biệt được tăng lên một chút và giá trị khoang được đặt thấp hơn. Để tránh sai lệch độ dày thành sớm, độ dày thành hoàn thiện cuối cùng của khuôn thường được lấy với dung sai âm (0 đến -0,03MM).
3. Việc sử dụng và bảo trì khuôn tiếp theo
1. Trong quá trình thử nghiệm và ép đùn khuôn, cần đặc biệt chú ý đến các khía cạnh sau: A. Xác định nhiệt độ của khuôn và nhiệt kế trước khi ép đùn, liệu nó có đáp ứng nhiệt độ ép đùn cần thiết hay không và liệu nhiệt có xuyên qua lõi hay không (việc đặt khuôn trong lò gia nhiệt là rất quan trọng; cần có một khoảng cách nhiệt nhất định giữa các khuôn). B. Khuôn ép đùn phải được căn chỉnh chính giữa để tránh hiện tượng xẹp, kẹt. C. Đối với các khuôn có cấu hình khác nhau, nên chọn tốc độ đùn thích hợp để tránh những khó khăn trong dòng nguyên liệu do tốc độ quá nhanh hoặc đột ngột. D. Trong quá trình ép đùn, cũng cần chú ý đến chất lượng của thanh nhôm để tránh hư hỏng khuôn do tạp chất trong thanh nhôm, v.v.
2. Sửa đổi khuôn là một bước rất quan trọng, nhưng điều đầu tiên cần xem xét là độ bền của nó. Việc sửa đổi khuôn phải được thực hiện trên cơ sở đảm bảo độ bền của khuôn. Trừ khi thực sự cần thiết, hàn thường không được sử dụng vì nó có tác động đáng kể đến tuổi thọ của khuôn. Đặc biệt là hàn trên khu vực làm việc, có thể dễ dàng rút ngắn tuổi thọ của nó. Để điều chỉnh tốc độ của cấu hình, thông thường nên sửa các vùng chậm hơn là làm chậm các vùng nhanh. Bằng cách này, việc giảm tải trong quá trình xây dựng khuôn ở một mức độ nhất định có thể đảm bảo tuổi thọ của nó. Tất nhiên, nâng cao kỹ năng sửa đổi khuôn và giảm thời gian làm thử khuôn cũng là một trong những cách để kéo dài tuổi thọ của khuôn.
3. Trong quá trình nêm khuôn, phải đặc biệt chú ý đến bước đục lỗ, đặc biệt là ở các lỗ vít hoặc các bộ phận dễ vỡ khác, nếu không khuôn có thể dễ dàng bị hư hỏng.
4. Việc xử lý khuôn phải được thực hiện cẩn thận để tránh va đập vào các khu vực như bề mặt làm việc. Trước khi cất khuôn vào kho, khuôn phải được làm sạch hoàn toàn và kiểm tra cẩn thận xem có vết nứt hay hư hỏng nhỏ nào không.
5. Đối với các khuôn đã hoàn thành quá trình sản xuất, điều cần thiết là phải quản lý dữ liệu quy trình của chúng một cách hiệu quả, chẳng hạn như kế hoạch sửa đổi khuôn, chi tiết xử lý và quy trình ép đùn. Chúng có thể dùng làm tài liệu tham khảo để bổ sung khuôn hoặc nhân bản các khuôn tương tự, có thể cải thiện hiệu quả tỷ lệ năng suất của khuôn trong sản xuất.
Nói tóm lại, việc cải thiện tuổi thọ của khuôn ép đùn phụ thuộc vào sự tích hợp liền mạch giữa thiết kế, sản xuất, sử dụng và các quy trình bảo trì tiếp theo. Dựa vào một liên kết duy nhất không thể đạt được mục tiêu một cách hiệu quả; thông qua việc tích hợp hiệu quả tất cả các liên kết, người ta tin rằng tuổi thọ của khuôn có thể được cải thiện tương ứng.
