Álpressumót eru kjarnavörur í framleiðslu á álprófílum og endingartími þeirra ræður beint framleiðslukostnaði og skilvirkni. Líftími deyja í greininni getur verið breytilegur um meira en 10 sinnum, sem byggist á nákvæmu mati á bilunaraðferðum, magnútreikningi á endingartíma og innleiðingu á fullri keðju líflengingartækni.
1. Core Failure Modes Extrusion Dies
Forsenda líftímaútreiknings og framlengingar er að skýra bilunarhami. Bilun á útpressunarmótum úr áli er aðallega skipt í fjóra flokka:
Slitabilun: Það er meira en 70% af heildarbilunum og er mest ríkjandi venjulegur bilunarhamur, sem kemur fram sem burðarstærðir deyja sem eru utan umburðarlyndis og versnandi yfirborðsgæði sniðsins.
Hitaþreyta sprungur: Endurteknar kalt-heitar lotur valda sprungum á yfirborði skjaldbökunnar. Bilunarviðvörun kemur af stað þegar sprungudýpt fer yfir 0,2 mm.
Plast aflögun: Varanleg aflögun á sér stað á þunnvegguðum og skörpum hornstöðum mótunar við háan hita og háan þrýsting, sem leiðir til óvönduðra sniðstærða.
Sprunga bilun: Aðallega bilun á fyrstu stigum, oft af völdum streituþéttni, vinnslugalla og óviðeigandi hitameðferð. Sprungur eru að mestu leyti upprunnar í göt og hornum á mótalaginu.
2. Vísindalegar útreikningsaðferðir fyrir líf deyja
Líftími deyja er ekki eitt fast gildi, heldur magnbundið matskerfi sem byggir á efni, vinnuskilyrðum og viðhaldsstigi. Almennum útreikningsaðferðum í greininni er skipt í fjóra flokka:
2.1 Reynslufræðileg tölfræðileg aðferð (mæld með útpressunarlotum)
Leiðandi og mest notaða aðferðin í iðnaðinum, sem tekur fjölda útpressunarferla úr áli frá gangsetningu til úreldingar á einum deyjasetti sem mælieiningu. Viðmiðunarlíftími mismunandi tegunda deyða er sem hér segir:
| Tegund | Hefðbundin lífstilvísun | Bjartsýni lífstilvísun |
|---|---|---|
| Lítill einfaldur hluti deyjur | 50.000–100.000 lotur | Yfir 200.000 lotur |
| Meðalstór byggingarsnið deyr | 100.000–300.000 lotur | Yfir 500.000 lotur |
| Flóknar holar/þunnveggaðar teygjur | 5.000–20.000 lotur | 50.000–80.000 lotur |
| Hágæða iðnaðar snið deyjur | 30.000–80.000 lotur | 150.000–250.000 lotur |
2.2 Útreikningsaðferð slitmagns
Byggt á slitkenningu Archard er slitrúmmál í réttu hlutfalli við snertiþrýsting og rennivegalengd og í öfugu hlutfalli við hörku deyja. Það er útreikningsaðferðin með mesta verkfræðilega nákvæmni.
Kjarnaformúla: Eftirstandandi líf (lotur)=(Hámarks leyfilegt slit − Núverandi slit) ÷ Meðalslit á hverja útpressunarlotu
Notkunaraðferð: Mældu reglulega víddarbreytingu deyjalagsins, komdu á slithraðaferil og dæmdu slitbilun þegar deyjalagervídd fer yfir vöruþol.
2.3 Útreikningsaðferð fyrir þreytulíf
Fyrir matar sem einkennast af hitaþreytasprungum er líftími álagsferils reiknaður út frá efnisþreytumörkum:
Formúla: Þreytulíf (hringrásir)=(efnisþreytumörk ÷ Raunveruleg vinnuspenna)^m þar sem m er efnisfasti og m gildi fyrir heitt vinnslustál er yfirleitt 9–12.
Viðeigandi aðstæður: Porthole deyja og stórar flóknar deyja sem verða fyrir miklum hitasveiflum og hringrásarálagi.
2.4 Alhliða lífsferilslíkan
Ásamt útpressunarlotum, slitstöðu og gallaskilyrðum, er heildarlífsferli mótsins skipt í þrjú stig fyrir framleiðsluáætlun og ákvarðanatöku um viðhald:
| Lífsferilsstig | Extrusion Cycle Reference | Dæmigert einkenni | Meðhöndlunarstefna |
|---|---|---|---|
| Stöðugur áfangi | 500–50.000 lotur | Stöðug vörugæði, lítið slithlutfall | Framkvæma nítrunarviðhald eins og áætlað er |
| Slithröðunarfasi | 50.000–200.000 lotur | Augljóst slit á deyjalageri, aukin víddarsveifla | Auka tíðni deyja viðgerðar, meta yfirferð |
| Bilunarfasi | Yfir 200.000 lotur | Sprungur, aflögun, mikil álviðloðun | Metið úreldingu eða lækkuð notkun |
3. Aðferðir til að lengja líf í fullri keðju
Umbætur á lífslífinu eru afleiðing fjölvíðrar samvinnu í hönnun, efni, ferli, viðhaldi og stjórnun. Hin almenna lífslengingartækni í greininni getur náð 30%–200% lífslengingu.
3.1 Hagræðing hönnunar: Draga úr bilunaráhættu við upptökin
Hagræðing hlauparakerfis: Stjórna vörunni af dreifihlutfalli K og útpressunarhlutfalli λ innan ákjósanlegasta flæðisviðsins 45–200; stjórna hallahorni frávísunarbrúarinnar við 25 gráður –35 gráður til að draga úr málmflæðisdauðum svæðum og streitustyrk.
Bestun burðarstyrks: Notaðu flökaskipti með R Stærri en eða jafnt og 0,5 mm á skörpum hornum og dreift veggþykktinni jafnt til að forðast plastaflögun af völdum staðbundinna þunna veggja.
Hönnun hitajafnvægis: Fínstilltu rúmmál suðuhólfsins með eftirlíkingu til að draga úr hitastigi deyjayfirborðs úr 150 gráður / cm í 50 gráður / cm, sem dregur mjög úr hitaþreytasprungum.
3.2 Efni og hitameðferð: Sameinaðu Matrix Performance
Efnisval: H13 heitt vinnustál er æskilegt fyrir almennar aðstæður; Fyrir aðstæður með mikið álag og langan líftíma er hægt að nota LG stál og wolfram-mólýbden álfelgur afleiðingarbrýr, sem getur aukið endingartímann um meira en 3 sinnum.
Venjulegt hitameðferðarferli (fyrir H13 stál):
Forhitun: Haldið við 600–630 gráður í 1,5–2 klst, hitið síðan upp í 830–850 gráður og haldið í 1,5–2 klst.
Slökkvandi: Haltu við 1040–1080 gráður í 2–2,5 klst, slökktu olíu í 130 gráður og loftkældu síðan
Hitun: Tveggja þrepa hitunarferli: Haldið við 380–400 gráður í 1 klst, hitið síðan upp í 580–600 gráður og haldið í 2 klst.
3.3 Stýring á útpressunarferli: Draga úr áhrifum á vinnuskilyrði
Hitastýring: Stjórnaðu hitastigi álplötunnar við 470–500 gráður og hitastig deyja ekki yfir 520 gráður, til að forðast mýkingu deyja af völdum ofhitnunar.
Hleðslusamsvörun: Veldu viðeigandi útpressunarhlutfall og útpressunarhraða í samræmi við sniðhlutann til að forðast ofhleðsluáhrif; notaðu hallahraðaaukningu til að draga úr hitaáfalli við köldu gangsetningu.
Smurtækni: Notaðu nanó-grafít háhita smurefni, sem getur dregið úr núningsstuðlinum í 0,05, lækkað útpressunarþrýstinginn um 15% og dregið úr slithraða mótanna um 40%.
3.4 Yfirborðsstyrking: Bættu slitþol beinlínis
Nitriding meðferð: Algengasta ferlið í greininni. Með nítrunarhitastigi 480–520 gráður og 6–8 klst geymslutími getur yfirborðshörkjan farið yfir HV1000. Endurnítrun er framkvæmd á 2–3 framleiðslulotum til að endurheimta stöðugt yfirborðshörku. Athugaðu að endurnitrunartími ætti ekki að vera of langur til að koma í veg fyrir að nítruðu lagið flögnist.
PVD húðun: Hágæða deyja samþykkja TiAlN húðun, með núningsstuðul lækkaður í 0,1, og endingartími deyja jókst úr 50.000 lotum í 180.000 lotur. Fyrir stóra deyjur eins og stuðara fyrir bíla, eykur samsetning LG stáls + TiAlN húðunar líftíma úr 80.000 lotum í 250.000 lotur.
3.5 Daglegt viðhald og heildarferilsstjórnun
Off-line forskrift: Hæg loftkæling eftir hverja útpressun; hröð kæling er bönnuð. Hreinsaðu álviðloðun vandlega á deygjulegunni til að koma í veg fyrir að leifar úr álflísum myndi harðar agnir sem flýta fyrir sliti. Ekki nota hörð verkfæri til að klóra vinnuflötinn við hreinsun.
Fyrirbyggjandi viðgerðir á deyja: Pússaðu deygjulegan og gerðu við örsprungur fyrirfram meðan á slithröðunarskeiðinu stendur til að forðast útþenslu galla.
Deyja skráastjórnun: Skráðu útpressunarlotur, vinnslufæribreytur, galla og viðhaldsskrár hvers deyjasetts og fínstilltu viðhaldsferilinn og vinnslufæribreytur öfugt með gagnasöfnun.
3.6 Stafræn greindur vöktun
Settu hitastigs- og titringsskynjara á deygjulegan og dorn, sameinaðu líflíkanið til að reikna út þær lotur sem eftir eru tiltækar í rauntíma og átta sig á umbreytingu frá „áætluðu viðhaldi“ í „viðhald eftir kröfu“. Þegar hitastig deyjalagersins hækkar verulega eða álagið fer yfir mörkin, er sjálfvirk viðvörun ræst til að forðast sprunguhættu fyrirfram.
