選擇擠壓設備時,除了考慮擠壓速度對被擠金屬產(chǎn)生熱效應的因素外,還要考慮壓力機應有足夠的剛度和導向精度,以及設置可靠的防超載裝置。
當用摩擦壓力機擠壓時,由于設備導向精度不同,在模具上要增設導向裝置。對于無頂出裝置的摩擦壓力機,還應增設頂出裝置。
當用通用的曲柄壓力機擠壓時,為了增加設備的強度和剛度,工作臺墊板應為鑄鋼件,臺上的孔應縮小。由于擠壓后零件留在模具上,擠壓件與模具間有較大的抱緊力,所需的頂出力較大,約為公稱壓力的10%~20%,因此壓力機頂出裝置應加強。除此之外,還應根據(jù)壓力機滑塊允許的負荷曲線對擠壓力及行程進行校驗。亦即,在整個擠壓行程范圍內(nèi),擠壓力應小于壓力機允許的行程—壓力曲線的界限值,不能按公稱壓力確定。
一般壓力機的精度和擠壓行程都不夠,而且在行程中間位置發(fā)揮出來的壓力只有公稱壓力的1/3左右。因此擠壓時,最好采用專用的工業(yè)鋁型材擠壓機作為擠壓設備。肘桿式工業(yè)鋁型材擠壓機的特點是行程小,行程次數(shù)多,加壓時間長,適宜擠工作行程短的零件。拉力肘桿式和曲軸式工業(yè)鋁型材擠壓機適用于較長零件的擠壓。液壓式工業(yè)鋁型材擠壓機能在全行程上以公稱壓力工作,擠壓速度和行程可以調節(jié),適宜擠長度大的零件。
擠壓設備的選擇應考慮以下幾點:
(1)根據(jù)確定下來的生產(chǎn)方案以及生產(chǎn)工藝過程的要求來選擇擠壓設備的形式。根據(jù)生產(chǎn)方案選擇相應配套的擠壓設備,如管材生產(chǎn)、棒型材生產(chǎn)、在線卷取線坯的生產(chǎn)方案等。按照工藝要求選擇與工藝相適應的擠壓設備,如對易氧化的銅及銅合金可以采用水封擠壓方法,對各種包覆捌料的擠壓成形可以采用靜液擠壓方法,對需要獲得長度達到數(shù)千米乃至數(shù)萬米的成卷制品可以采用Conform連續(xù)擠壓工藝方法等。
(2)根據(jù)產(chǎn)品的品種、規(guī)格、性能和質量要求選擇擠壓設備。如選擇擠壓機噸位的大小,首先根據(jù)被擠壓制品或中間坯料規(guī)格的范圍,并考慮必需的變形程度大小,確定出錠坯尺寸范圍和所需要的擠壓筒尺寸范圍,從而確定選擇擠壓機的噸位大小。另外,根據(jù)不同的品種、規(guī)格和質量要求來確定擠壓機的形式。
(3)根據(jù)擠壓設備的工藝性能、結構特點和各設備之間的合理配套選擇擠壓設備。不同的性能和結構特點決定了擠壓機的不同用途。擠壓設備選擇時必須考慮主要設備之間的合理配置和平衡,以便充分發(fā)揮設備能力,獲得較高的生產(chǎn)效率。一般不允許發(fā)生由于主要設備能力跟不上而造成的停工待料現(xiàn)象。
(4)必須考慮擠壓設備的機械化、自動化程度要求。為了提高生產(chǎn)效率,減輕勞動強度,降低消耗,降低成本,提高擠壓制品質量,對擠壓設備的機械化和自動化程度要求越來越高。因此,在條件允許的情況下,選擇擠壓設備時盡量采用先進的技術裝備。選擇時必須經(jīng)過考察論證和經(jīng)過生產(chǎn)實踐證實的先進技術和可靠性,同時應該具備在企業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)的可能條件,不能盲目采用。另外,所選擇的擠壓設備在滿足現(xiàn)有要求的條件下,還要考慮留有發(fā)展的余地,不考慮這一點將會造成落后和被動的局面,特別是對引進的擠壓設備更應該注意。
(5)必須考慮擠壓設備在選擇中有較好的經(jīng)濟效果:
1)在已有標準的擠壓設備和通用的擠壓設備情況下,盡量選擇標準設備和通用設備。特別是在引進擠壓設備時要考慮備品備件的國產(chǎn)化問題,這對提高經(jīng)濟效益、使用效果和縮短安裝設備的時間均有好處。
2)在沒有參考標準和通用設備的情況下,應該考慮制造容易、造價便宜等因素,根據(jù)工藝要求提出合理的擠壓設備技術參數(shù)。
3)考慮工廠的土建設計條件和現(xiàn)有的水、電、風、氣條件,以及冬、夏廠房的平均溫度和濕度條件等,提出合理的擠壓設備設計要求。
參照擠壓機的選擇原則選擇擠壓機,必須同時考慮液壓系統(tǒng)和控制方式的選擇和設計。當擠壓機工作時間占整個擠壓循環(huán)的70%—80%以上,而且擠壓速度變化不大時,采用高壓泵直接傳動較為經(jīng)濟。擠壓速度快,時間短和大型擠壓機或機組,采用水泵蓄勢器傳動較為經(jīng)濟。近代一些先進的擠壓機都采用了高壓油泵直接傳動的液壓系統(tǒng),省掉了水泵站系統(tǒng),減少了設備的投資費用。擠壓機的控制系統(tǒng)采用可編程序邏輯控制系統(tǒng),實現(xiàn)程序控制。近代擠壓機除了采用PLC系統(tǒng)以外,還采用了擠壓數(shù)據(jù)監(jiān)視、故障診斷、擠壓制品偏心監(jiān)控、數(shù)據(jù)生產(chǎn)控制和報表打印等系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)的工作可靠性高和維護容易,并且容易適應以后機能擴充帶有伸縮性的優(yōu)點。
選擇擠壓機還需要考慮的一個重要環(huán)節(jié),就是擠壓機的輔助系統(tǒng),它們與擠壓機一起構成一個完整的生產(chǎn)手段。在擠壓機的工作過程中,有相當于30%~70%的工作時間消耗于輔助操作,常因輔助機結構不完善而影響擠壓機的生產(chǎn)效率和擠壓產(chǎn)品質量,同時也增大了操作人員勞動的強度,所以認真考慮輔助裝置的選擇和設計,對于提高擠壓制品的質量和提高作業(yè)流水線的自動化水平至關重要。擠壓機的輔助裝置主要包括加熱爐的供料機構和爐門的密封裝置;擠壓機的供錠裝置;模座裝置(更換工模具);擠壓墊片與壓余和銅皮的分離機構;擠壓工模具的清理、修理、冷卻和潤滑等裝置;擠壓機的出料機構等。
總之,應根據(jù)選用擠壓機的結構形式、用途、產(chǎn)品品種和規(guī)格的不同以及生產(chǎn)工藝要求等來選擇不同的擠壓設備,保證生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。
當用摩擦壓力機擠壓時,由于設備導向精度不同,在模具上要增設導向裝置。對于無頂出裝置的摩擦壓力機,還應增設頂出裝置。
當用通用的曲柄壓力機擠壓時,為了增加設備的強度和剛度,工作臺墊板應為鑄鋼件,臺上的孔應縮小。由于擠壓后零件留在模具上,擠壓件與模具間有較大的抱緊力,所需的頂出力較大,約為公稱壓力的10%~20%,因此壓力機頂出裝置應加強。除此之外,還應根據(jù)壓力機滑塊允許的負荷曲線對擠壓力及行程進行校驗。亦即,在整個擠壓行程范圍內(nèi),擠壓力應小于壓力機允許的行程—壓力曲線的界限值,不能按公稱壓力確定。
一般壓力機的精度和擠壓行程都不夠,而且在行程中間位置發(fā)揮出來的壓力只有公稱壓力的1/3左右。因此擠壓時,最好采用專用的工業(yè)鋁型材擠壓機作為擠壓設備。肘桿式工業(yè)鋁型材擠壓機的特點是行程小,行程次數(shù)多,加壓時間長,適宜擠工作行程短的零件。拉力肘桿式和曲軸式工業(yè)鋁型材擠壓機適用于較長零件的擠壓。液壓式工業(yè)鋁型材擠壓機能在全行程上以公稱壓力工作,擠壓速度和行程可以調節(jié),適宜擠長度大的零件。
擠壓設備的選擇應考慮以下幾點:
(1)根據(jù)確定下來的生產(chǎn)方案以及生產(chǎn)工藝過程的要求來選擇擠壓設備的形式。根據(jù)生產(chǎn)方案選擇相應配套的擠壓設備,如管材生產(chǎn)、棒型材生產(chǎn)、在線卷取線坯的生產(chǎn)方案等。按照工藝要求選擇與工藝相適應的擠壓設備,如對易氧化的銅及銅合金可以采用水封擠壓方法,對各種包覆捌料的擠壓成形可以采用靜液擠壓方法,對需要獲得長度達到數(shù)千米乃至數(shù)萬米的成卷制品可以采用Conform連續(xù)擠壓工藝方法等。
(2)根據(jù)產(chǎn)品的品種、規(guī)格、性能和質量要求選擇擠壓設備。如選擇擠壓機噸位的大小,首先根據(jù)被擠壓制品或中間坯料規(guī)格的范圍,并考慮必需的變形程度大小,確定出錠坯尺寸范圍和所需要的擠壓筒尺寸范圍,從而確定選擇擠壓機的噸位大小。另外,根據(jù)不同的品種、規(guī)格和質量要求來確定擠壓機的形式。
(3)根據(jù)擠壓設備的工藝性能、結構特點和各設備之間的合理配套選擇擠壓設備。不同的性能和結構特點決定了擠壓機的不同用途。擠壓設備選擇時必須考慮主要設備之間的合理配置和平衡,以便充分發(fā)揮設備能力,獲得較高的生產(chǎn)效率。一般不允許發(fā)生由于主要設備能力跟不上而造成的停工待料現(xiàn)象。
(4)必須考慮擠壓設備的機械化、自動化程度要求。為了提高生產(chǎn)效率,減輕勞動強度,降低消耗,降低成本,提高擠壓制品質量,對擠壓設備的機械化和自動化程度要求越來越高。因此,在條件允許的情況下,選擇擠壓設備時盡量采用先進的技術裝備。選擇時必須經(jīng)過考察論證和經(jīng)過生產(chǎn)實踐證實的先進技術和可靠性,同時應該具備在企業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)的可能條件,不能盲目采用。另外,所選擇的擠壓設備在滿足現(xiàn)有要求的條件下,還要考慮留有發(fā)展的余地,不考慮這一點將會造成落后和被動的局面,特別是對引進的擠壓設備更應該注意。
(5)必須考慮擠壓設備在選擇中有較好的經(jīng)濟效果:
1)在已有標準的擠壓設備和通用的擠壓設備情況下,盡量選擇標準設備和通用設備。特別是在引進擠壓設備時要考慮備品備件的國產(chǎn)化問題,這對提高經(jīng)濟效益、使用效果和縮短安裝設備的時間均有好處。
2)在沒有參考標準和通用設備的情況下,應該考慮制造容易、造價便宜等因素,根據(jù)工藝要求提出合理的擠壓設備技術參數(shù)。
3)考慮工廠的土建設計條件和現(xiàn)有的水、電、風、氣條件,以及冬、夏廠房的平均溫度和濕度條件等,提出合理的擠壓設備設計要求。
參照擠壓機的選擇原則選擇擠壓機,必須同時考慮液壓系統(tǒng)和控制方式的選擇和設計。當擠壓機工作時間占整個擠壓循環(huán)的70%—80%以上,而且擠壓速度變化不大時,采用高壓泵直接傳動較為經(jīng)濟。擠壓速度快,時間短和大型擠壓機或機組,采用水泵蓄勢器傳動較為經(jīng)濟。近代一些先進的擠壓機都采用了高壓油泵直接傳動的液壓系統(tǒng),省掉了水泵站系統(tǒng),減少了設備的投資費用。擠壓機的控制系統(tǒng)采用可編程序邏輯控制系統(tǒng),實現(xiàn)程序控制。近代擠壓機除了采用PLC系統(tǒng)以外,還采用了擠壓數(shù)據(jù)監(jiān)視、故障診斷、擠壓制品偏心監(jiān)控、數(shù)據(jù)生產(chǎn)控制和報表打印等系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)的工作可靠性高和維護容易,并且容易適應以后機能擴充帶有伸縮性的優(yōu)點。
選擇擠壓機還需要考慮的一個重要環(huán)節(jié),就是擠壓機的輔助系統(tǒng),它們與擠壓機一起構成一個完整的生產(chǎn)手段。在擠壓機的工作過程中,有相當于30%~70%的工作時間消耗于輔助操作,常因輔助機結構不完善而影響擠壓機的生產(chǎn)效率和擠壓產(chǎn)品質量,同時也增大了操作人員勞動的強度,所以認真考慮輔助裝置的選擇和設計,對于提高擠壓制品的質量和提高作業(yè)流水線的自動化水平至關重要。擠壓機的輔助裝置主要包括加熱爐的供料機構和爐門的密封裝置;擠壓機的供錠裝置;模座裝置(更換工模具);擠壓墊片與壓余和銅皮的分離機構;擠壓工模具的清理、修理、冷卻和潤滑等裝置;擠壓機的出料機構等。
總之,應根據(jù)選用擠壓機的結構形式、用途、產(chǎn)品品種和規(guī)格的不同以及生產(chǎn)工藝要求等來選擇不同的擠壓設備,保證生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。