Diski za aluminium zinazotumiwa katika jikoni hukabiliwa na shida kama vile “Kupasuka” na “Wrinkling” Wakati wa operesheni. Jinsi ya kuwazuia?

1. Utangulizi: Vidokezo vya maumivu ya tasnia na athari za kasoro za usindikaji katika diski za aluminium kwa jikonireware

Diski za alumini kwa vyombo vya jikoni (Inatumika kawaida katika sufuria, sufuria za kukaanga, vyombo vya meza, na kadhalika.) hufanywa hasa 3003, 5052, na 1100 aloi za alumini. Michakato yao ya kukanyaga na kuchora inahitaji “nyembamba-ukuta kutengeneza + usahihi wa mwelekeo + Kuonekana bila kasoro”-Nao, “Kupasuka” (Dhiki ya ndani inayozidi nguvu ya nyenzo) na “Wrinkling” (Mkusanyiko wa ndani unaosababishwa na mtiririko wa nyenzo usio sawa) ni kasoro mbili za msingi, moja kwa moja inayoongoza kwa:

1. Kiwango cha kupita (Kiwango cha wastani cha kasoro: 8%-15%, kufikia 20% Kwa jikoni iliyochorwa kwa kina);

2. Kuongezeka kwa gharama (taka za malighafi + Gharama za matengenezo ya ukungu huongezeka kwa zaidi ya 30%);

3. Hatari za utendaji (Kupasuka kwa urahisi husababisha deformation wakati wa matumizi ya jikoni, Wakati wrinkling inaathiri uzalishaji wa joto).

Kuunda suluhisho za kuzuia vitendo, Sababu za kasoro lazima zichunguzwe kwa usahihi kutoka kwa vipimo vitatu: mali ya nyenzo, Viwango vya mchakato, na muundo wa ukungu. Haswa, Kuzuia shida na diski za aluminium zinazotumiwa katika jikonireware imekuwa lengo muhimu kwa wazalishaji kuboresha ufanisi wa uzalishaji na ubora wa bidhaa.

2. Uchambuzi wa sababu ya msingi ya “Kupasuka” na “Wrinkling” Kasoro

(1) Kupasuka: Athari kubwa ya upakiaji wa mafadhaiko na ductility ya vifaa vya kutosha

1. Vichocheo muhimu vinavyohusiana na nyenzo

• • Uteuzi usio sahihi wa alloy: Kwa mfano, Kutumia 5052 H18 hasira (nguvu ya mkazo: 260MPa, kurefusha: 10%) badala ya 3003 O hasira (nguvu ya mkazo: 110MPa, kurefusha: 25%) Kwa sufuria zilizochorwa kwa kina-ductility ya kutosha husababisha kupasuka;

• • Upungufu wa nyenzo za ndani: Diski za aluminium na kupigwa (kina >0.02mm) au inclusions (Yaliyomo >0.7% Kwa urahisi huunda chembe ngumu) Kuwa vidokezo vya mkusanyiko wakati wa kuchora;

• • Matibabu yasiyofaa ya joto: Kutosha kwa kutosheleza (n.k., 3003 Diski za aluminium zilizowekwa kwenye <340℃ kwa <1h) Huacha mafadhaiko ya ndani hayajakamilika, kusababisha kuongezeka kwa ghafla kwa mafadhaiko ya ndani wakati wa kuchora.

2. Mchakato muhimu na vichocheo vinavyohusiana na ukungu

• • Uwiano wa kuchora kupita kiasi: Kiwango cha kwanza cha kuchora (Kipenyo cha bidhaa kilichomalizika/kipenyo tupu) >2.2 (kikomo kwa 3003 O hasira) na uwiano wa kuchora unaofuata >1.8, kusababisha kiwango cha chini cha kuzidi 35% (Thamani muhimu ya kupunguka kwa nyenzo);

• • Fillet ndogo sana ya ukungu: Punch-Die fillet radius r <5t (t = unene wa diski ya alumini; n.k., R <10mm wakati t = 2mm), Kuongeza sababu ya mkusanyiko wa dhiki kutoka 1.2 kwa 2.5 na kuongeza hatari ya kupasuka;

• • Kushindwa kwa lubrication: Mafuta ya kaboni (n.k., Mafuta ya msingi wa mafuta na kiwango cha flash <180℃) Wakati wa kuchora joto la juu (Joto la Mold >60℃), Kuongeza mgawo wa msuguano kutoka 0.05 hadi 0.15-mvutano wa ndani unazidi kikomo cha kubeba vifaa.

(2) Wrinkling: Matokeo yasiyoweza kuepukika ya mtiririko wa nyenzo usio na usawa na vizuizi visivyo vya kutosha

1. Vigezo vya mchakato usio na usawa

• • Kikosi cha kutosha cha mmiliki: Blank Holder Nguvu f < K × t × d (K = mgawo wa kutosha, 1.2-1.5 kwa 3003 alumini; t = unene; D = kipenyo tupu). Kwa mfano, F <3600N wakati t = 1.5mm na d = 200mm -hakuna kizuizi kizuri kwenye makali tupu, kusababisha mtiririko mwingi wa nyenzo ndani ya cavity na kung'ang'ania;

• • Kasi isiyo ya kawaida ya kuchora: Kasi >2m/s (0.5-1.2M/s ilipendekezwa kwa kuchora kwa kina) haachi wakati wa uharibifu wa nyenzo za sare, inayoongoza kwa mkusanyiko wa ndani; kasi <0.3M/s husababisha urahisi laini ya nyenzo kwa sababu ya mkusanyiko wa joto la msuguano, kusababisha mtiririko usio sawa.

2. Upungufu wa muundo na tupu

• • Kibali kisichoeleweka: Kibali cha upande mmoja wa punch-kufa <1.05t (n.k., <2.1mm wakati t = 2mm) huongeza upinzani wa mtiririko wa nyenzo; kibali >1.2t huacha msaada wa vifaa vya kutosha, kusababisha kasoro;

• • Kupotoka kwa ukubwa: Kosa la mzunguko wa aluminium >0.1mm (n.k., >0.2Kupotoka kwa mm kwa kipenyo cha 200mm) Inasababisha mafadhaiko yasiyokuwa na usawa wakati wa kuchora, na a >20% Tofauti katika kasi ya mtiririko wa nyenzo;

• • Kutolea nje vibaya: Hakuna mashimo ya vent (kipenyo <φ1mm) Katika cavity ya ukungu au vents zilizozuiwa huunda shinikizo hasi (<-0.02MPa) Ndani ya cavity wakati wa kuchora, kuzuia mtiririko wa nyenzo na kusababisha kasoro za ndani.

3. Suluhisho za kuzuia utaratibu: Uboreshaji wa kushirikiana wa nyenzo, Mchakato, na ukungu

(1) Mwisho wa nyenzo: Uteuzi sahihi na udhibiti wa upendeleo (Msingi wa kuzuia)

1. Aloi-temper inayolingana (Iliyoainishwa na aina ya cookware)

2. Michakato muhimu ya uboreshaji wa nyenzo

• • Annealing (Kuondoa mkazo wa ndani): 3003 Diski za aluminium ni maboksi kwa 340-360 ℃ kwa 1.5-2h, Kisha tanuru-kilichopozwa <100℃ Kabla ya kutolewa (Kuondolewa kutoka kwa tanuru), Kuhakikisha ugumu ≤Hv30 (Ugumu wa Vickers); 5052 H14 hasira inahitaji kushikwa kwanza kwa hasira ya O (370-390℃ kwa 2h), kisha wazee kwa H14 kama inahitajika;

• • Matibabu ya uso: Dhibiti unene wa filamu ya oksidi ya aluminium saa 5-8μm (Filamu >12μM husababisha kwa urahisi), Uchafuzi wa mafuta ≤5mg/m² (joto la kukausha: 60-80℃ Baada ya kusafisha kutengenezea), na ukali wa uso RA ≤0.8μm (Kuepuka upinzani wa msuguano usio sawa);

• • Ukaguzi tupu: Upimaji wa sasa wa Eddy kwa inclusions za ndani (eneo moja la kuingizwa <0.5mm²), Unene wa laser unene kwa kupotoka kwa unene ± 5% (n.k., ± 0.1mm wakati t = 2mm), na kosa la kuzunguka ≤0.08mm.

(2) Mchakato wa mwisho: Uboreshaji wa parameta ya upimaji na kanuni za nguvu

1. Viwango vya upimaji wa vigezo vya mchakato wa msingi (Kuchukua 3003 O hasira, t = 2mm discs alumini kama mfano)

2. Mikakati ya Udhibiti wa Nguvu

• • Ufuatiliaji wa wakati halisi: Tumia sensorer za nguvu (Usahihi ± 1%) Kufuatilia nguvu ya kukanyaga; Wakati nguvu ya papo hapo inazidi 1.2 Nguvu ya nguvu ya nyenzo, Kupunguza moja kwa moja kasi ya kuchora na 20%-30%;

• • Mafuta tena: Kutumia tena lubricant kila 500-800 vipande; Tumia “dawa + kuifuta” Kwa kuchora kwa kina kuhakikisha unene wa mipako ya 5-10μm (Unene kupita kiasi husababisha kuteleza kwa urahisi);

• • Vipindi vya mchakato: Acha operesheni ya 10 dakika kila 2 Masaa wakati wa usindikaji unaoendelea ili baridi ya ukungu kwa kiwango cha joto (kuzuia laini ya nyenzo kwa sababu ya kuzidisha).

(3) Mwisho wa ukungu: Uboreshaji wa muundo na udhibiti wa usahihi

1. Vigezo muhimu vya muundo wa muundo

• • Punch-Die Fillet: Ubunifu kwa “R = 5t-8t” (R = 10-16mm wakati t = 2mm); Tumia kikomo cha juu (R = 14-16mm) Kwa kuchora kwa kina na kikomo cha chini (R = 10-12mm) kwa kuchora kwa kina; Hakikisha fillet uso mkali RA ≤0.4μm (Kupunguza mkusanyiko wa mafadhaiko);

• • Udhibiti wa kibali: Kibali cha upande mmoja = 1.05t-1.15t (2.1-2.3mm wakati t = 2mm); Tumia kikomo cha juu (2.2-2.3mm) Kwa kuchora kwa kina na kikomo cha chini (2.1-2.2mm) kwa kuchora kwa kina;

• • Mfumo wa kutolea nje: Kuchimba visima 2-4 φ1.2-1.5mm shimo kwa makadirio ya juu ya cavity ya ukungu, na kina cha shimo la 5-8mm-shinikizo la shinikizo la cavity ≤-0.005MPA wakati wa kuchora (Kuepuka usumbufu hasi wa mtiririko wa shinikizo).

2. Usahihi wa Mold na matengenezo

• • Usahihi wa utengenezaji wa Mold: Punch-Die coaxiality ≤0.02mm, Flatness ≤0.01mm/100mm -epuka mafadhaiko ya nyenzo isiyo sawa kwa sababu ya ujazo duni;

• • Matengenezo ya kawaida: Baada ya usindikaji 1,000 vipande, Rekebisha fillets za ukungu na magurudumu ya kusaga almasi (Kuondoa alama za kuvaa) na shimo safi za mawimbi na mawimbi ya ultrasonic (Kuzuia blockage ya chip ya alumini); Hakikisha hakuna mikwaruzo kwenye uso wa ukungu (kina <0.01mm).

Katika hatua hii, Kuzuia shida na diski za aluminium zinazotumiwa katika jikoni za jikoni hutegemea sana umoja wa uteuzi wa nyenzo, kanuni ya mchakato, na uboreshaji wa ukungu -kila kiungo kinakamilisha wengine ili kupunguza hatari za kasoro.

4. Mfumo kamili wa kudhibiti ubora: Kuingiliana kwa kasoro kutoka kwa chanzo hadi bidhaa iliyomalizika

(1) Ukaguzi wa malighafi unaoingia (Viashiria muhimu)

1. Uchambuzi wa muundo: Tumia vielelezo vya kusoma moja kwa moja kujaribu MN (1.0%-1.5%) na si (≤0.6%) katika 3003 alumini, na mg (2.2%-2.8%) katika 5052 Aluminium -Kuzingatia kwa GB/T. 3880.2-2022 (Kiwango cha Kitaifa cha Jamhuri ya Watu wa Uchina kwa aloi za aluminium na aluminium – Sehemu 2: Muundo wa kemikali wa bidhaa zilizofanywa);

2. Mali ya mitambo: Mfano 5 Vipande kwa kila kundi kwa upimaji tensile (GB/T 228.1-2021); Kataa kundi lote ikiwa elongation ni 10% chini kuliko thamani ya kawaida;

3. Ukaguzi wa kuonekana: Tumia ukaguzi wa kuona wa CCD (Usahihi 0.01mm) Ili kubaini mikwaruzo ya uso na inclusions; Rework ikiwa kiwango cha kasoro kinazidi 2%.

(2) Ufuatiliaji wa wakati halisi wakati wa usindikaji

1. Ukaguzi mkondoni: Weka kamera za viwandani (Risasi za mara kwa mara 30 muafaka/s) Ili kutambua wakati wa kweli (Urefu wa kasoro >0.5mm) na kupasuka (urefu wa ufa >1mm); Acha mara moja kwa marekebisho ikiwa kasoro zinapatikana;

2. Kurekodi parameta: Nguvu ya kuchora, Kikosi cha Blank Holder, na data ya kasi kwa kila bidhaa kupitia MES (Mfumo wa utekelezaji wa utengenezaji) kuunda mnyororo wa mchakato wa kufuatilia; Shinikiza tahadhari ikiwa kushuka kwa parameta kuzidi ± 10%.

(3) Ukaguzi wa bidhaa uliomalizika kabla ya kujifungua

1. Kuonekana: Visual + Ukaguzi wa tactile -hakuna ngozi inayoonekana au ya kung'ara (Protrusion ya ndani ≤0.2mm), na hakuna burrs kwenye kingo (Urefu ≤0.1mm);

2. Vipimo: Tumia mashine ya kuratibu ya kupima ili kujaribu kipenyo cha kumaliza (Kupotoka ± 0.2mm), kina (Kupotoka ± 0.1mm), na unene wa ukuta (Kupotoka kwa kiwango cha juu ≤10%);

3. Uthibitishaji wa mitambo: Vipimo vya shinikizo la sampuli (0.3Shinikizo la MPA kushikilia kwa 30s bila deformation kwa sufuria) na vipimo vya kuacha (1.2M Urefu wa kushuka bila kupasuka).

5. Kesi za Maombi ya Viwanda: Optimization kutoka 18% Kiwango cha kasoro kwa 3%

Kesi 1: Sufuria zinazovutiwa na 3003 O Discs za hasira za aluminium (Kina 60mm, t = 2.5mm) katika kiwanda cha jikoni

1. Shida za asili: 12% kiwango cha kupasuka na 6% Kiwango cha Wrinkling -kinachosababishwa na uwiano mkubwa wa kuchora (2.4), Fillet ndogo sana ya ukungu (R = 8mm), na nguvu ya kutosha ya mmiliki (4,500N);

2. Ufumbuzi wa optimization:

• • Marekebisho ya mchakato: Gawanya uwiano wa kuchora katika hatua mbili (Kwanza 2.0, sekondari 1.6); Ongeza nguvu ya mmiliki tupu kwa 6,000n (mahesabu kama f = 1.5 × 2.5 × 200);

• • Uboreshaji wa ukungu: Ongeza fillet r hadi 15mm (7t), Weka kibali cha upande mmoja kwa 2.7mm (1.08t), na ongeza 4 φ1.5mm mashimo ya vent;

3. Matokeo: Kiwango cha kasoro kilichopunguzwa hadi 3% (0.8% Kupasuka, 2.2% Wrinkling), Kiwango cha kupita kiliongezeka kwa 15 alama za asilimia, na gharama ya kitengo imepungua kwa 22%.

Kesi 2: Sufuria za kukaanga zisizo na kina 5052 H14 Joto Aluminium Disc (Kina 25mm, t = 1.8mm)

1. Shida ya asili: 10% Kiwango cha Wrinkling -kinachosababishwa na nguvu ya kutosha ya mmiliki (2,000N) na kasi kubwa ya kuchora (2.5m/s);

2. Ufumbuzi wa optimization: Rekebisha nguvu ya mmiliki tupu kwa 2,700n (F = 1.0 × 1.8 × 150), Punguza kasi hadi 1.2m/s, na ubadilishe kwa lubricant kavu;

3. Matokeo: Kiwango cha Wrinkling kupunguzwa kwa 0, na ufanisi wa uzalishaji uliongezeka kwa 30% (kutoka 120 vipande/h kwa 156 vipande/h).

6. Mwenendo wa siku zijazo: Ujumuishaji wa kina wa teknolojia ya akili na uvumbuzi wa nyenzo

1. Udhibiti wa Mchakato wa Akili: Tambulisha ukaguzi wa kuona wa AI (Usahihi wa utambuzi 0.05mm) + Mifumo ya Udhibiti wa Adaptive Ili Kurekebisha Nguvu ya Kushikilia Blank na Kasi (Wakati wa kujibu <0.1s), kutengeneza a “Utabiri wa kasoro-parameta” kitanzi kilichofungwa;

2. Kuboresha nyenzo: Kuendeleza “3003 + Fuatilia Zr” Aloi ya aluminium ya mchanganyiko (Elongation iliongezeka hadi 28%, Nguvu tensile iliyodumishwa saa 115mpa) Ili kuzoea uwiano mkubwa wa kuchora (Kiwango cha kwanza cha kuchora 2.4);

3. Ubunifu wa teknolojia ya ukungu: Kupitisha ukungu zilizochapishwa za 3D (Uchapishaji wa chuma wa SLM, Ukali wa uso RA ≤0.2μm) Ili kufanikisha utengenezaji wa pamoja wa vifaru ngumu na kupunguza upinzani wa mtiririko wa nyenzo.

Kuzuia shida na rekodi za aluminium zinazotumiwa katika jikoni za jikoni kutaongeza teknolojia za akili na ubunifu ili kufikia ufanisi wa hali ya juu na viwango vya chini vya kasoro katika siku zijazo.

7. Hitimisho

Kuzuia “Kupasuka” na “Wrinkling” Katika kukanyaga na kuchora Diski za aluminium kwa jikoni Vituo vya kushirikiana Uteuzi wa nyenzo na uboreshaji, Uboreshaji wa kiwango cha vigezo vya mchakato, na muundo sahihi wa muundo wa ukungu. Inahitajika kuchukua “Kulinganisha mali ya alloy na mahitaji ya usindikaji” kama msingi, “Udhibiti wa nguvu wa vigezo vya mchakato” kama msingi, na “Udhibiti wa ubora wa mchakato kamili” kama dhamana. Wakati huo huo, Kujumuisha teknolojia ya akili na uvumbuzi wa nyenzo kimsingi kutatatua vidokezo vya maumivu ya tasnia na kufikia lengo la “Kiwango cha juu cha kupita + gharama nafuu + Utendaji wa hali ya juu” katika usindikaji.