提高擠壓鋁材產量措施
來源：中國鋁材信息網
發(fā)布時間：2007/8/2 7:26:06
在鋁及鋁合金半成品生產中，擠壓是主要成形工藝之一，擠壓產品（型材、管材及少量的線材、棒材）約占全部半成品的30%。1998年，全球的鋁半成品產量約19100kt,其中擠壓產品為5820kt,品種已近40000種。全世界鋁材擠壓機在5500臺以上，中國大陸的在2500臺以上，臺灣省約190臺。不過，工業(yè)發(fā)達國家98%擠壓機的擠壓力超過15MN,但中國90%擠壓機的擠壓力在15MN以下。擠壓機的開工率不足是一個全球性的問題，平均能力利用率約65%,其中日本的最高為91.6%,北美和西歐的約70%,中國的35%左右。
在這種情況下，如何提高擠壓機的生產率已成為當務之急。提高生產率的措施很多，如提高裝機水平、提高工人素質、提高管理水平等這樣普遍性的措施。本文著重談一些如何提高產量與質量的更為具體的措施。
在這種情況下，如何提高擠壓機的生產率已成為當務之急。提高生產率的措施很多，如提高裝機水平、提高工人素質、提高管理水平等這樣普遍性的措施。本文著重談一些如何提高產量與質量的更為具體的措施。
1 先進裝備與高素質工人是提高產量的前提
對提高擠壓產品的產量來說，先進的裝備、高素質的工人、現(xiàn)代化的科學管理起著至關重要的作用。在我國現(xiàn)有的2500多臺擠壓機中，夠得上國際水平的只不過25臺左右，即約1%，如南平鋁廠的14.5MN(1600UStf.)擠壓機與25MN(2750UStf.)擠壓機、天津有色金屬集團公司從意大利引進的55MN（5500UStf.)擠壓機、裕華鋁業(yè)有限公司從美國西馬克.薩頓公司（SMS Sutton）引進的 21 MN2(2200/2500Ustf.)的擠壓機、西安飛機公司從日本宇部興產公司（UBE）引進的21MN(2350Ustf.)與16.3MN(1800Ustf.)擠壓機等。
我國鋁擠壓工業(yè)正處于結構調整階段，應避免低水平的重復引進與建設，對現(xiàn)有的有改造價值的擠壓機最好改造成現(xiàn)代化的高水平擠壓機。新引進的正擠壓機應裝有：計算機輔助正擠壓系統(tǒng)（CADEX—Computer Aided Direct Extrusion），以使在等溫擠壓期間都處于最大擠壓力作用下，盡量縮短實際擠壓時間；需裝有超精細的液壓油過濾器，并有連續(xù)監(jiān)測液壓油質量與溫度的儀器；裝有各項工藝參數顯示與監(jiān)控電子系統(tǒng)PICOS(Process Information & Control System);還應有MIDIS系統(tǒng)（管理信息與診斷顯示系統(tǒng)—Management Information and Diagnostic Indication System），以顯示各項工藝參數與生產情況的種種信息，以及對設備的故障及時發(fā)出警告與顯示信號，指導維護與檢修，最大限度地縮短停車時間；等等。
我國鋁擠壓工業(yè)正處于結構調整階段，應避免低水平的重復引進與建設，對現(xiàn)有的有改造價值的擠壓機最好改造成現(xiàn)代化的高水平擠壓機。新引進的正擠壓機應裝有：計算機輔助正擠壓系統(tǒng)（CADEX—Computer Aided Direct Extrusion），以使在等溫擠壓期間都處于最大擠壓力作用下，盡量縮短實際擠壓時間；需裝有超精細的液壓油過濾器，并有連續(xù)監(jiān)測液壓油質量與溫度的儀器；裝有各項工藝參數顯示與監(jiān)控電子系統(tǒng)PICOS(Process Information & Control System);還應有MIDIS系統(tǒng)（管理信息與診斷顯示系統(tǒng)—Management Information and Diagnostic Indication System），以顯示各項工藝參數與生產情況的種種信息，以及對設備的故障及時發(fā)出警告與顯示信號，指導維護與檢修，最大限度地縮短停車時間；等等。
2 溫度控制與提高產量的關系
通常，如果沒有非預定的停機時間，那么最大產量主要決定于擠壓速度，而后者受制于四個因素，其中三個固定不變而另一個則是可變的。第一個因素是擠壓機的擠壓力，擠壓力大的可在錠坯溫度較低時順利地擠壓；第二個因素是模具設計，擠壓時金屬與模壁的摩擦通常可使通過的鋁合金的溫度上升35～62℃；第三個因素是被擠壓合金的特性，是限制擠壓速度的不可控制的因素，型材的出口溫度一般不可超過540℃，否則，材料表面質量會下降，模痕明顯加重，甚至出現(xiàn)粘鋁、凹印、微裂縫、撕裂等。最后一個因素是溫度及其受控程度。
如果擠壓機的擠壓力不夠大，很難順利擠壓或甚至出現(xiàn)塞模現(xiàn)象而擠不動時，就可提高錠坯溫度，但擠壓速度應低些，以防材料的出口溫度過高。每一個合金都有其特定的最優(yōu)的擠壓(錠坯)溫度。生產實踐證明，錠坯溫度最好保持在430℃左右（擠壓速度≥16mm/s時）。6063合金型材的出模溫度不得超過500℃，6005合金的最高出口溫度為512℃，6061合金的最好不大于525℃。出模溫度的不大變化也會影響產品的產量與質量。
擠壓筒溫度也是很重要的，特別應注意預熱階段的溫度升高，應避免各層之間產生過大的熱應力，最好是使擠壓筒與襯套同時升高到工作溫度。預熱升溫速度不得大于38℃/h。最好的預熱規(guī)范是：升高到235℃，保溫8h,繼續(xù)升溫到430℃，保溫4h后，才投入工作。這樣不但能保證內外溫度均勻一致，而且有足夠的時間消除一切內部熱應力。當然在爐內加熱擠壓筒是最佳的預熱方式。
在擠壓過程中，擠壓筒溫度應比錠坯溫度低15～40℃。如果擠壓速度過快，以致擠壓筒溫度上升到高于錠坯溫度，就要設法使擠壓筒溫度下降，這不但是一件麻煩的工作，而且產量會下降。在生產速度上升過程中，有時受電偶控制的加熱元件會被切斷，可是擠壓筒溫度仍在上升。如果擠壓筒溫度高于470℃，擠壓廢品就會上升。應根據不同的合金確定理想的擠壓筒溫度。
千萬不要認為預熱擠壓筒是在浪費時間、消耗能源。有一個工廠有一次為了趕生產任務，一方面用內部電阻元件加熱，另一方面又以液化氣燒嘴加熱。在這種情況，溫度無法測量與控制，會產生巨大的熱應力，內襯溫度高，膨脹比外套的快，以致擠壓筒裂開，并聽到“炸裂”的聲音。這是作者親身經歷的。
擠壓軸在工作過程中會積蓄內應力，這種應力<
如果擠壓機的擠壓力不夠大，很難順利擠壓或甚至出現(xiàn)塞模現(xiàn)象而擠不動時，就可提高錠坯溫度，但擠壓速度應低些，以防材料的出口溫度過高。每一個合金都有其特定的最優(yōu)的擠壓(錠坯)溫度。生產實踐證明，錠坯溫度最好保持在430℃左右（擠壓速度≥16mm/s時）。6063合金型材的出模溫度不得超過500℃，6005合金的最高出口溫度為512℃，6061合金的最好不大于525℃。出模溫度的不大變化也會影響產品的產量與質量。
擠壓筒溫度也是很重要的，特別應注意預熱階段的溫度升高，應避免各層之間產生過大的熱應力，最好是使擠壓筒與襯套同時升高到工作溫度。預熱升溫速度不得大于38℃/h。最好的預熱規(guī)范是：升高到235℃，保溫8h,繼續(xù)升溫到430℃，保溫4h后，才投入工作。這樣不但能保證內外溫度均勻一致，而且有足夠的時間消除一切內部熱應力。當然在爐內加熱擠壓筒是最佳的預熱方式。
在擠壓過程中，擠壓筒溫度應比錠坯溫度低15～40℃。如果擠壓速度過快，以致擠壓筒溫度上升到高于錠坯溫度，就要設法使擠壓筒溫度下降，這不但是一件麻煩的工作，而且產量會下降。在生產速度上升過程中，有時受電偶控制的加熱元件會被切斷，可是擠壓筒溫度仍在上升。如果擠壓筒溫度高于470℃，擠壓廢品就會上升。應根據不同的合金確定理想的擠壓筒溫度。
千萬不要認為預熱擠壓筒是在浪費時間、消耗能源。有一個工廠有一次為了趕生產任務，一方面用內部電阻元件加熱，另一方面又以液化氣燒嘴加熱。在這種情況，溫度無法測量與控制，會產生巨大的熱應力，內襯溫度高，膨脹比外套的快，以致擠壓筒裂開，并聽到“炸裂”的聲音。這是作者親身經歷的。
擠壓軸在工作過程中會積蓄內應力，這種應力<
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