مهارات تصميم المقطع العرضي لمقاطع الألمنيوم لحل مشاكل إنتاج البثق

السبب وراء استخدام مقاطع سبائك الألومنيوم على نطاق واسع في الحياة والإنتاج هو أن الجميع يدركون تمامًا مزاياها مثل الكثافة المنخفضة، ومقاومة التآكل، والتوصيل الكهربائي الممتاز، والخصائص غير المغناطيسية، وقابلية التشكيل، وقابلية إعادة التدوير.

لقد نمت صناعة مقاطع الألمنيوم في الصين من الصفر، من الصغيرة إلى الكبيرة، حتى تطورت لتصبح دولة رئيسية في إنتاج مقاطع الألمنيوم، مع احتلال الإنتاج المرتبة الأولى في العالم. ومع ذلك، مع استمرار زيادة متطلبات السوق لمنتجات مقاطع الألمنيوم، فقد تطور إنتاج مقاطع الألمنيوم في اتجاه التعقيد والدقة العالية والإنتاج على نطاق واسع، مما أدى إلى سلسلة من مشاكل الإنتاج.

يتم إنتاج مقاطع الألمنيوم في الغالب عن طريق البثق. أثناء الإنتاج، بالإضافة إلى النظر في أداء الطارد، وتصميم القالب، وتكوين قضيب الألومنيوم، والمعالجة الحرارية وعوامل المعالجة الأخرى، يجب أيضًا مراعاة التصميم المقطعي للملف الشخصي. لا يمكن لتصميم المقطع العرضي الأفضل أن يقلل من صعوبة العملية من المصدر فحسب، بل يمكنه أيضًا تحسين جودة المنتج وتأثير الاستخدام، وتقليل التكاليف وتقصير وقت التسليم.

تلخص هذه المقالة العديد من التقنيات شائعة الاستخدام في تصميم المقاطع العرضية لملفات الألومنيوم من خلال الحالات الفعلية في الإنتاج.

1. مبادئ تصميم قسم الألومنيوم

إن بثق مقاطع الألمنيوم عبارة عن طريقة معالجة يتم فيها تحميل قضيب الألمنيوم الساخن في برميل البثق، ويتم تطبيق الضغط من خلال الطارد لبثقه من فتحة القالب ذات الشكل والحجم المحددين، مما يتسبب في تشوه البلاستيك للحصول على المنتج المطلوب. نظرًا لأن قضيب الألومنيوم يتأثر بعوامل مختلفة مثل درجة الحرارة وسرعة البثق وكمية التشوه والعفن أثناء عملية التشوه، فمن الصعب التحكم في انتظام تدفق المعدن، مما يجلب بعض الصعوبات في تصميم القالب. من أجل ضمان قوة القالب وتجنب الشقوق والانهيار والتقطيع وما إلى ذلك، يجب تجنب ما يلي في تصميم قسم الملف الشخصي: الكابولي الكبيرة، الفتحات الصغيرة، الثقوب الصغيرة، المسامية، غير المتماثلة، رقيقة الجدران، غير المستوية السُمك، وما إلى ذلك. عند التصميم، يجب علينا أولاً تلبية أدائه من حيث الاستخدام والديكور وما إلى ذلك. القسم الناتج قابل للاستخدام، ولكنه ليس الحل الأفضل. لأنه عندما يفتقر المصممون إلى المعرفة بعملية البثق ولا يفهمون معدات العملية ذات الصلة، وتكون متطلبات عملية الإنتاج مرتفعة للغاية وصارمة، فسيتم تخفيض معدل التأهيل، وستزيد التكلفة، ولن يتم إنتاج الملف الشخصي المثالي. ولذلك، فإن مبدأ تصميم قسم مقاطع الألومنيوم هو استخدام أبسط عملية ممكنة مع تلبية تصميمها الوظيفي.

2. بعض النصائح حول تصميم واجهة الألومنيوم

2.1 تعويض الخطأ

يعد الإغلاق أحد العيوب الشائعة في إنتاج الملف الشخصي. الأسباب الرئيسية هي كما يلي:

(1) غالبًا ما يتم إغلاق المقاطع ذات الفتحات العرضية العميقة عند البثق.

(2) سيؤدي تمديد وتقويم الملامح إلى تكثيف الإغلاق.

(3) سيتم أيضًا إغلاق المقاطع المحقونة بالغراء مع هياكل معينة بسبب انكماش المادة الغروية بعد حقن الغراء.

إذا لم يكن الإغلاق المذكور أعلاه خطيرا، فيمكن تجنبه عن طريق التحكم في معدل التدفق من خلال تصميم القالب؛ ولكن إذا تم فرض عدة عوامل ولم يتمكن تصميم القالب والعمليات ذات الصلة من حل عملية الإغلاق، فيمكن إعطاء التعويض المسبق في تصميم المقطع العرضي، أي الفتح المسبق.

يجب تحديد مبلغ تعويض ما قبل الافتتاح بناءً على هيكله المحدد وخبرة الإغلاق السابقة. في هذا الوقت، يختلف تصميم رسم فتح القالب (الفتح المسبق) والرسم النهائي (الشكل 1).

2.2 تقسيم المقاطع كبيرة الحجم إلى أقسام صغيرة متعددة

مع تطور مقاطع الألمنيوم واسعة النطاق، أصبحت تصميمات المقاطع العرضية للعديد من المقاطع أكبر وأكبر، مما يعني أن هناك حاجة إلى سلسلة من المعدات مثل الطاردات الكبيرة، والقوالب الكبيرة، وقضبان الألومنيوم الكبيرة، وما إلى ذلك لدعمها. ، وترتفع تكاليف الإنتاج بشكل حاد. بالنسبة لبعض المقاطع كبيرة الحجم التي يمكن تحقيقها عن طريق الربط، يجب تقسيمها إلى عدة أقسام صغيرة أثناء التصميم. ولا يؤدي ذلك إلى تقليل التكاليف فحسب، بل يسهل أيضًا ضمان الاستواء والانحناء والدقة (الشكل 2).

2.3 إعداد أضلاع التسليح لتحسين استواءها

غالبًا ما تتم مواجهة متطلبات التسطيح عند تصميم أقسام الملف الشخصي. من السهل ضمان التسطيح للمقاطع ذات الامتداد الصغير نظرًا لقوتها الهيكلية العالية. سوف تتدلى المقاطع الطويلة المدى بسبب جاذبيتها بعد البثق مباشرةً، وسيكون الجزء ذو أكبر إجهاد الانحناء في المنتصف هو الأكثر تقعرًا. أيضًا، نظرًا لأن لوحة الحائط طويلة، فمن السهل توليد موجات، مما يؤدي إلى تفاقم تقطع الطائرة. ولذلك، ينبغي تجنب الهياكل المسطحة كبيرة الحجم في تصميم المقطع العرضي. إذا لزم الأمر، يمكن تركيب أضلاع التسليح في المنتصف لتحسين استواءه. (الشكل 3)

2.4 المعالجة الثانوية

في عملية إنتاج التشكيل الجانبي، يصعب إكمال بعض الأقسام عن طريق معالجة البثق. وحتى لو أمكن القيام بذلك، فإن تكاليف المعالجة والإنتاج ستكون مرتفعة للغاية. في هذا الوقت، يمكن النظر في طرق المعالجة الأخرى.

الحالة 1: الثقوب التي يبلغ قطرها أقل من 4 مم في قسم التشكيل الجانبي ستجعل القالب غير كافي من حيث القوة، ويتلف بسهولة، ويصعب معالجته. يوصى بإزالة الثقوب الصغيرة واستخدام الحفر بدلاً من ذلك.

الحالة 2: إنتاج الأخاديد العادية على شكل حرف U ليس بالأمر الصعب، ولكن إذا تجاوز عمق الأخدود وعرض الأخدود 100 مم، أو كانت نسبة عرض الأخدود إلى عمق الأخدود غير معقولة، فستظهر مشاكل مثل قوة القالب غير الكافية وصعوبة ضمان الفتح سيتم أيضًا مواجهتها أثناء الإنتاج. عند تصميم قسم التشكيل الجانبي، يمكن اعتبار الفتحة مغلقة، بحيث يمكن تحويل القالب الصلب الأصلي ذو القوة غير الكافية إلى قالب منقسم مستقر، ولن تكون هناك مشكلة في فتح التشوه أثناء البثق، مما يجعل الشكل أسهل يحافظ على. بالإضافة إلى ذلك، يمكن عمل بعض التفاصيل عند الوصل بين طرفي الفتحة أثناء التصميم. على سبيل المثال: قم بوضع علامات على شكل حرف V، وأخاديد صغيرة، وما إلى ذلك، بحيث يمكن إزالتها بسهولة أثناء المعالجة النهائية (الشكل 4).

2.5 معقد من الخارج ولكنه بسيط من الداخل

يمكن تقسيم قوالب بثق مقاطع الألمنيوم إلى قوالب صلبة وقوالب تحويلية وفقًا لما إذا كان المقطع العرضي يحتوي على تجويف. تعد معالجة القوالب الصلبة بسيطة نسبيًا، في حين تتضمن معالجة قوالب التحويل عمليات معقدة نسبيًا مثل التجاويف والرؤوس الأساسية. ولذلك، يجب إيلاء الاعتبار الكامل لتصميم قسم التشكيل الجانبي، أي أنه يمكن تصميم المحيط الخارجي للقسم ليكون أكثر تعقيدًا، وينبغي وضع الأخاديد وفتحات المسامير وما إلى ذلك على المحيط قدر الإمكان ، بينما يجب أن يكون التصميم الداخلي بسيطًا قدر الإمكان، ولا يمكن أن تكون متطلبات الدقة عالية جدًا. بهذه الطريقة، كلاً من معالجة وصيانة القالب سوف تكون أبسط بكثير، كما سيتم تحسين معدل الإنتاج.

2.6 الهامش المحجوز

بعد البثق، تتمتع مقاطع الألمنيوم بطرق معالجة سطحية مختلفة وفقًا لاحتياجات العملاء. من بينها، طرق الأنودة والرحلان الكهربائي لها تأثير ضئيل على الحجم بسبب طبقة الغشاء الرقيق. إذا تم استخدام طريقة معالجة السطح لطلاء المسحوق، فسوف يتراكم المسحوق بسهولة في الزوايا والأخاديد، ويمكن أن يصل سمك الطبقة الواحدة إلى 100 ميكرومتر. إذا كان هذا هو موضع التجميع، مثل المنزلق، فهذا يعني أن هناك 4 طبقات من طلاء الرش. سمك يصل إلى 400 ميكرومتر سيجعل التجميع مستحيلًا ويؤثر على الاستخدام.

بالإضافة إلى ذلك، مع زيادة عدد النتوءات وتآكل القالب، سيصبح حجم فتحات التشكيل أصغر وأصغر، في حين أن حجم شريط التمرير سيصبح أكبر وأكبر، مما يجعل التجميع أكثر صعوبة. وبناء على الأسباب المذكورة أعلاه، يجب حجز الهوامش المناسبة وفقا لشروط محددة أثناء التصميم لضمان التجميع.

2.7 علامات التسامح

بالنسبة لتصميم المقطع العرضي، يتم إنتاج رسم التجميع أولاً ومن ثم يتم إنتاج رسم المنتج الجانبي. لا يعني رسم التجميع الصحيح أن رسم منتج الملف الشخصي مثالي. يتجاهل بعض المصممين أهمية الأبعاد وعلامات التسامح. المواضع المحددة هي بشكل عام الأبعاد التي يجب ضمانها، مثل: موضع التجميع، الفتح، عمق الأخدود، عرض الأخدود، وما إلى ذلك، وهي سهلة القياس والفحص. بالنسبة لتفاوتات الأبعاد العامة، يمكن اختيار مستوى الدقة المقابل وفقًا للمعايير الوطنية. يجب وضع علامة على بعض أبعاد التجميع المهمة بقيم تسامح محددة في الرسم. إذا كان التسامح كبيرًا جدًا، فسيكون التجميع أكثر صعوبة، وإذا كان التسامح صغيرًا جدًا، فستزيد تكلفة الإنتاج. يتطلب نطاق التسامح المعقول تراكم الخبرة اليومية للمصمم.

2.8 التعديلات التفصيلية

تحدد التفاصيل النجاح أو الفشل، وينطبق الشيء نفسه على تصميم المقطع العرضي للملف الشخصي. التغييرات الصغيرة لا يمكنها فقط حماية القالب والتحكم في معدل التدفق، ولكن أيضًا تحسين جودة السطح وزيادة معدل الإنتاج. إحدى التقنيات الشائعة الاستخدام هي تقريب الزوايا. لا يمكن أن تحتوي المقاطع المبثوقة على زوايا حادة تمامًا لأن الأسلاك النحاسية الرقيقة المستخدمة في قطع الأسلاك لها أقطار أيضًا. ومع ذلك، فإن سرعة التدفق عند الزوايا تكون بطيئة، والاحتكاك كبير، والضغط مركز، وغالبًا ما تكون هناك حالات تكون فيها علامات البثق واضحة، ويصعب التحكم في الحجم، وتكون القوالب عرضة للتقطيع. ولذلك، ينبغي زيادة نصف قطر التقريب قدر الإمكان دون التأثير على استخدامه.

حتى لو تم إنتاجه بواسطة آلة بثق صغيرة، يجب ألا يقل سمك جدار المقطع عن 0.8 مم، ويجب ألا يختلف سمك جدار كل جزء من القسم بأكثر من 4 مرات. أثناء التصميم، يمكن استخدام الخطوط القطرية أو التحولات القوسية عند التغيرات المفاجئة في سمك الجدار لضمان شكل التفريغ المنتظم وإصلاح القالب بسهولة. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع المقاطع ذات الجدران الرقيقة بمرونة أفضل، ويمكن أن يصل سمك جدار بعض ألواح التقوية والعوارض وما إلى ذلك إلى حوالي 1 مم. هناك العديد من التطبيقات لضبط التفاصيل في التصميم، مثل ضبط الزوايا، وتغيير الاتجاهات، وتقصير الكابولات، وزيادة الفجوات، وتحسين التماثل، وضبط التفاوتات، وما إلى ذلك. باختصار، يتطلب تصميم المقطع العرضي للملف ملخصًا وابتكارًا مستمرًا، ويأخذ في الاعتبار بشكل كامل العلاقة مع تصميم القالب والتصنيع وعمليات الإنتاج.

3. الاستنتاج

كمصمم، من أجل الحصول على أفضل الفوائد الاقتصادية من إنتاج الملفات الشخصية، يجب مراعاة جميع عوامل دورة حياة المنتج بأكملها أثناء التصميم، بما في ذلك احتياجات المستخدم والتصميم والتصنيع والجودة والتكلفة وما إلى ذلك، والسعي لتحقيقها نجاح تطوير المنتج في المرة الأولى. يتطلب ذلك تتبعًا يوميًا لإنتاج المنتج وجمع وتراكم المعلومات المباشرة من أجل التنبؤ بنتائج التصميم وتصحيحها مسبقًا.