1060 Pembentukan Regangan Kepingan Bulat Aluminium Alat Memasak: Cara Mengawal Keretakan Bawah dan Ketebalan Dinding Tidak Sekata?

1060 aloi aluminium adalah bahan pilihan untuk lukisan dalam alat memasak aluminium (periuk belanga, mangkuk, besen, dll.) kerana keplastikan yang sangat baik, kekonduksian haba yang baik, dan kos rendah. Namun begitu, retak sudut bawahdan ketebalan dinding tidak sekataadalah dua kecacatan frekuensi tinggi dalam proses lukisan dalam, secara langsung mempengaruhi kadar hasil, kekuatan, dan hayat perkhidmatan produk akhir. Artikel ini secara sistematik menganalisis punca dari empat dimensi—bahan, acuan, proses, dan peralatan—dan mencadangkan skim kawalan proses penuh untuk mencapai kestabilan, pembentukan berkualiti tinggi daripada 1060 alat memasak aluminium.

saya. Mekanisme Kecacatan Teras dalam Lukisan Dalam 1060 Alat Memasak Cakera Aluminium

(saya) Retak Bawah: Kegagalan Beban Tekanan di Bahagian Kritikal

Semasa lukisan alat memasak, tegasan bahan dibahagikan kepada tiga zon: bahagian bawah pukulan (tekanan hidrostatik, sukar berubah bentuk), dinding sisi (tegasan tegangan jejari + tegasan mampatan tangen, zon ubah bentuk utama), dan sudut bawah (titik tangen antara sudut R tebuk dan dinding sisi, di mana kepekatan tekanan adalah paling teruk).

• Pati Mekanikal: Sudut bawah mengalami superposisi tegasan tegangan jejaridan tekanan lentur. Apabila tegasan melebihi kekuatan tegangan 1060 aluminium (110-145MPA, O-temper), retakan mikro memulakan dan merambat, membentuk retakan melalui ketebalan.
• Faktor Penyumbang Utama
  1. Aliran Bahan Tidak Seimbang: Daya pemegang kosong yang berlebihan atau sudut R yang terlalu kecil menghalang aliran tepi kosong, menyebabkan bahagian bawah direntangkan secara paksa dan “tercabut.”
  2. Kepekatan Tekanan: Sudut R tebukan yang terlalu kecil atau permukaan kasar membawa kepada tegasan setempat yang jauh melebihi had material.
  3. Sifat Bahan Tidak Mencukupi: 1060 aluminium tidak anil (H18/H24 perangai), saiz bijian kasar, calar/kekotoran permukaan, mengurangkan keplastikan dengan ketara.
  4. Parameter Proses Tidak Padan: Kelajuan lukisan yang berlebihan, pelinciran yang lemah, meningkatkan rintangan geseran secara drastik, membawa kepada beban tekanan bawah.

(II) Ketebalan Dinding Tidak Sekata: Perbezaan Spatial dalam Kadar Aliran Bahan

Darjah ubah bentuk yang berbeza dalam pelbagai bahagian kosong semasa lukisan menghasilkan dinding sisi atas yang lebih tebal dan sudut bawah yang lebih nipis. Dalam kes yang teruk, perbezaan ketebalan melebihi 30%, secara langsung menjejaskan kekuatan dan keseragaman alat memasak.

• Punca Punca
  1. Perbezaan Kadar Aliran: Bahan pada pembukaan die, tertakluk kepada tegasan mampatan tangen, cenderung menebal dan mengalir lebih cepat; sudut bawah, tertakluk kepada tekanan tegangan, cenderung nipis dan mengalir lebih perlahan. Perbezaan kadar ini menyebabkan pengagihan ketebalan dinding tidak sekata.
  2. Pembersihan Mati Tidak Sekata: Ketumpuan yang lemah antara pukulan dan mati, pelepasan yang berlebihan atau tidak mencukupi, menyebabkan pemerahan unilateral bahan yang berlebihan, membawa kepada penipisan atau kedutan setempat.
  3. Agihan Daya Pemegang Kosong Tidak Sekata: Ketegaran pemegang kosong yang tidak mencukupi, daya pin ejektor tidak seimbang, menyebabkan kelajuan aliran masuk bahan tepi tidak konsisten, mengakibatkan turun naik ketebalan dinding beralun.
  4. Kecacatan Kosong: Toleransi ketebalan cakera aluminium melebihi ±5%, anisotropi (perbezaan keplastikan sepanjang arah bergolek), menyebabkan sisihan ketebalan semasa ubah bentuk.

II. Kawalan Bahan: Meningkatkan Kestabilan Pembentukan daripada Sumber

Perangai, struktur mikro, dan kualiti permukaan 1060 aluminium adalah asas untuk mengawal keretakan dan ketebalan dinding yang tidak sekata.

1. Suhu Bahan Optimum: O-Temper Annealing sebagai Teras

• Perangai Pilihan: 1060-O cakera aluminium beranil sepenuhnya, dengan pemanjangan ≥25%, kekerasan HB30-35, menawarkan keplastikan yang terbaik, sesuai untuk lukisan dalam.
• Kawalan Proses Penyepuhlindapan Tepat
  • Suhu: 320-340° C. (penghabluran semula lengkap, mengelakkan kekasaran bijirin);
  • Masa berendam: Ketebalan ≤1mm → 30-45min, 1-2mm → 45-60min;
  • Menyejukkan: Relau sejuk hingga di bawah 200°C sebelum memunggah, melegakan tekanan dalaman dan menapis bijirin (saiz bijian ≤ gred 5).
• Tempers yang dielakkan: H18 (penuh keras, pemanjangan <10%), H24 (separuh keras, terdedah kepada retak dalam lukisan dalam), hanya sesuai untuk lukisan cetek bahagian kecil.

2. Kawalan Kualiti Kosong yang Ketat

• Toleransi Ketebalan: Dikawal dalam ±3%, (mis., 0.8mm kosong → 0.776-0.824mm) untuk mengelakkan penguatan ketidaksamaan awal.
• Kualiti permukaan: Bebas calar, karat, skala, kemasukan keras; Degrease dan bersihkansebelum melukis (penyahgaraman alkali + bilas air + pengeringan) untuk mengeluarkan minyak, bahan cemar, mengelakkan geseran dan keretakan yang tidak sekata.
• Ketepatan Dimensi: Gunting cakera aluminium supaya bebas burr, bujur ≤0.5%, memastikan aplikasi daya simetri semasa melukis.

III. Reka Bentuk dan Pengoptimuman Acuan: Menghilangkan Kepekatan Tekanan, Mengimbangi Aliran Bahan

Acuan adalah teras untuk kawalan kecacatan, menumpukan pada mengoptimumkan empat elemen utama: jejari sudut, pelepasan, permukaan, dan sistem pemegang kosong.

1. Jejari Sudut: The “Injap Penampan” untuk Kepekatan Tekanan

Jejari sudut yang terlalu kecil adalah punca utama keretakan bahagian bawah yang berkaitan dengan acuan, memerlukan reka bentuk yang tepat berdasarkan ketebalan bahan (t):

• Jejari Pukulan (Rp): ≥ 4t, (mis., t=0.8mm → Rp≥3.2mm); Biasa digunakan Rp=3-5mm untuk alat memasak. Jejari yang lebih besar kurang terdedah kepada keretakan, tetapi terlalu besar boleh menyebabkan kedutan.
• Jejari Mati (Rd): ≥ 6t, (mis., t=0.8mm → Rd≥4.8mm); Rd yang terlalu kecil menghalang aliran masuk bahan, tekanan bawah yang meningkat secara drastik.
• Rawatan Peralihan: Peralihan lancar antara punch bottom dan R-corner, dinding sisi dan sudut R, bebas daripada sudut tajam atau tanda alatan, digilap ke Ra ≤0.2μm.

2. Pelepasan Punch-Die: The “Tolok” untuk Keseragaman Ketebalan Dinding

Kelegaan secara langsung menentukan jumlah dan keseragaman penipisan dinding sisi. Kelegaan standard untuk 1060 lukisan alat memasak aluminium:

• Lukisan Konvensional: Kelegaan Z = (1.05-1.15)t, (t ialah ketebalan kosong);
  • Lukisan cetek (nisbah kedalaman-kepada-lebar <1): Z=1.05t, penipisan dinding ≤5%;
  • Lukisan dalam (nisbah kedalaman-kepada-lebar 1-1.5): Z=1.1t, penipisan dinding 8-12%;
  • Lukisan lebih dalam (nisbah kedalaman-kepada-lebar >1.5): Z=1.15t, mencegah penipisan dan keretakan bahagian bawah yang berlebihan.
• Keperluan Ketepatan: Toleransi kelegaan ≤ 0.02mm, kepekatan pukulan mati ≤0.02mm, kelegaan yang konsisten di keempat-empat penjuru.

3. Permukaan dan Struktur Acuan: Mengurangkan Geseran, Meningkatkan Ketegaran

• Rawatan Pengerasan Permukaan: menumbuk, mati, dan pemegang kosong dirawat dengan salutan TDatau penyaduran krom keras, kekerasan HV1200+, untuk rintangan haus, pengurangan geseran, menghalang pemarkahan dan geseran tidak sekata.
• Pengoptimuman Sistem Pemegang Kosong
  • Pemegang Kosong: guna QT600-3 besi muluratau keluli H13 untuk ketegaran yang mencukupi, mencegah ubah bentuk;
  • Susun Atur Pin Ejector: Agihkan sama rata 8-12 pin ejektor, dengan daya pin sudut 10-15% lebih tinggi daripada pin tengah, memastikan tekanan pemegang kosong seragam;
  • Struktur Daya Pemegang Kosong Pembolehubah: Gunakan kumpulan silinder nitrogen untuk mencapai pelarasan dinamik: “tekanan awal tinggi → tekanan pembentukan rendah → tekanan akhir tinggi”.
• Struktur Bantu: Tambah melukis manikpada die (manik cetek, rintangan sederhana) untuk mengawal aliran bahan tepi; Tambah lubang bolongpada bahagian bawah punch (φ1-2mm) untuk mengelakkan sentuhan bahagian bawah berlebihan dan penipisan yang disebabkan oleh vakum.

IV. Kawalan Tepat Parameter Proses: Imbangan Dinamik untuk Pembentukan Stabil

Parameter proses (kuasa pemegang kosong, kelajuan, pelinciran, bilangan cabutan) adalah kunci untuk penyahpepijatan di tapak. Mereka mesti sepadan dengan bahan dan acuan untuk dicapai “bahan mengalir dengan betul, tekanan tidak melebihi had“.

1. Pasukan Pemegang Kosong: The “Suis Induk” untuk Aliran Bahan

Daya yang berlebihan → retak bawah; Daya tidak mencukupi → berkedut, ketebalan dinding tidak sekata. Mesti ditetapkan dengan tepat berdasarkan saiz kosong dan kedalaman lukisan:

• Formula Pengiraan: Daya pemegang kosong F = (0.3-0.5) × Luas bulatan kosong × Kekuatan hasil bahan, (1060-O kekuatan hasil ≈90MPa).
• Pelarasan Dinamik (Daya Pemegang Kosong Pembolehubah)
  • Peringkat Permulaan (acuan kenalan kosong): 3.5-4 MPA, mengelakkan kedutan tepi;
  • Peringkat Pembentukan (bahan mengalir ke dalam rongga): 2-2.5 MPA, mengurangkan daya tegangan bawah, mengelakkan keretakan;
  • Peringkat Akhir (membentuk lengkap): 3-3.5 MPA, membetulkan ketebalan dinding sisi, menghalang springback.
• Penghakiman di tapak: Dengan daya pemegang kosong yang betul, tepi kosong tidak menunjukkan kedutan, bahagian bawah tidak menunjukkan keretakan, dan ketebalan dinding sisi adalah seragam. Jika bahagian bawah retak → mengurangkan daya pemegang kosong; kalau kedut tepi → meningkatkan daya pemegang kosong.

2. Kelajuan Melukis: The “Pace Setter” untuk Menghilangkan Tekanan

1060 keplastikan aluminium adalah sensitif kepada kadar terikan. Terlalu cepat → kepekatan tekanan, retak; Terlalu lambat → kecekapan rendah.

• Kawalan Kelajuan Berlangkah
  • Strok Ke Bawah Pantas: 50-80 mm/s (perjalanan terbiar, meningkatkan kecekapan);
  • Pembentukan Kenalan: 5-10 mm/s (peringkat kritikal, kelajuan perlahan membolehkan aliran bahan seragam, melegakan tekanan);
  • Memegang & Pulangan Strok: 10-15 mm/s (tahan selama 2-3s, menghapuskan springback, menstabilkan ketebalan dinding).
• Keperluan Peralatan: guna Penekan hidraulik CNCdengan kawalan kelajuan gelung tertutup untuk mengelakkan kesan dan turun naik.

3. Sistem Pelinciran: The “Penyahpecutan” untuk Rintangan Geseran

Pelinciran yang lemah meningkatkan pekali geseran di atas 0.3, meningkatkan tekanan bawah oleh 30%+, punca utama keretakan.

• Pemilihan Pelincir: Minyak lukisan khas untuk 1060 aluminium, (mengandungi bahan tambahan tekanan melampau), kelikatan kinematik 68-100 mm²/s pada 40°C, atau pes grafit + minyak enjinpelincir bercampur.
• Kaedah Pelinciran: Sapukan rata pada kedua-dua belah, memohon semula setiap 200 pukulan; Mengekalkan filem minyak lengkap pada permukaan acuan (terutamanya sudut-R), mengelakkan geseran kering.
• Penilaian Kesan: Selepas membentuk, permukaan benda kerja licin, bebas daripada pemarkahan, pekali geseran <0.12, bahagian bawah tidak menunjukkan perubahan warna yang terlalu panas.

4. Lukisan Berbilang Peringkat: The “Kaedah Penguraian” untuk Alat Memasak Kompleks

Untuk alat memasak dengan nisbah kedalaman-ke-lebar >1.5 (mis., periuk stok dalam, periuk dalam periuk nasi), lukisan satu peringkat terdedah kepada keretakan dan ketebalan dinding yang tidak sekata. 2-3 peringkat lukisandiperlukan untuk mengedarkan ubah bentuk.

• Peruntukan Peringkat
  • pentas 1: Lukis ke 60-70% daripada jumlah kedalaman, dengan jejari tebuk bahagian bawah yang diperbesarkan (1.2 kali nilai akhir) dan kelegaan yang diperbesarkan (1.2 kali nilai akhir);
  • Penyepuhlindapan Perantaraan: 300-320° C., tahan selama 30min, menghapuskan pengerasan kerja, memulihkan keplastikan;
  • pentas 2/3: Kurangkan jejari sudut dan kelegaan secara beransur-ansur kepada dimensi akhir, meningkatkan keseragaman ketebalan dinding dalam lingkungan ±8%.

V. Kawalan Peralatan dan Proses: Memastikan Kestabilan Proses

1. Keperluan Ketepatan Peralatan

• guna 200-500Penekan hidraulik KN CNC, selari slaid ≤0.05mm/m, keserenjangan ≤0.03mm/m, kebolehulangan daya pemegang kosong ±1%.
• Sistem Pemegang Kosong: guna silinder pemegang kosong hidraulik bebasatau silinder nitrogen, mengelakkan daya pemegang kosong mekanikal yang tidak sekata.

2. Pemantauan dan Nyahpepijat Dalam Talian

• Pemeriksaan Perkara Pertama: Semak bahagian pertama setiap kelompok untuk sudut bawah (tiada retak), ketebalan dinding (6 mata: atas/tengah/bawah/empat penjuru, perbezaan ≤10%), ketepatan dimensi.
• Penyelesaian Masalah Kecacatan Pantas
  • Bucu bawah retak: → Naikkan Rp/Rd, mengurangkan daya pemegang kosong, mengoptimumkan pelinciran, perlahan membentuk kelajuan;
  • Ketebalan yang berlebihan pada dinding sebelah atas, penipisan yang berlebihan di bahagian bawah: → Tingkatkan kelegaan die, mengurangkan daya pemegang kosong peringkat akhir, laraskan rintangan manik lukis;
  • Ketebalan dinding tidak sekata unilateral: → Kepekatan acuan yang betul, laraskan pengagihan daya pin ejector, mengisar semula permukaan pemegang kosong.

3. Penyelenggaraan Acuan

• Periksa sudut R acuan, haus permukaan setiap syif, menggilap dengan segera (Ra ≤0.2μm);
• Gantikan pin ejektor yang haus, silinder nitrogen dengan kerap untuk memastikan daya pemegang kosong yang stabil;
• Lakukan pemeriksaan menyeluruh terhadap pelepasan acuan, konsentrik, ketegaran setiap 5000 pukulan.

VI. Skim Kawalan Bersepadu dan Pengesahan Kesan

(saya) Parameter Proses Piawai (Contoh: 0.8mm Cakera Aluminium 1060-O, 240Periuk Dalam Diameter mm)

(II) Pengesahan Kesan

Selepas melaksanakan skim di atas untuk 1060 alat memasak aluminium lukisan dalam:

• Kadar keretakan bawah: Dikurangkan daripada 15-20% ke <1%;
• Keseragaman ketebalan dinding: Perbezaan ketebalan dikawal dalam ±7%, memenuhi piawaian kekuatan alat memasak;
• Kadar hasil: Meningkat daripada 75% untuk berakhir 98%, mengurangkan kos pengeluaran dengan ketara.

VII. Kesimpulan

Keretakan bawah dan ketebalan dinding tidak sekata dalam lukisan dalam 1060 alat memasak cakera aluminium terhasil daripada gandingan pelbagai faktor: bahan, acuan, proses, dan peralatan. Teras kawalan terletak pada: menggunakan bahan anil suhu O sebagai asas, menggunakan acuan dengan jejari sudut besar dan kelegaan seragam sebagai pembawa, melaksanakan daya pemegang kosong berubah-ubah, kelajuan perlahan, dan proses pelinciran yang kuat sebagai cara, dan bergantung pada peralatan berketepatan tinggi sebagai jaminan, untuk mencapai “aliran seragam, tekanan seimbang, dan ubah bentuk yang boleh dikawal” daripada bahan tersebut.