在鋁及鋁合金半成品出產(chǎn)中，揉捏是首要成形技術(shù)之一，揉捏商品（型材、管材及少數(shù)的線材、棒材）約占悉數(shù)半成品的30%。1998年，全球的鋁半成品產(chǎn)值約19100kt,其間揉捏商品為5820kt,品種已近40000種。全世界鋁材揉捏機在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(dá)國家98%揉捏機的揉捏力超越15MN,但中國90%揉捏機的揉捏力在15MN以下。揉捏機的開工率不足是一個全球性的問題，平均才能使用率約65%,其間日本的最高為91.6%,北美和西歐的約70%,中國的35%擺布。

　　在這種狀況下，怎么進步揉捏機的出產(chǎn)率已成為燃眉之急。進步出產(chǎn)率的辦法許多，如進步裝機水平、進步工人本質(zhì)、進步辦理水平等這么普遍性的辦法。這篇文章著重談一些怎么進步產(chǎn)值與質(zhì)量的更為詳細(xì)的辦法。

　　1　領(lǐng)先裝備與高本質(zhì)工人是進步產(chǎn)值的條件

　　對進步揉捏商品的產(chǎn)值來說，領(lǐng)先的裝備、高本質(zhì)的工人、現(xiàn)代化的科學(xué)辦理起著至關(guān)重要的效果。在中國現(xiàn)有的2500多臺揉捏機中，夠得上國際水平的只不過25臺擺布，即約1%，如南平鋁廠的14.5MN(1600UStf.)揉捏機與25MN(2750UStf.)揉捏機、天津有色金屬集團公司從意大利引入的55MN（5500UStf.)揉捏機、裕華鋁業(yè)有限公司從美國西馬克.薩頓公司（SMS Sutton）引入的 21 MN2(2200/2500Ustf.)的揉捏機、西安飛機公司從日本宇部興產(chǎn)公司（UBE）引入的21MN(2350Ustf.)與16.3MN(1800Ustf.)揉捏機等。

　　中國鋁揉捏工業(yè)正處于構(gòu)造調(diào)整期間，應(yīng)防止低水平的重復(fù)引入與建造，對現(xiàn)有的有改造價值的揉捏機最佳改形成現(xiàn)代化的高水平揉捏機。新引入的正揉捏機應(yīng)裝有：計算機輔佐正揉捏體系（CADEX—Computer Aided DirectExtrusion），以使在等溫揉捏期間都處于最大揉捏力效果下，盡量縮短實踐揉捏時刻；需裝有超精細(xì)的液壓油過濾器，并有連續(xù)監(jiān)測液壓油質(zhì)量與溫度的儀器；裝有各項技術(shù)參數(shù)顯現(xiàn)與監(jiān)控電子體系PICOS(Process Information &ControlSystem);還應(yīng)有MIDIS體系（辦理信息與確診顯現(xiàn)體系—Management Information and Diagnostic Indication System），以顯現(xiàn)各項技術(shù)參數(shù)與出產(chǎn)狀況的各種信息，以及對設(shè)備的毛病及時宣布正告與顯現(xiàn)信號，輔導(dǎo)保護與維修，最大限度地縮短泊車時刻；等等。

　　2　溫度操控與進步產(chǎn)值的聯(lián)系

　　通常，假如沒有非預(yù)定的停機時刻，那么最大產(chǎn)值首要決定于揉捏速度，而后者受制于四個要素，其間三個固定不變而另一個則是可變的。第一個要素是揉捏機的揉捏力，揉捏力大的可在錠坯溫度較低時順利地揉捏；第二個要素是模具規(guī)劃，揉捏時金屬與模壁的沖突通?？墒菇?jīng)過的鋁合金的溫度上升35～62℃；第三個要素是被揉捏合金的特性，是約束揉捏速度的不可操控的要素，型材的出口溫度通常不可超越540℃，不然，資料外表質(zhì)量會降低，模痕明顯加重，乃至呈現(xiàn)粘鋁、凹印、微裂縫、撕裂等。最終一個要素是溫度及其受控程度。

　　假如揉捏機的揉捏力不夠大，很難順利揉捏或乃至呈現(xiàn)塞模景象而擠不動時，就可進步錠坯溫度，但揉捏速度應(yīng)低些，以防資料的出口溫度過高。每一個合金都有其特定的最優(yōu)的揉捏(錠坯)溫度。出產(chǎn)實踐證明，錠坯溫度最佳堅持在430℃擺布（揉捏速度≥16mm/s時）。6063合金型材的出模溫度不得超越500℃，6005合金的最高出口溫度為512℃，6061合金的最佳不大于525℃。出模溫度的不大改變也會影響商品的產(chǎn)值與質(zhì)量。

　　揉捏筒溫度也是很重要的，格外應(yīng)留意預(yù)熱期間的溫度增加，應(yīng)防止各層之間發(fā)生過大的熱應(yīng)力，最佳是使揉捏筒與襯套一起增加到作業(yè)溫度。預(yù)熱升溫速度不得大于38℃/h。最佳的預(yù)熱規(guī)范是：增加到235℃，保溫8h,持續(xù)升溫到430℃，保溫4h后，才投入作業(yè)。這么不光能確保內(nèi)外溫度均勻共同，并且有滿足的時刻消除一切內(nèi)部熱應(yīng)力。當(dāng)然在爐內(nèi)加熱揉捏筒是最佳的預(yù)熱方法。

　　在揉捏進程中，揉捏筒溫度應(yīng)比錠坯溫度低15～40℃。假如揉捏速度過快，致使揉捏筒溫度上升到高于錠坯溫度，就要設(shè)法使揉捏筒溫度降低，這不光是一件費事的作業(yè)，并且產(chǎn)值會降低。在出產(chǎn)速度上升進程中，有時受電偶操控的加熱元件會被堵截，但是揉捏筒溫度仍在上升。假如揉捏筒溫度高于470℃，揉捏廢品就會上升。應(yīng)依據(jù)不同的合金確定抱負(fù)的揉捏筒溫度。

　　千萬不要以為預(yù)熱揉捏筒是在浪費時刻、耗費動力。有一個工廠有一次為了趕出產(chǎn)任務(wù)，一方面用內(nèi)部電阻元件加熱，另一方面又以液化氣燒嘴加熱。在這種狀況，溫度無法丈量與操控，會發(fā)生無窮的熱應(yīng)力，內(nèi)襯溫度高，脹大比外套的快，致使揉捏筒裂開，并聽到“迸裂”的聲音。這是作者親身經(jīng)歷的。

　　揉捏軸在作業(yè)進程中會積儲內(nèi)應(yīng)力，這種應(yīng)力大到必定程度會發(fā)生疲勞裂紋，一旦遭到非軸向的徑向力效果就會開裂。因而，揉捏軸的累計作業(yè)時刻到達(dá)4500h后，最佳進行一次消除應(yīng)力處理，在430～480℃保溫12h,然后隨爐冷卻到50℃以下。惋惜的是，中國很少有工廠照此處理。

　　出產(chǎn)高級優(yōu)異外表修建型材時，對揉捏墊溫度也應(yīng)嚴(yán)厲操控，以削減外表色彩不共同廢品量。固定揉捏墊的質(zhì)量比活動的好得多，能積累更多的熱量，因而能降低錠坯端頭溫度，能削減雜質(zhì)進入型材內(nèi)，有助于進步產(chǎn)值。美國卡斯圖爾公司（Castool）選用緊縮空氣冷卻揉捏墊與揉捏軸，使其溫度降到50℃擺布[1]。

　　模具溫度關(guān)于取得高的產(chǎn)值起著重要的效果，通常不得低于430℃；另方面，也不得過高，不然，不光硬度也許降低，一起會發(fā)生氧化，首要在作業(yè)帶。在模具加熱進程中，應(yīng)防止模具之間緊靠著，阻礙空氣流通。最佳選用帶格的箱式加熱爐，每個模放于一個單獨的箱內(nèi)。

　　錠坯在揉捏進程中的溫度增加可達(dá)40℃擺布或更高些，增加量首要決定于模具規(guī)劃。為了取得最大產(chǎn)值，對各項溫度決不可忽略，應(yīng)記載各個溫度并嚴(yán)加操控，以找出機臺的最大產(chǎn)值與各項溫度的聯(lián)系。

　　最終，揉捏出產(chǎn)廠的職工都應(yīng)緊記：溫度的精細(xì)操控，對進步產(chǎn)值是至關(guān)重要的。

　　3　Optalex操控體系

　　丹麥阿列羅得市（Alleroed）阿盧馬克公司（Alumac）開發(fā)的Optalex操控體系可裝于慣例的等溫揉捏機上，可與大多數(shù)PLC體系接口，一直操控資料的出口溫度穩(wěn)定，可使一根錠坯的揉捏周期縮短5%～35%,使揉捏作業(yè)到達(dá)最優(yōu)化,既能進步產(chǎn)值，又能改進商品質(zhì)量，各項功能一直均勻共同。

　　圖1揉捏速度、溫度與揉捏時刻的聯(lián)系

　　實線—裝有Optalex操控體系的等溫揉捏；

　　虛線—慣例等溫揉捏；A—時刻節(jié)省

　　Optalex體系由3種元件構(gòu)成：紅外線照相機，操作盤與進程操控體系。溫度丈量體系是非接觸式的，建立在對靶的多波長紅外線掃描原理上。照相機內(nèi)裝有激光設(shè)備，發(fā)射的激光一直對準(zhǔn)靶面的基地。照相機安于盡量靠近模出口處，因而能精確地測定型材的溫度。操作盤是用規(guī)范的工業(yè)硬件專門規(guī)劃的，而軟件體系則是依據(jù)用戶供給的數(shù)據(jù)(模具型式與數(shù)量、合金類型、最大揉捏速度與溫度)規(guī)劃的。出產(chǎn)數(shù)據(jù)悉數(shù)儲存于磁盤內(nèi)，可隨時獲取。

　　進程操控體系(process controlsystem)有3個獨立進程操控，各司其職；信息傳遞（conmmunication），操控與溫度丈量。該體系依據(jù)照相機拍得的數(shù)據(jù)與有些傳來的信息進行閉環(huán)操控演算，對有關(guān)參數(shù)進行主動操控，使型材的出模溫度堅持穩(wěn)定。

　　4　瑞典型材集團公司31.5MN揉捏機進步產(chǎn)值的辦法

　　瑞典型材集團公司（Profil Gruppen）于1998年投產(chǎn)了1臺意大利聯(lián)合金屬工程公司（CometalEngineering）規(guī)劃制造的31.5MN揉捏機，用于揉捏汽車工業(yè)型材與修建型材[3]。該出產(chǎn)線有兩大特色：采取了一系列的辦法來削減廢品，以進步產(chǎn)值；對環(huán)境污染降到了當(dāng)今世界最低水平，可謂是一條“綠色”的樣板揉捏出產(chǎn)線。

　　揉捏錠直徑為250mm,可出產(chǎn)揉捏比為45～50的型材，型材的線密度為2.46～2.216kg/m。非作業(yè)（輔佐）時刻為15s,選用梯度加熱，以完成等溫揉捏，并嚴(yán)厲操控型材出口溫度，以到達(dá)最合理的最大揉捏速度。

　　因為商品產(chǎn)值與質(zhì)量首要取決于工人本質(zhì)，所以在未投產(chǎn)前就對操作工人與維修工人進行了嚴(yán)厲的訓(xùn)練。對降低廢品量的詳細(xì)辦法如下：

　　—加長錠坯，由曩昔的900m增長到1100mm,而壓余厚度仍為25mm。

　　—使用熱剪，可使金屬實收率進步4%。

　　—在型材的焊合處鋸斷。因而，在43m長的資料上發(fā)生的廢料長度僅1m,而慣例料的長度為44m,發(fā)生的廢料卻長達(dá)2.5m。這么改的結(jié)果是成品率進步3.3%,一起，因為精心操控揉捏速度，型材的外表質(zhì)量也有所進步。別的，格外留意型材在后部設(shè)備上的運動狀況，盡量防止擦傷與劃傷，使成品率進步0.5個百分點。

　　—盡量削減零部件的磨損，選用主動光滑，以縮短保護維修時刻，延長出產(chǎn)有用時刻，盡量選用精細(xì)構(gòu)造。