Требования к корректировщику матриц

admin 3106 Views

Полный перечень квалификационных требований к корректировщику матриц для экструзии алюминия.
Может применяться при приеме на работу новых корректировщиков матриц и для повышения квалификации действующих корректировщиков.
Кроме того, представлен обзор инструментов, приспособлений и оборудования, которые применяются при корректировке экструзионных матриц.

Корректировка экструзионных матриц остается уделом и привилегией ограниченного числа профессионалов. На каждом производстве прессованных алюминиевых профилей фигура корректировщика матриц является очень важной и трудно заменимой.

Доступная техническая информация по корректировке матриц весьма ограничена. Ниже представлены квалификационные требования к корректировщикам экструзионнных матриц на основании довольно свежих материалов из источников [1-3].

1 Что такое корректировка матриц

Прессовщикам алюминия хорошо известно, что хорошее состояние экструзионных матриц является критическим фактором для хорошего качества прессованных алюминиевых изделий – профилей, труб, прутков и полос, а также для высокой производительности экструзионного пресса.

Рисунок 1 – Схема экструзионного пресса [1]

Участок корректировки матриц на заводе по прессованию алюминия – это производственный участок или производственная мастерская, где матрицы проходят технический осмотр, техническое обслуживание и ремонт. Обычно различают два типа корректировок матриц [1]:

Корректировка новой матрицы перед запуском ее в производство. Она производится после пробного прессования на этой матрице. Ее главная цель – небольшие изменения конструкции матрицы для повышения точности геометрических размеров прессуемого профиля. Кроме того, на этом этапе производят азотирование матриц для повышения их поверхностной твердости.
Корректировка матрицы после того, как она отработает очередной производственный цикл на прессе. В этом случае причинами для корректировки матрицы могут быть необходимость изменения течения алюминия, повреждение и износ, разрушения, прогибы и потери твердости.

2 Требования к корректировщику матриц

2.1 Корректировщик матриц

Работники участка корректировки матриц, которые выполняют операции по корректировке матриц, называются корректировщиками матриц. Они управляют матричными ресурсами и обычно отвечают за подготовку матричных комплектов, проводят пробные прессования новых или скорректированных матриц, ремонт матриц, а также техническое обслуживание матриц и связанных с ними вспомогательных опорных инструментов, таких как больстеры и подкладки.

Корректировщики матриц должны обладать высоким уровнем технических навыков и знаний. При принятии решения о корректировке матрицы необходимо принимать во внимание следующее [1]:

Для устранения одного и того же дефекта профиля может выполняться несколько вариантов корректировки матрицы.
Некоторые корректировки могут дорогостоящими и трудоемкими.
Неправильно выбранная корректировка может снизить срок службы матрицы.
Иногда может потребоваться несколько корректировок для устранения единственной проблемы.

Поэтому правильный выбор и выполнение оптимальных корректирующих операций на матрицах являются очень важными. Для принятия правильных решений корректировщики матриц должны обладать многими практическими навыками и умениями, а также необходимыми техническими знаниями.

2.2 Навыки и умения корректировщика матриц

Требуемые навыки и умения включают [2]:

Уменьшение длины рабочих поясков путем фрезерования, шлифования, ручного и машинного полирования для ускорения течения металла или увеличения скорости подачи металла
Методы затормаживания рабочих поясков для замедления течения
Механическая обработка рабочих поясков для снижения их шероховатости
Наращивание рабочих поясков с помощью кернения
Шлифование зеркала матрицы
Обработка оправок для облегчения течения металла
Выполнение точных измерений
Подгонка больстера и других опорных компонентов матрицы
Простые изменения конструкции матриц (расположение, ориентация, количество очков и т. д.) для повышения производительности и повышения количества годной продукции
Занесение информации о корректировках в паспорт матрицы и обеспечение обратной связи с разработчиками матриц.

Рисунок 2 – Типичные инструменты для измерения матриц [1]

2.3 Технические знания корректировщика матриц

Требуемые технические знания, которыми должен владеть корректировщик матриц, включают [2-3]:

1) Матрицы:

конструкция:
– сплошные матрицы
–полые матрицы
– компоненты для поддержки матрицы
– химический состав и характеристики различных сталей для изготовления матриц
процесс изготовления матриц
процесс азотирования матриц и его цель
процесс проектирования алюминиевых профилей и поведение профилей с типичными сечениями при прессовании
рабочие пояски:
– форма и назначение
– отклонения плоскости рабочего пояска
– затормаживание рабочего пояска
– растормаживание рабочего пояска

2) Опорные компоненты матрицы и типичные ошибки:

больстеры:
– соответствие матриц больстерам
– типичные ошибки при прессовании алюминия, связанные с неправильным выбором или установкой больстера
подкладки:
– снижение твердости
– чашеобразность
питатели:
– влияние на образование поверхностных дефектов
– размеры не соответствуют рабочим пояскам

3) Процесс экструзии:

поведение различных форм профилей при экструзии
дефекты профилей, связанные с отклонением «языков»; соответствующая корректировка матрицы
различия в длинах профилей в матрице и возможные причины:
– неравномерное охлаждение слитков при гомогенизации
– нарушение соосности компонентов пресса
– износ рабочих поясков или неравномерная их полирование
управление прессом:
– неправильная установка параметров нагрева
– неправильный выбор больстера для матрицы
– неправильное управление процессом продавливания алюминиевой заготовки через матрицу
принципы течения алюминия:
– различия скорости течения алюминия через детали и толщины профиля
– скорость течения алюминия по сечению контейнера
– зависимость течения алюминия от длины рабочего пояска
– скорость течения алюминия через матрицу и его температура определяют степень заполнения матрицы металлом
нагрев:
– заготовки
– матрицы
– профиля в процессе экструзии
поверхностные дефекты алюминиевых профилей и их причины:
– следы матрицы (риски) вызываются шероховатостью или повреждением рабочих поясков, износом рабочих поясков или отслоением азотированного слоя (die lines)
–задиры-налипы (pick-ups)
– полосчатость (streaking)
– пузыри (blisters)
– включения в металле алюминиевых заготовок
влияние неправильного нагрева:
– коробление тонкостенных профилей в результате перегрева
– блокирование матрицы
риск, связанный со сваркой экструзионных матриц
вопросы эффективности матриц:
постоянный мониторинг технического состояния матриц путем регулярного технического осмотра матриц и записей в паспортах матриц
сбалансированность количества корректировок матрицы с учетом произведенного объема профилей, скорости прессования и количества брака
при необходимости заказ новой матрицы или капитальной переделки матрицы изготовителем матрицы.

3 Идентификация причин дефектов алюминиевых профилей

Корректировщик матриц (старший корректировщик) должен обладать навыками и знаниями, которые требуются для участия в следующих действиях:

систематический осмотр алюминиевых профилей с целью выявления дефектов и несоответствий, причиной которых являются как сплошные или полые матрицы, так и другие дефекты, не связанные с матрицами;
определение наиболее эффективного корректирующего действия для устранения выявленного дефекта
при необходимости, разработка рекомендаций для операторов экструзионного пресса, проектировщиков матриц и изготовителей матриц.

3.1 Выявление дефекта алюминиевого профиля

Проверить профиль на искажение формы, поперечной и продольной
Проверить соответствие размеров профиля чертежам
Проверка профиля на наличие поверхностных дефектов
Определить место возникновения дефекта: в начале или в конце цикла прессования
Произвести предварительную оценку того, является ли причиной выявленных дефектов матрица (матричный комплект) или они имеют другие причины

3.2 Дефекты, которые не связаны с матрицей или матричным комплектом

Проверить нагрев матрицы и заготовки, а также записи температуры. Убедиться, что нагрев и температура соответствуют установленным требованиям
Убедиться, что профиль прессовался с правильной скоростью и другими параметрами, установленными для данного профиля
Установить характеристики качества заготовки: первичный или вторичный металл, литейное качество
Получить подтверждение от службы главного механика и главного энергетика, что на линии экструзионного пресса отсутствуют какие-либо проблемы: механические, электрические, конструкционные или электронного управления

3.3 Дефектов, которые связаны с матрицей или с матричным комплектом

Выполнить технический осмотр матрицы и матричного комплекта
Осмотреть матрицу на чрезмерный износ, прогиб, повреждения или другие дефекты
Осмотреть рабочие пояски на укорочение, поверхностные дефекты, потерю заданного угла и зазоров
Определить, нужно ли матрицу корректировать, отправить в лом или вернуть изготовителю
Осмотреть компоненты матричного комплекта на наличие дефектов и несоосность при установке матрицы в матрицедержатель

3.4 Разработка рекомендаций

Подготовить рекомендации по корректировке матрицы, при необходимости
Подготовить рекомендации по возможным изменениям технологии прессования или температурных настроек, при необходимости

4 Возможные причины дефектов алюминиевых профилей

4.1 Чрезмерные прогибы матрицы:

Поврежденная матрица
Недостаточная или неправильная поддержка матрицы матричным комплектом из-за:
– низкого качества изготовления компонентов
– износа компонентов
– неправильного выбора компонентов матричного комплект

4.2 Конструкция матрицы или опорного матричного комплекта:

Слишком жесткие допуски размеров и зазоры, которые корректировщик не в состоянии реализовать на практике
Слишком большие допуски размеров и зазоры, что приводит к смещению компонентов во время экструзии и блокировке течения металла

4.3 Блокировка матрицы:

Повреждение матрицы
Чрезмерная полировка или неправильная полировка матрицы
Изгиб языка матрицы
Зазоры рабочих поясков слишком малы
Перегрев заготовки

4.4 Проблемы опорного матричного комплекта:

Чрезмерные прогибы оправок
Чрезмерный прогиб матрицы
Смещение матрицы в ходе экструзии

4.5 Заготовка:

Химический состав и структура
Процесс нагрева заготовки
Изменения химического состава и структуры заготовки при нагреве

4.6 Технология экструзии

Неправильные температурные параметры при нагреве заготовки
Недостаточный контроль первоначального продавливания заготовки через матрицу ( слишком быстро или при слишком высоком давлении)
Неправильные параметры прессования:
– слишком высокая/низкая скорость течения металла через матрицу
– недостаточная и неправильная поддержка профиля на выходе из матрицы
– слабая или неравномерная закалка

4.7 Изготовление и корректировка матрицы:

Искривление формы:
– в ходе экструзии
– на выходе из матрицы
– при закалке
Неравномерное течение ниток для многоочковой матрицы
Схлопывание профиля
Поверхностные дефекты, в том числе:
– налипы/задиры (pickups)
– растрескивание
– образование полос
– следы матрицы.

Источники: