探讨6063铝型材挤压质量与产量的优化与提高

　　进入21世纪以来，中国的铝型材行业取得了辉煌的成就，中国现已成为世界铝型材生产大国，大量的铝型材产品不断进入国际市场，高端铝型材产品的比例也逐渐增加，中国正一步步成为铝型材生产强国。目前，国内铝型材行业的竞争较量愈演愈烈，不仅新上马的企业增多，而且老企业更新改造的速度也在加快，国内铝型材行业装机水平普遍提高。但在国内大部分铝型材生产企业在工厂规模、产品品种、设备水平、主要技术经济指标与国外同行业相比有比较大的差距，具体表现在企业管理基础薄弱，人员流动性大，劳动者素质低，生产效率低，成品率低。

　　如何提高铝型材挤压质量与产量，以期达到现在市场以客户主导的多品种、大批量、高质量和交货快捷的现代化生产方式，已成为各生产厂家的主要研究课题。本文就我厂的6063铝型材挤压的一些实际情况和具体经验和大家一起探讨。

　　1 提高挤压质量与产量的基础

　　6063铝合金在建筑铝型材中使用最为广泛，就现有的生产状况而言，挤压质量与产量还存在很大的提升空间：

　　(1)6063铝合金（词条“铝合金”由行业大百科提供）的极限挤压速度为100~150米/分钟，而现在一般铝型材的挤压速度控制在30~60米/分钟。

　　(2)6063铝合金（词条“合金”由行业大百科提供）建筑型材的成品率平均只有85%左右。

　　(3)新品试模的一次合格率只有60%左右。

　　(4)一线员工的文化程度不高，生产操作的素质提升空间大。

　　(5)“6S”、“JIS”等现代生产管理方式的引入。

　　2 提高挤压质量与产量的工艺方法

　　2.1 提高铸锭质量

　　铝铸锭是挤压生产的原材料，其质量直接影响到挤压压力、速度、产品的内在和外在质量。铸锭组织均匀，晶粒细小，无夹渣、气孔、偏析、裂纹等缺陷时，不仅可以降低挤压力、提高挤压速度，提高产品的内在质量，而且可以减少挤压制品表面气泡、气孔、划伤、开裂、麻点等表面缺陷。

　　在熔炼（词条“熔炼”由行业大百科提供）和铸造控制中，产生气体和杂质的途径有废料回收和熔炼烧损等很多种，因此要采取有效的精炼措施和过滤方法将气体和氧化物夹渣物从铝熔体中排除出来。在保证炉内的排气精炼的同时，增加炉外的在线精炼排气以及采用双级陶瓷过滤，确保达到净化效果。此外，为保证双级陶瓷过滤能满足铸造时流量要求，流槽加装过滤网过滤铝液表面浮渣，避免大的浮渣堵塞陶瓷过滤板。

　　优化铸锭均匀化是“低温高速”、多孔升级模具（词条“模具”由行业大百科提供）等带来高产量的保证。合理的均匀化能使Mg2Si几乎能全部固溶（词条“固溶”由行业大百科提供）于基体，过剩的Si也将固溶或以弥散析出的细小质点存在。这样的铸锭同未均匀化处理的铸锭相比，大约可以使挤压力降低6%~10%，同时在快速挤压的情况下保证有良好的力学性能和表面质量。

　　2.2 适当加大挤压系数，使用多孔模具

　　每个铝材厂都是根据产品的外接圆直径、挤压筒（词条“挤压筒”由行业大百科提供）长度和直径等来选择合适吨位的挤压机。挤压生产时，适当提高挤压系数，不仅可以获得更高的挤压速度，同时可以提高成品率，降低型材的生产费用。同一款型材，用在高吨位的挤压机上，一次挤压能多生产一条锯切长度的制品，这就意味着减少了整体的头尾废料的比例，提高了成品率。此外，将小模具升级到多孔的大模具，相当于同时有多台机在挤压，生产的产量就是成倍的增加。

　　2.3 加强生产管理，即时控制铸锭长度

　　现在的铝型材的品种成千上万，同一品种有时又需要备有多套模具，这些就导致模具数量的庞大，给生产计划的安排增加了难度。铸锭长度的计算一般采用等质量法。随着模具的使用及修理，各部分的壁厚也是在变化的，很难准确计算出制品的截面积，所以原始生产记录在管理工作中的重要性是不言而喻的。每条挤压生产线都有准确度高的电子秤，准确的记录模具在挤压过程中型材的单重、生产的产量、结束挤压的原因等信息，为模具的返修和维护保养提供依据，同时也为下次本套模具上机能准确找到合适的铸锭长度提供数据。

　　使用热剪长铸锭加热炉替代老式的链条式短铸锭加热炉，可以避免铸锭锯切，减少损耗和工序时间，同时挤压时机手可根据模具的动态随时调整剪切长度，获得所需要长度的铸锭，从而使挤压出来的型材的头尾废料达到最短，提高成品率和效率。

　　2.4 使用夹持垫，减少头尾废料

　　型材经过挤压的在线冷却系统后，会产生弯曲和扭拧，必须通过拉直机来矫直。型材的的品种多，样式复杂，直接用钳口夹扁型材两头会导致型材有一段变形（词条“变形”由行业大百科提供）长度需要切除，截面越大的型材变形长度越长，这样就使得需要更长的铸锭来挤压，降低了挤压成品率，增加了挤压的时间。

　　使用铝块、铝棒等制作的不同规格的夹持垫，采用“堆积木”的方式，根据型材的截面形状来合理的组合，对于悬臂较长型材、空心管材（词条“管材”由行业大百科提供）等，头尾变形长度明显缩短，比不使用夹持垫时的成品率、效率均有所提高。

　　2.5 优化挤压流程，减少技术废料

　　在努力减少几何废料的同时也要在生产过程中尽量减少技术废料，确保是正品的都是正品，避免废品的出现。在挤压过程中出现较多的技术废料有硬度不够、拖伤、擦花、碰伤、气泡等。这就要求在挤压时，保证挤压“三温”在工艺范围内;模具加温炉内保持清洁;合理选择冷却方式。同时，型材的磕碰划伤基本是在挤压后续工序的转运中造成的，要尽量避免型材与冷床、储料台、定尺台之间的摩擦与碰撞，运输、装框、吊框等转运操作应轻拿轻放，与型材接触的地方都要保持清洁且有高温毛毡等的保护。

　　3 总结

　　提高6063铝型材挤压质量与产量的措施很多，提高铸锭质量、提高模具技术、提高装机水平、提高工人素质、提高管理水平等都是切实有效的措施。同时，半均质化工艺、等温挤压工艺、梯度加热铸锭、模具冷却、CADEX等新技术的发展引进，都能在一定程度上提高挤压速度和生产效率。一流的生产厂商，不仅要拥有先进的生产设备，而且要有丰富的生产经验及先进的管理体系，两者配合才能生产出一流的产品，满足客户的要求。

　　参考文献

　　[1] 赵国忠，刘静安.6063铝型材挤压工艺的优化.铝加工（词条“铝加工”由行业大百科提供），1999

　　[2] 王丽萍.6063铝型材生产的全过程合格率分析.铝加工，2000

　　[3] 杜新宇，任义磊.提高铝型材挤压生产率的工艺方法.轻合金加工，2010【完】