如何提高鋁型材擠壓成品率，減少鋁材廢料？
來源：鋁深加工
大家都知道，商業(yè)貿(mào)易中，利潤(rùn) = 銷售額 - 生產(chǎn)成本。鋁型材行業(yè)也是如此，鋁型材總成本分為固定成本和變動(dòng)成本，固定成本如，廠租、機(jī)器折舊等，而變動(dòng)成本是有很大的彈性空間的。
在鋁型材銷售價(jià)格不變的情況下，鋁型材成本越高，利潤(rùn)越低。目前原材料價(jià)格上漲、工人工資不斷提高，能源價(jià)格上漲、稅費(fèi)負(fù)擔(dān)加重等惡劣環(huán)境下，同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)已進(jìn)入“白熱化”的今天，成本控制精細(xì)化的時(shí)代已經(jīng)來了。
成本控制是企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的要害和核心。只有不斷發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，挖掘內(nèi)部潛力，運(yùn)用一切可以降低成本的手段和途徑，從減少浪費(fèi)開始，精細(xì)地實(shí)施鋁型材成本控制，才能有效地拓寬企業(yè)生存的空間，改進(jìn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理狀態(tài)，使企業(yè)持續(xù)發(fā)展，并立于不敗之地。
鋁型材成本控制是以價(jià)值鏈為向?qū)В?/font>將成本控制分為設(shè)計(jì)成本、采購(gòu)成本、制造成本、銷售成本和服務(wù)成本。由于成本控制牽涉面廣、內(nèi)容多。本文就從生產(chǎn)制造的角度談?wù)労翁岣呱a(chǎn)成品率從而降低生產(chǎn)成本。
通過數(shù)據(jù)分析和實(shí)踐證明，提高鋁合金型材成品率是降低生產(chǎn)成本最直接和有效的方法之一，以擠壓車間為例，成品率每提高一個(gè)百分點(diǎn)，鋁材每噸生產(chǎn)費(fèi)用將降低25-30元，而這降低的部分就是企業(yè)的純利潤(rùn)。提高擠壓的成品率，產(chǎn)要任務(wù)是降低擠壓廢品。
如何提高鋁型材成品率，減少鋁材廢料，這里小編將擠壓廢品進(jìn)行了歸納：
鋁合金擠壓型材的廢品分為兩大類：幾何廢品和技術(shù)廢品。幾何廢品是鋁合金型材在擠壓過程中不可避免產(chǎn)生的廢品。如擠壓的殘料、拉伸時(shí)制品兩端的夾頭、定尺料因不夠定尺長(zhǎng)度而拋棄的料，切取必要的試樣，分流組合模中殘留在分流腔中的鋁塊，鑄錠和制品切取定尺斷料的鋸口消耗的鋁屑以及試模時(shí)消耗的鋁錠等。
技術(shù)廢品是鋁合金型材生產(chǎn)過程中因工藝不合理、設(shè)備出現(xiàn)問題，工人操作不當(dāng)時(shí)產(chǎn)生的人為廢品。技術(shù)廢品可分為：
組織廢品：過燒、粗晶環(huán)、粗大晶粒、縮尾、夾渣等。
力學(xué)性能不合格廢品：強(qiáng)度、硬度太低，不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：或塑性太低，沒有充分軟化不符合技術(shù)要求。
表面廢品：成層、氣泡、擠壓裂紋，桔子皮、組織條文、黑斑、縱向焊合線、橫向焊合線、擦劃傷、金屬壓入等。
幾何尺寸廢品：波浪、扭擰、彎曲、平面間隙、尺寸超差等。
成品率分工序成品率和綜合成品率。工序成品鋁率一般指主要工序，通常是以車間為單位進(jìn)行計(jì)算。熔鑄工序（熔鑄車間）、擠壓工序（擠壓工序）、氧化著色工序（氧化車間）、噴粉工序（噴涂車間）。它的定義是：車間合格產(chǎn)出量均與車間原料（也可能是半成品）的投入量之比。
成品率與設(shè)備的好壞、鑄錠品質(zhì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、品種規(guī)格的變換頻率、工藝技術(shù)的先進(jìn)程度、企業(yè)管理水平和操作工人的素質(zhì)等因素有關(guān)。
提高鋁合金型材的成品率的關(guān)鍵就是要減少和消滅廢品。幾何廢品雖然是不可避免的，但可以設(shè)法使其降到最低。為此可以采用如下來有效的控制和提高擠壓制品的成品率。
1
減少幾何廢品的措施
正確選擇鑄錠長(zhǎng)度是減少工藝廢品的主要措施。鑄錠長(zhǎng)度不是先擠壓后再計(jì)算，而是要先計(jì)算后再擠壓。
現(xiàn)在大多數(shù)企業(yè)采用了長(zhǎng)棒熱剪鋁棒加熱爐，相比短棒加熱爐，減少了鋁屑的損耗，因模具使用壁厚變化，對(duì)鑄長(zhǎng)控制更加靈活精確，大大提高了成品率，但很多企業(yè)在使用長(zhǎng)棒熱剪爐后，忽略了對(duì)鑄長(zhǎng)的計(jì)算，而直接交此項(xiàng)工作交給操作工去控制。而操作工往往是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先下一條棒，觀察出材長(zhǎng)度，如果差異大，繼續(xù)調(diào)整，通常需要3棒左右才能得到準(zhǔn)確的長(zhǎng)度。在這個(gè)過程中，已經(jīng)產(chǎn)生了不短的廢料，這樣既降低了生產(chǎn)效率，又降低了成品率。
正確的做法是，模具初始生產(chǎn)時(shí)，由工藝控制部門計(jì)算出鑄錠的長(zhǎng)度，多次上機(jī)的模具生產(chǎn)時(shí)，根據(jù)模具卡上記錄的上一次生產(chǎn)棒長(zhǎng)，略加約5-10MM，在出材時(shí)觀察出材長(zhǎng)度。如有差異進(jìn)行微調(diào)，這樣第二棒就很精確了。有資料說明，使用長(zhǎng)棒熱剪可以提高4個(gè)百分點(diǎn)的成品率，在實(shí)際生產(chǎn)中提高2-3個(gè)百分點(diǎn)是完全可行的。
2
從技術(shù)層面提高成品率的措施
提高模具設(shè)計(jì)、制造水平，減少試模次數(shù)，是提高成品率的重要技術(shù)措施。一般沒此試模都耗費(fèi)1-3支鑄錠，使成品率降低0.5-1%，由于模具的設(shè)計(jì)，制造水平低，有的產(chǎn)品要修模、試模3-4次甚至更多次才能出成品，無形中使成品率降低2-5%，這不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，而且由于反復(fù)試模，會(huì)延長(zhǎng)生產(chǎn)周期。
現(xiàn)代模具提出零試模概念，即模具制造出來以后，不需要試模，可以直接上機(jī)生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。采用模擬設(shè)計(jì)軟件，有限元分析，設(shè)計(jì)可以全部在電腦里完成。也可以通過電腦模擬試模，模腔加工在自動(dòng)加工中心里面完成，整個(gè)模具的加工都是高精度完成，因此模具的質(zhì)量非常高，上機(jī)合格率在90%以上，可以提高成品率2-6%。
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適當(dāng)加大鋁材擠壓系數(shù)提高成品率
各個(gè)鋁材廠均有一系列的機(jī)臺(tái)，各廠根據(jù)產(chǎn)品的擠壓比，冷床長(zhǎng)度、制品的外截圓，擠壓筒長(zhǎng)度直徑，來確定產(chǎn)品放在相應(yīng)的機(jī)臺(tái)上生產(chǎn)。實(shí)踐證明，同樣規(guī)格的制品，放在不同噸位的擠壓機(jī)上生產(chǎn)，由于擠壓系數(shù)的不同，對(duì)制品組織性能和生產(chǎn)效率有很大影響，其成品率也會(huì)產(chǎn)生差異。擠壓機(jī)噸位較大時(shí)，擠壓系數(shù)較大，成品率較高，而擠壓費(fèi)用接近。
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提高鑄錠質(zhì)量是提高成品率的前提
鑄錠是擠壓生產(chǎn)的原材料，鑄錠組織的均勻，晶粒細(xì)小、無夾渣，氣孔、偏析、裂紋等缺陷，不僅可以降低擠壓力，提高擠壓速度，提高產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量。而且可以減少制品表面氣泡，氣孔、劃傷、開裂、麻點(diǎn)等缺陷。較小的夾渣可以通過模具工作帶的狹縫排出，但會(huì)造成型材表面梨痕，造成一定長(zhǎng)度的的廢料。而較大的夾渣將被卡在工作帶狹縫中不能被排除，引起塞�；蛑破烽_裂，更換模具，這將嚴(yán)重影響成品率。
型材在拉伸矯直時(shí)，很多企業(yè)沒有設(shè)計(jì)相應(yīng)墊具，特別是一些大懸壁型材及空心型材。導(dǎo)致型材頭尾變形量過大，而在成品鋸切時(shí)，變形部分必須切掉，這樣就造成了成品率下降。
墊具可以使用硬木或者鋁塊，設(shè)計(jì)時(shí)盡量減少墊具的規(guī)格，增加墊具的通用性。對(duì)于懸壁較長(zhǎng)又有封閉截面的型材，矯直時(shí)在封閉腔內(nèi)塞入墊具還要在懸壁部分放支撐架。從而減少長(zhǎng)度方向的變形量。夾具必須有專人設(shè)計(jì)，專人管理，并指導(dǎo)工人使用。
同時(shí)為防止工人因嫌麻煩而不愿意使用墊具的現(xiàn)象，必須建立成品率與工資掛鉤的獎(jiǎng)懲機(jī)制。
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加強(qiáng)鋁型材擠壓模具及生產(chǎn)原始記錄的管理
模具卡及生產(chǎn)原始記錄是非常重要的，模具卡必須能真實(shí)顯示出模具氮化情況，維修情況，出材情況，原始記錄必須能真實(shí)顯示出，支重，鑄長(zhǎng)、數(shù)量為下一次生產(chǎn)提供可靠依據(jù)。
現(xiàn)在很多的企業(yè)也實(shí)現(xiàn)了電腦化數(shù)據(jù)管理，但在實(shí)際運(yùn)用中還有很長(zhǎng)的路要走。
6
使用無壓余擠壓減少幾何廢料
固定墊無壓余擠壓，是將擠壓墊固定在擠壓桿上，并對(duì)二者作一定改造。
使擠壓筒不退時(shí)，壓墊也容易與鑄錠分離，然后直接將下一根鑄錠推入擠壓筒，與上一根鑄錠的剩余一起擠壓，這樣就避免了每一支鑄錠剪一次壓余。
可根據(jù)質(zhì)量要求和訂貨數(shù)量來決定多少支鑄剪壓余一次，通常40-50根剪一次。
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優(yōu)化鋁型材擠壓工藝，減少技術(shù)廢料
影響技術(shù)廢料的擠壓工藝有很多方面，它涵蓋了整個(gè)擠壓生產(chǎn)過程。主要包括：鑄錠質(zhì)量，工藝溫度、擠壓速度、擠壓工具、模具、轉(zhuǎn)運(yùn)裝卸、時(shí)效熱處理等。除了制定先進(jìn)、科學(xué)的生產(chǎn)工藝外，還要正確嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程、提高工人的熟練程度和責(zé)任心。
盡量減少每班生產(chǎn)的品種，最好只安排3-5個(gè)品種每班，提高單套模具一次上機(jī)生產(chǎn)量。
模具對(duì)成品率的影響主要有兩個(gè)方面：新模試模和生產(chǎn)模具的使用
試模次數(shù)越多，帶走的模具鋁越多，成品率越低。所以必須提高模具的設(shè)計(jì)及制作水平。
生產(chǎn)模具要精心維修、合理氮化、及時(shí)保養(yǎng)，保證每次上機(jī)合格率高，成型度好，耐用度高。如果每班因模具維修不合格，導(dǎo)致3-4個(gè)品種上機(jī)生產(chǎn)失敗，成品率至少會(huì)降低一個(gè)百分點(diǎn)。
鋁型材擠壓工具包括：擠壓筒、擠壓桿、擠壓墊、模墊等。主要保證擠壓筒、桿、模具三點(diǎn)同心。
其次是合理維修擠壓筒，正確加熱，保證筒端面平整。消除各種擠壓筒與模具配合不良的現(xiàn)象。定期清理擠壓筒內(nèi)壁的殘鋁，檢查內(nèi)孔壁有無損傷，正確使用模墊，提高模具支撐強(qiáng)度。
擠壓溫度、擠壓速度及冷卻三者，對(duì)制品組織，力學(xué)性能、表面質(zhì)量有很大影響，也會(huì)影響成品率。此外三者會(huì)影響制品的長(zhǎng)度，鑄棒溫度高，擠出速度快、冷卻速度低時(shí)，會(huì)使制品擠出后的長(zhǎng)度增加，增長(zhǎng)率可達(dá)0.5%-1%，也就影響了型材的線密度，所以穩(wěn)定的工藝可以提高成品率。
完善擠壓后續(xù)工序，避免造成技術(shù)廢品。擠壓后續(xù)工序的轉(zhuǎn)運(yùn)，主要注意型材的擦花碰傷。
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一模多孔擠壓可以提高成品率
對(duì)于某些制品適合多空擠壓時(shí)，盡可能采用多孔擠壓，不僅可以減少擠壓系數(shù)，降低及壓力，而且可以提高成品率。在技術(shù)廢品為零的情況下用雙孔擠壓比單孔擠壓成品率可以提高3%-4%。
擠壓速度是擠壓工藝中一個(gè)重要的工藝參數(shù)，它關(guān)系到產(chǎn)品的好壞和生產(chǎn)效率的高低。擠壓速度不像掌握工藝溫度那樣，一種合金一種熱處理工藝基本上可以選定易個(gè)溫度，而擠壓速度是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的工藝參數(shù)。不同合金狀態(tài)不同斷面的型材，選用擠壓速度不同，同一種制品在擠壓過程中受溫度變化的影響，前后的擠壓速度也不相同。
要正確地控制好擠壓速度應(yīng)做到：熟練靈活的掌握好各種合金、各種斷面（包括壁厚）的擠壓速度范圍，并注意觀察在該擠壓速度對(duì)鋁型材的影響，如表面質(zhì)量，成型度等。
熟悉擠壓設(shè)備控制擠壓速度的能力。有的擠壓機(jī)有等速擠壓控制和PLC控制，有的只有PLC控制，有的兩者都沒有。當(dāng)給定一個(gè)擠壓速度后，有的擠壓機(jī)開始可以按這個(gè)速度擠壓，隨著擠壓筒內(nèi)的坯料的逐漸減少，擠壓力降低，制品的流出速度會(huì)越來越快，有時(shí)會(huì)使制品的后產(chǎn)生裂紋。
因此就要即使地調(diào)整擠壓速度，只有了解設(shè)備狀態(tài)，才能恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整、控制擠壓速度。
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通過加強(qiáng)首檢和過程檢驗(yàn)降低廢品的產(chǎn)生
鋁材外形尺寸廢品如壁厚超差、扭擰、平面間隙、開口或收口等，主要靠試模后第一支棒由主機(jī)手在出料時(shí)檢查和質(zhì)檢員在拉伸后檢查把關(guān)來杜絕這類廢品的產(chǎn)生。一般壁厚公差要從負(fù)公差開始控制，因?yàn)殡S著制品的陸續(xù)生產(chǎn)，由于模具的逐漸磨損，制品壁厚會(huì)逐漸變厚。對(duì)于大懸壁的型材，在拉伸矯直時(shí)要認(rèn)真對(duì)照?qǐng)D紙檢查，控制合理的拉伸量。
表面廢品如擦劃傷、桔皮、組織條文、黑斑、氣泡等，往往不是每一根制品全部出現(xiàn)。需要通過主機(jī)手、質(zhì)檢員、拉伸成品鋸切工序，互相檢查，共同監(jiān)督將表面存在的廢品調(diào)出。
如質(zhì)檢員在出料臺(tái)上未發(fā)現(xiàn)制品有擦劃傷，到成品鋸切時(shí)發(fā)現(xiàn)制品有劃傷現(xiàn)象，就要從冷床的轉(zhuǎn)化過程中檢查，是否運(yùn)輸皮帶、撥料器等某些部位有堅(jiān)硬突出造成制品劃傷。
質(zhì)量管理是全員、全過程的管理，每個(gè)工序都必須把好質(zhì)量關(guān)，做到自檢、互檢、專檢相結(jié)合，才能有效的將技術(shù)廢品消滅在萌芽狀態(tài)。
提高鋁型材擠壓坯料的成品率是要在擠壓生產(chǎn)全面細(xì)致的工作過程，不僅技術(shù)工藝方面要到位，管理方面也要扎實(shí)到位，做到實(shí)處。我國(guó)鋁型材企業(yè)成品率提升尚有很大的空間，成品率提升將是一個(gè)持續(xù)的過程，提高成品率和提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量是緊密相連的，是一個(gè)企業(yè)技術(shù)和管理水平的綜合體現(xiàn)。
責(zé)任編輯：陳平
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