如何提高鋁型材的成品率?
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發(fā)布日期: 2021.12.21
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鋁型材在銷(xiāo)售價(jià)格不變的情況下,生產(chǎn)成本越高,利潤越低。目前原材料價(jià)格上漲、工人工資不斷提高,人民幣升值、能源價(jià)格上漲、稅費負擔加重等惡劣環(huán)境…
鋁型材在銷(xiāo)售價(jià)格不變的情況下,生產(chǎn)成本越高,利潤越低。目前原材料價(jià)格上漲、工人工資不斷提高,人民幣升值、能源價(jià)格上漲、稅費負擔加重等惡劣環(huán)境下,同行業(yè)競爭已進(jìn)入“白熱化”,成本控制精細化的時(shí)代已經(jīng)來(lái)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)現薄弱環(huán)節,挖掘內部潛力,運用一切可以降低成本的手段和途徑,全員參與,從細節做起,從減少浪費開(kāi)始,精細地實(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)持續發(fā)展,并立于不敗之地。
鋁型材成本控制是以?xún)r(jià)值鏈為向導,將成本控制分為設計成本、采購成本、制造成本、銷(xiāo)售成本和服務(wù)成本。由于成本控制牽涉面廣、內容多。本人就從生產(chǎn)制造的角度談?wù)勅绾翁岣呱a(chǎn)成品率從而降低生產(chǎn)成本。
通過(guò)數據分析和實(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(chē)間為例,成品率每提高一個(gè)百分點(diǎn),鋁材每噸生產(chǎn)費用將降低25—30元,而這降低的部分就是企業(yè)的純利潤。
如何提高鋁型材成品率減少鋁材廢料,提高生產(chǎn)率?我們將擠壓廢料進(jìn)行了歸納:
鋁型材的廢品分為兩大類(lèi):幾何廢品和技術(shù)廢品。幾何廢品是鋁合金型材在擠壓過(guò)程中不可避免的廢品。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(cháng)度而拋棄的料,切取必要的試樣,分流組合模中殘留在模腔中的鋁塊,鑄錠和制品切取定尺斷料鋸切的鋁屑以及試模時(shí)消耗的鋁錠等。
技術(shù)廢品是鋁合金型材生產(chǎn)過(guò)程中因工藝不合理、設備出現問(wèn)題,工人操作不當時(shí)產(chǎn)生的人為廢品。它和幾何廢品不同,通過(guò)技術(shù)改進(jìn)、加強管理,可以有效的克服和杜絕技術(shù)廢品的產(chǎn)生。技術(shù)廢品可分為:
組織廢品:過(guò)燒、粗晶環(huán)、粗大晶粒、縮尾、夾渣等。
力學(xué)性能不合格廢品:強度、硬度太低,不符合國家標準:或塑性太低,沒(méi)有充分軟化不符合技術(shù)要求。
表面質(zhì)量不合格廢品:成層、氣泡、擠壓裂紋,桔皮、組織條文、黑斑、縱向焊合線(xiàn)、橫向焊合線(xiàn)、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。
工序成品率一般指主要工序,通常是以車(chē)間為單位進(jìn)行計算。熔鑄工序(熔鑄車(chē)間)、擠壓工序(擠壓工序)、氧化著(zhù)色工序(氧化車(chē)間)、噴粉工序(噴涂車(chē)間)。它的定義是:車(chē)間合格產(chǎn)出量均與車(chē)間原料(也可能是半成品)的投入量之比。
成品率與設備的好壞、鑄錠品質(zhì)、產(chǎn)品結構、品種規格的變換頻率、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,但可以設法使其降到最低。技術(shù)廢品是人為因素,可以逐項分析加以消除,也可以使其降到最低水平。為此可以采取如下措施來(lái)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(cháng)度是減少工藝廢品的主要措施。鑄錠長(cháng)度不是先擠壓后再計算,而是要先計算后再擠壓。
現在大多數企業(yè)采用了長(cháng)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,對鑄長(cháng)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(cháng)棒熱剪爐后,忽略了對鑄棒長(cháng)度的計算,而直接交此項工作交給操作工去控制。而操作工往往是根據經(jīng)驗先下一條棒,觀(guān)察出材長(cháng)度,如果差異大,繼續調整,通常需要3棒左右才能得到準確的長(cháng)度。在這個(gè)過(guò)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(mén)計算出鑄錠的長(cháng)度,多次上機的模具生產(chǎn)時(shí),根據模具卡上記錄的上一次生產(chǎn)棒長(cháng),略加約5~10MM,在出材時(shí)觀(guān)察出材長(cháng)度。如有差異進(jìn)行微調。這樣第二棒就很精確了。有資料說(shuō)明,使用長(cháng)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。
另外在選擇定尺個(gè)數或制品長(cháng)度時(shí),在保證擠壓機能順利擠壓的前提下。冷床長(cháng)度又足構長(cháng)時(shí),盡可能增加定尺個(gè)數或制品長(cháng)度,也即可能選擇較長(cháng)的鑄錠。這也是降低工藝幾何廢料的百分數和提高成品率的有效方法。
2、從技術(shù)層面提高成品率的措施
提高模具設計、制造水平,減少試模次數,是提高成品率的重要技術(shù)措施。一般每次試模都耗費1~3支鑄錠,使成品率降低0.5~1%,由于模具的設計,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(wú)形中使成品率降低2~5%,這不僅會(huì )造成經(jīng)濟損失,而且由于反復試模,會(huì )延長(cháng)生產(chǎn)周期。
現代模具提出零試模概念,即模具制造出來(lái)以后,不需要試模,可以直接上機生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。采用模擬設計軟件,有限元分析,設計可以全部在電腦里完成。也可以通過(guò)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。上機合格率在90%以上。可以提高成品率2~6%。
3、適當加大鋁材擠壓系數提高成品率
各個(gè)鋁材廠(chǎng)均有一系列的機臺,各廠(chǎng)根據產(chǎn)品的擠壓比,冷床長(cháng)度、制品的外截圓,擠壓筒長(cháng)度直徑,來(lái)確定產(chǎn)品放在相應的機臺上生產(chǎn)。實(shí)踐證明,同樣規格的制品,放在不同噸位的擠壓機上生產(chǎn),由于擠壓系數的不同,對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。擠壓機噸位較大時(shí),擠壓系數較大,成品率較高,而擠壓費用接近。
4、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,晶粒細小、無(wú)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)品內在質(zhì)量。而且可以減少制品表面氣泡,氣孔、劃傷、開(kāi)裂、麻點(diǎn)等缺陷。較小的夾渣可以通過(guò)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(cháng)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,引起塞模或制品開(kāi)裂,更換模具,這將嚴重影響成品率。拉伸矯直時(shí)使用相應墊具,減少頭尾料的切除長(cháng)度
型材在拉伸矯直時(shí),很多企業(yè)沒(méi)有設計相應墊具,特別是一些大懸壁型材及空心型材。導致型材頭尾變形量過(guò)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,設計時(shí)盡量減少墊具的規格,增加墊具的通用性。對于懸壁較長(cháng)又有封閉截面的型材,矯直時(shí)在封閉腔內塞入墊具還要在懸壁部分放支撐架。從而減少長(cháng)度方向的變形量。夾具必須有專(zhuān)人設計,專(zhuān)人管理,并指導工人使用。
同時(shí)為防止工人因嫌麻煩而不愿意使用墊具的現象,必須建立成品率與工資掛鉤的獎懲機制。
5、加強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(cháng)、數量為下一次生產(chǎn)提供可靠依據。
現在很多的企業(yè)也實(shí)現了電腦化數據管理,但在實(shí)際運用中還有很長(cháng)的路要走。
6、使用無(wú)壓余擠壓減少幾何廢料
固定墊無(wú)壓余擠壓,是將擠壓墊固定在擠壓桿上,并對二者作一定改造。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。可根據質(zhì)量要求和訂貨數量來(lái)決定多少支鑄剪壓余一次。通常40—50根剪一次。
7、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(guò)程。主要包括:鑄錠質(zhì)量,工藝溫度、擠壓速度、擠壓工具、模具、轉運裝卸、時(shí)效熱處理等。除了制定先進(jìn)、科學(xué)的生產(chǎn)工藝外,還要正確嚴格執行操作規程、提高工人的熟練程度和責任心。
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生產(chǎn)量。上機品種越多帶走的模具鋁越多,成品率越低。
模具對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計及制作水平。
生產(chǎn)模具要精心維修、合理氮化、及時(shí)保養。保證每次上機合格率高。成型度好,耐用度高。如果每班因模具維修不合格,導致3~4個(gè)品種上機生產(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象。定期清理擠壓筒內壁的殘鋁,檢查內孔壁有無(wú)損傷,正確使用模墊,提高模具支撐強度。
擠壓溫度、擠壓速度及冷卻三者,對制品組織,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(cháng)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(cháng)度增加,增長(cháng)率可達0.5%~1%,也就影響了型材的線(xiàn)密度,所以穩定的工藝可以提高成品率。
完善擠壓后續工序,避免造成技術(shù)廢品。擠壓后續工序的轉運,主要注意型材的擦花碰傷。
8、一模多孔擠壓可以提高成品率
對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,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,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)驗性很強的工藝參數。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(guò)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(guān)察在該擠壓速度對鋁型材的影響,如表面質(zhì)量,成型度等。
熟悉擠壓設備控制擠壓速度的能力。有的擠壓機有等速擠壓控制和PLC控制,有的只有PLC控制,有的兩者都沒(méi)有。當給定一個(gè)擠壓速度后,有的擠壓機開(kāi)始可以按這個(gè)速度擠壓,隨著(zhù)擠壓筒內的坯料的逐漸減少,擠壓力降低,制品的流出速度會(huì )越來(lái)越快,有時(shí)會(huì )使制品的后產(chǎn)生裂紋。因此就要即使地調整擠壓速度。只有了解設備狀態(tài),才能恰當的調整、控制擠壓速度。
了解不同的模具對擠壓速度產(chǎn)生的影響。一般來(lái)說(shuō)平模(實(shí)心型材)的擠壓速度比分流模(空心型材)的擠壓速度大。但同一類(lèi)模具、同一斷面形狀的制品,由于設計和制造水平不同,擠壓速度不同。特別是斷面有壁厚差,或有開(kāi)口的半空心型材,與模具有很大的關(guān)系,只有使用模具設計的某一擠壓速度為最好,速度太快或太慢都易產(chǎn)生扭擰,開(kāi)收口現象。
9、通過(guò)加強首檢和過(guò)程檢驗降低廢品的產(chǎn)生
鋁材外形尺寸廢品如壁厚超差、扭擰、平面間隙、開(kāi)口或收口等,主要靠試模后第一支棒由主機手在出料時(shí)檢查和質(zhì)檢員在拉伸后檢查把關(guān)來(lái)杜絕這類(lèi)廢品的產(chǎn)生。一般壁厚公差要從負公差開(kāi)始控制,因為隨著(zhù)制品的陸續生產(chǎn),由于模具的逐漸磨損,制品壁厚會(huì )逐漸變厚。對于大懸壁的型材,在拉伸矯直時(shí)要認真對照圖紙檢查,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。需要通過(guò)主機手、質(zhì)檢員、拉伸成品鋸切工序,互相檢查,共同監督將表面存在的廢品調出。
如質(zhì)檢員在出料臺上未發(fā)現制品有擦劃傷,到成品鋸切時(shí)發(fā)現制品有劃傷現象,就要從冷床的轉化過(guò)程中檢查,是否運輸皮帶、撥料器等某些部位有堅硬突出造成制品劃傷。
質(zhì)量管理是全員、全過(guò)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(zhuān)檢相結合,才能有效的將技術(shù)廢品消滅在萌芽狀態(tài)。人為的控制和提高成品率。
通過(guò)以上措施可以使幾何廢料減少,可見(jiàn)減少幾何廢品是企業(yè)一項重要的技術(shù)管理措施,對高經(jīng)濟效益有很大的意義。
提高鋁型材擠壓坯料的成品率是要在擠壓生產(chǎn)全面細致的工作過(guò)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)持續的過(guò)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。