在鋁及鋁合金半成品生產(chǎn)中，擠壓是主要成形工藝之一，擠壓產(chǎn)品（型材、管材及少量的線材、棒材）約占全部半成品的30%。 1998年，全球的鋁半成品產(chǎn)量約19100kt,其中擠壓產(chǎn)品為5820kt,品種已近40000種。全世界鋁材工業(yè)鋁型材擠壓機(jī)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%工業(yè)鋁型材擠壓機(jī)的擠壓力超過15MN,但中國90%工業(yè)鋁型材擠壓機(jī)的擠壓力在15MN以下。工業(yè)鋁型材擠壓機(jī)的開工率不 足是一個全球性的問題，平均能力利用率約65%,其中日本的最高為91.6%,北美和西歐的約70%,中國的35%左右。

　　在這種情況下，如何提高工業(yè)鋁型材擠壓機(jī)的生產(chǎn)率已成為當(dāng)務(wù)之急。提高生產(chǎn)率的措施很多，如提高裝機(jī)水平、提高工人素質(zhì)、提高管理水平等這樣普遍性的措施。本文著重談一些如何提高產(chǎn)量與質(zhì)量的更為具體的措施。

　　1．先進(jìn)裝備與高素質(zhì)工人是提高產(chǎn)量的前提

　　對提高擠壓產(chǎn)品的產(chǎn)量來說，先進(jìn)的裝備、高素質(zhì)的工人、現(xiàn)代化的科學(xué)管理起著至關(guān)重要的作用。在我國現(xiàn)有的2500多臺工業(yè)鋁型材擠壓機(jī)中，夠得上國際水 平的只不過25臺左右，即約1%，如南平鋁廠的14.5MN(1600UStf.)工業(yè)鋁型材擠壓機(jī)與25MN(2750UStf.)工業(yè)鋁型材擠壓機(jī)、天津有色金屬集團(tuán)公司 從意大利引進(jìn)的55MN（5500UStf.)工業(yè)鋁型材擠壓機(jī)、裕華鋁業(yè)有限公司從美國西馬克.薩頓公司（SMS Sutton）引進(jìn)的 21 MN2(2200/2500Ustf.)的工業(yè)鋁型材擠壓機(jī)、西安飛機(jī)公司從日本宇部興產(chǎn)公司（UBE）引進(jìn)的21MN(2350Ustf.)與 16.3MN(1800Ustf.)工業(yè)鋁型材擠壓機(jī)等。

　　我國鋁擠壓工業(yè)正處于結(jié)構(gòu)調(diào)整階段，應(yīng)避免低水平的重復(fù)引進(jìn)與建設(shè)，對現(xiàn)有的有改造價值的工業(yè)鋁型材擠壓機(jī)最好改造成現(xiàn)代化的高水平工業(yè)鋁型材擠壓機(jī)。新引進(jìn)的正擠 壓機(jī)應(yīng)裝有：計算機(jī)輔助正擠壓系統(tǒng)（CADEX—Computer Aided DirectExtrusion），以使在等溫擠壓期間都處于最大擠壓力作用下，盡量縮短實(shí)際擠壓時間；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(xiàng)工藝參數(shù)顯示與監(jiān)控電子系統(tǒng)PICOS(Process Information &ControlSystem);還應(yīng)有MIDIS系統(tǒng)（管理信息與診斷顯示系統(tǒng)—Management Information and Diagnostic Indication System），以顯示各項(xiàng)工藝參數(shù)與生產(chǎn)情況的種種信息，以及對設(shè)備的故障及時發(fā)出警告與顯示信號，指導(dǎo)維護(hù)與檢修，最大限度地縮短停車時間；等等。

　　2．溫度控制與提高產(chǎn)量的關(guān)系

　　通常，如果沒有非預(yù)定的停機(jī)時間，那么最大產(chǎn)量主要決定于擠壓速度，而后者受制于四個因素，其中三個固定不變而另一個則是可變的。第一個因素是 工業(yè)鋁型材擠壓機(jī)的擠壓力，擠壓力大的可在錠坯溫度較低時順利地擠壓；第二個因素是模具設(shè)計，擠壓時金屬與模壁的摩擦通?？墒雇ㄟ^的鋁合金的溫度上升35～62℃； 第三個因素是被擠壓合金的特性，是限制擠壓速度的不可控制的因素，型材的出口溫度一般不可超過540℃，否則，材料表面質(zhì)量會下降，模痕明顯加重，甚至出 現(xiàn)粘鋁、凹印、微裂縫、撕裂等。最后一個因素是溫度及其受控程度。

　　如果工業(yè)鋁型材擠壓機(jī)的擠壓力不夠大，很難順利擠壓或甚至出現(xiàn)塞?，F(xiàn)象而擠不動時，就可提高錠坯溫度，但擠壓速度應(yīng)低些，以防材料的出口溫度過高。每一個 合金都有其特定的最優(yōu)的擠壓(錠坯)溫度。生產(chǎn)實(shí)踐證明，錠坯溫度最好保持在430℃左右（擠壓速度≥16mm/s時）。6063合金型材的出模溫度不得 超過500℃，6005合金的最高出口溫度為512℃，6061合金的最好不大于525℃。出模溫度的不大變化也會影響產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。

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　　擠壓筒溫度也是很重要的，特別應(yīng)注意預(yù)熱階段的溫度升高，應(yīng)避免各層之間產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力，最好是使擠壓筒與襯套同時升高到工作溫度。預(yù)熱升溫 速度不得大于38℃/h。最好的預(yù)熱規(guī)范是：升高到235℃，保溫8h,繼續(xù)升溫到430℃，保溫4h后，才投入工作。這樣不但能保證內(nèi)外溫度均勻一致， 而且有足夠的時間消除一切內(nèi)部熱應(yīng)力。當(dāng)然在爐內(nèi)加熱擠壓筒是最佳的預(yù)熱方式。

　　在擠壓過程中，擠壓筒溫度應(yīng)比錠坯溫度低15～40℃。如果擠壓速度過快，以致擠壓筒溫度上升到高于錠坯溫度，就要設(shè)法使擠壓筒溫度下降，這不 但是一件麻煩的工作，而且產(chǎn)量會下降。在生產(chǎn)速度上升過程中，有時受電偶控制的加熱元件會被切斷，可是擠壓筒溫度仍在上升。如果擠壓筒溫度高于470℃， 擠壓廢品就會上升。應(yīng)根據(jù)不同的合金確定理想的擠壓筒溫度。

　　千萬不要認(rèn)為預(yù)熱擠壓筒是在浪費(fèi)時間、消耗能源。有一個工廠有一次為了趕生產(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 這種情況，溫度無法測量與控制，會產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力，內(nèi)襯溫度高，膨脹比外套的快，以致擠壓筒裂開，并聽到“炸裂”的聲音。這是作者親身經(jīng)歷的。

　　擠壓軸在工作過程中會積蓄內(nèi)應(yīng)力，這種應(yīng)力大到一定程度會產(chǎn)生疲勞裂紋，一旦受到非軸向的徑向力作用就會斷裂。因此，擠壓軸的累計工作時間達(dá)到 4500h后，最好進(jìn)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。遺憾的是，我國很少有工廠照此處理。

　　生產(chǎn)高檔優(yōu)質(zhì)表面建筑型材時，對擠壓墊溫度也應(yīng)嚴(yán)格控制，以減少表面色調(diào)不一致廢品量。固定擠壓墊的質(zhì)量比活動的好得多，能積聚更多的熱量，因 而能降低錠坯端頭溫度，能減少雜質(zhì)進(jìn)入型材內(nèi)，有助于提高產(chǎn)量。美國卡斯圖爾公司（Castool）采用壓縮空氣冷卻擠壓墊與擠壓軸，使其溫度降到50℃ 左右[1]。

　　模具溫度對于獲得高的產(chǎn)量起著重要的作用，一般不得低于430℃；另方面，也不得過高，否則，不但硬度可能下降，同時會產(chǎn)生氧化，主要在工作帶。在模具加熱過程中，應(yīng)避免模具之間緊靠著，阻礙空氣流通。最好采用帶格的箱式加熱爐，每個模放于一個單獨(dú)的箱內(nèi)。

　　錠坯在擠壓過程中的溫度升高可達(dá)40℃左右或更高些，升高量主要決定于模具設(shè)計。為了獲得最大產(chǎn)量，對各項(xiàng)溫度決不可忽視，應(yīng)記錄各個溫度并嚴(yán)加控制，以找出機(jī)臺的最大產(chǎn)量與各項(xiàng)溫度的關(guān)系。

　　最后，擠壓生產(chǎn)廠的員工都應(yīng)牢記：溫度的精密控制，對提高產(chǎn)量是至關(guān)重要的。