提高鋁合金型材成品率是降低擠壓車間生產(chǎn)成本最直接和有效的方法。成品率每提高1個(gè)百分點(diǎn)，型材的生產(chǎn)成本降低60元/噸左右，某公司擠壓車間年產(chǎn)量按照4萬噸計(jì)算，每年就可以節(jié)約240萬，如果提高2個(gè)百分點(diǎn)，就節(jié)約出480萬，而節(jié)約出來這些成本是純利潤。
成品率的提高是建立在產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，與產(chǎn)量又是同比關(guān)系。提高成品率是一個(gè)系統(tǒng)工程，通過單一工藝方法很難大幅度提高成品率，必須是多環(huán)節(jié)的累積提高。提高成品率又是一個(gè)細(xì)致的工作，不僅需要技術(shù)工藝做支撐，更需要嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)、科學(xué)的管理。
一、擠壓成品率的計(jì)算方法
擠壓車間成品率的計(jì)算公式：
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，鑄錠和型材切取定尺斷料的鋸口消耗的鋁屑以及試模時(shí)消耗的鑄棒等。
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。它和幾何廢品不同，通過技術(shù)改進(jìn)、加強(qiáng)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，不符合國家標(biāo)準(zhǔn)
表面廢品：成層、氣泡、擠壓裂紋，桔子皮、組織條紋、黑斑、縱向焊合線、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、角度偏差等。
二、擠壓成品率的影響因素
成品率是擠壓車間的一個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)，成品率的高低也反應(yīng)出一個(gè)企業(yè)技術(shù)管理水平。成品率的影響因素（見魚骨圖）是多方面的，就擠壓生產(chǎn)而言有以下幾方面：
1、鋁鑄棒的質(zhì)量直接決定擠壓型材的成品率。
2、模具、擠壓工具、機(jī)械設(shè)備對(duì)成品率有很多的影響，他們直接關(guān)系到擠壓型材的質(zhì)量，型材質(zhì)量好，合格率高則擠壓成品率就高。
3、生產(chǎn)管理中生產(chǎn)計(jì)劃下達(dá)的合理性以及生產(chǎn)報(bào)表原始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也是提高成品率的前提，各種生產(chǎn)報(bào)表的原始數(shù)據(jù)是鋁型材擠壓前計(jì)算鑄棒長(zhǎng)度的重要依據(jù)，也是根據(jù)訂單要求選擇模具的重要依據(jù)。比如，模具卡信息的
準(zhǔn)確性，包括上次擠壓生產(chǎn)型材的壁厚、用棒長(zhǎng)度、擠出長(zhǎng)度等。
4、擠壓工藝包括根據(jù)擠壓比選定擠壓設(shè)備、確定好工藝溫度、速度等，每一個(gè)工藝參數(shù)的制定都必須科學(xué)、細(xì)致、合理等，工藝參數(shù)的制定、執(zhí)行都對(duì)擠壓成品率有很大的影響。
5、操作人員的熟練程度和責(zé)任心是提高擠壓成品率所必備的。
三、提高擠壓鋁材成品率的方式
提高鋁合金型材的擠壓成品率的關(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。技術(shù)廢品是人為因素，可以逐項(xiàng)分析加以消除，也可以使其降到最低水平。為此可以采用如下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
?。?）加強(qiáng)生產(chǎn)管理，精確計(jì)算鑄錠長(zhǎng)度是減少工藝廢品的主要措施。
鋁型材在建筑、電子、交通、機(jī)械等方面的應(yīng)用越來越多，工程建筑項(xiàng)目用型材，型號(hào)斷面也非常多，因此鋁材廠的產(chǎn)品品種也增多，帶來的是模具的增多，給生產(chǎn)計(jì)劃的安排增加了難度。
擠壓車間在使用鑄棒時(shí)，要根據(jù)訂單的型號(hào)規(guī)格、單支型材的長(zhǎng)度、重量、數(shù)量和冷床長(zhǎng)度，利用等質(zhì)量的原則計(jì)算出所用鑄棒的長(zhǎng)度和數(shù)量。因?yàn)殡S著模具的使用及修理，各部分壁厚的變化不是同步的，很難再準(zhǔn)確計(jì)算出型材的截面積，只能采用每一套模具上機(jī)后，根據(jù)實(shí)際出料的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。
鑄錠長(zhǎng)度計(jì)算公式：
式中：
對(duì)于同一臺(tái)擠壓機(jī)來說，其使用鑄棒的直徑d是確定的，客戶對(duì)型材的定尺長(zhǎng)度Ld要求也是確定的，壓余長(zhǎng)度 通常取15-30mm（注：小機(jī)取下限，大機(jī)取上限），型材切頭切尾根據(jù)不同的型材斷面結(jié)構(gòu)，一般選定0.2-1.5m（注：簡(jiǎn)單小料取下限，復(fù)雜大料取上限），倍尺數(shù)n根據(jù)擠壓筒長(zhǎng)度、型材線密度、冷床長(zhǎng)度確定，這樣就只有型材的線密度m1是變化的，因此，鑄棒長(zhǎng)度L是型材線密度m1函數(shù)，二者成線性關(guān)系（如下圖）
對(duì)于擠壓機(jī)上的某一斷面型材，將定尺長(zhǎng)度 、倍尺數(shù)n、切頭切尾長(zhǎng)度 、壓余長(zhǎng)度 確定后，代入公式，可以方便迅速的畫出每臺(tái)擠壓機(jī)上型材線密度 與鑄棒長(zhǎng)度L的關(guān)系圖。關(guān)系圖畫起來方便快捷，只需要算出一點(diǎn)，在圖上可以準(zhǔn)確的查出鑄棒長(zhǎng)度與型材單支重量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。有這樣一張圖，再利用鑄棒加熱爐的剪切裝置可以準(zhǔn)確的剪出所需要長(zhǎng)度的鑄棒。
?。?）采用一模多孔擠壓可以提高成品率。
對(duì)于某些鋁型材適合多孔擠壓時(shí)，盡可能采用多孔擠壓，不僅可以減少擠壓系數(shù)，降低擠壓壓力，而且可以提高成品率。在技術(shù)廢品為零的情況下從表可以看出，用雙孔擠壓比單孔擠壓成品率可以提高3.0%左右，如果采用四孔模具或者更多孔，成品率還會(huì)更高些。
鋁型材擠壓冷卻后要通過拉伸矯直來消除鋁型材彎曲、扭擰等缺陷。由于型材品種多，結(jié)構(gòu)差異大，矯直工嫌操作麻煩，在拉伸矯直時(shí)沒有使用夾持墊塊，直接用鉗口夾扁型材兩頭，造成拉伸后型材的兩頭變形長(zhǎng)度往往在0.4-1.2m左右，截面大的型材變形量還會(huì)更大些，這樣就使幾何廢料增加，擠壓成品率降低。
夾持墊塊可以使用木塊或鋁塊制成，根據(jù)型材的截面形狀進(jìn)行分組，盡量減少夾持墊塊的數(shù)量，增加夾持墊塊的通用性，如圖示三種規(guī)格的型材就可以同一種夾持墊塊。
使用夾持墊塊后，型材的切頭、切尾可以大大縮短，一端切掉長(zhǎng)度一般在0.15-0.4m左右，假設(shè)每班可擠壓倍尺數(shù)為3的線密度0.5kg/m的型材420支，使用這種方法可以減少廢料28-70m，14-35kg，比不使用夾持墊塊時(shí)成品率可提高1.0-2.0%左右。
?。?）減少模具的煲模，可以減少模腔鋁的損耗。對(duì)于沒有裝飾面的型材，比如：幕墻插芯、門窗角碼、門窗連接件、幕墻石材掛件等，由于型材沒有裝飾面，表面質(zhì)量可以相對(duì)放松，在擠壓訂單完成后，模具卸下來，直接存放，不用煲模，減少模腔鋁的損耗，下次模具加熱后直接上機(jī)，也可以提高成品率。對(duì)于大機(jī)臺(tái)（1500T、2000T、3000T）的一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的幕墻立柱、橫梁、壓板型材，只要表面質(zhì)量合格，也可以不用煲模，下次訂單直接上機(jī)，減少模腔鋁損失，同時(shí)可以減少堿耗，減少廢水處理等等。
（5）成品鋸切使用厚度更薄的合金鋸片，也能減少損耗，提高成品率。成品鋸片的厚度規(guī)格很多，一般使用2.5-3.5mm左右，我們現(xiàn)有使用的鋸片厚度是3.2mm，如果改用2.5mm的鋸片，每一鋸可以減少0.7mm的損耗。不要小看這點(diǎn)，按照每年4萬噸計(jì)算，平均5kg/支，則損耗的型材重量達(dá)到4700kg左右，折算成成品率在0.01%，我們應(yīng)該精打細(xì)算，每一點(diǎn)一滴都要節(jié)省。
2、減少技術(shù)廢品的措施
提高成品率除了采用以上措施努力減少幾何廢料外，同時(shí)也要在生產(chǎn)過程中盡量減少技術(shù)廢料，確切地說，就是生產(chǎn)出盡可能多的正品，避免出廢品。
影響技術(shù)廢料的擠壓工藝有很多方面，它涵蓋了擠壓生產(chǎn)的整個(gè)過程，主要包括鑄棒質(zhì)量、工藝溫度、擠壓速度、擠壓工具、模具、轉(zhuǎn)運(yùn)、時(shí)效處理等等。除了制定先進(jìn)、科學(xué)的生產(chǎn)工藝外，還要正確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貓?zhí)行工藝操作規(guī)程，提高操作工人的技術(shù)熟練程度和責(zé)任心。
?。?）加強(qiáng)模具管理，準(zhǔn)確記錄動(dòng)態(tài)單支型材重量
模具對(duì)成品率的影響表現(xiàn)在兩個(gè)方面：新模具的試模和在用模具生產(chǎn)使用。試模次數(shù)越多，消耗的鑄棒越多，成品率就越低，所以要提高模具的設(shè)計(jì)、制作水平。加強(qiáng)模具管理，提高修模水平，提高氮化質(zhì)量，提高模具拋光質(zhì)量，保證模具一次上機(jī)合格率，減少模具的上機(jī)次數(shù)，對(duì)擠壓成品率有很大的影響。如果每個(gè)班因?yàn)槟＞呔S修不合格而發(fā)生3-4個(gè)擠壓失敗的鑄棒，那么成品率就會(huì)下降1個(gè)百分點(diǎn)。
加強(qiáng)模具上機(jī)記錄管理，在鋁型材的擠壓生產(chǎn)中，給機(jī)臺(tái)提供一臺(tái)準(zhǔn)確度較高的電子秤，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)過磅，準(zhǔn)確記錄每套模具擠出的單支型材重量（一般按照6米）或者型材的實(shí)重線密度，是做好成品率及模具管理的一項(xiàng)重要工作，它為下次本套模具上機(jī)能準(zhǔn)確找到合適的鑄棒長(zhǎng)度提供依據(jù)。
?。?）提高鑄棒質(zhì)量是保證擠壓成品率的前提
鑄棒組織均勻，晶粒細(xì)小，無夾渣、氣孔、偏析、裂紋等缺陷時(shí)，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，而且可以減少擠壓型材表面氣泡、氣孔、劃傷、開裂、麻點(diǎn)等缺陷。比如較小的夾渣可以通過模具工作帶的狹縫排出，會(huì)造成型材表面拉痕，較大的夾渣被卡在工作帶狹縫中不能排出，引起塞?；蛐筒乃毫?，而被迫更換模具，這樣就會(huì)嚴(yán)重影響成品率。
?。?）擠壓工具：包括擠壓筒、擠壓桿、擠壓墊、模墊等。主要是要保證擠壓筒、擠壓桿、模具三者之間的同心度，其次是合理維修擠壓筒，正確加熱，保證擠壓筒端面平直，消除擠壓筒和模具間的配合間隙，防止出現(xiàn)模具走水出大帽。定期清理擠壓筒內(nèi)壁殘鋁，檢查內(nèi)壁有無損傷，正確使用模墊，提高模具支撐墊的強(qiáng)度等，這些都有利于擠壓成型，提高型材的合格率。
?。?）控制好擠壓溫度是型材質(zhì)量的保證
擠壓溫度是鋁型材力學(xué)性能的保證。擠壓溫度包括鑄棒溫度、擠壓筒溫度、模具溫度、出料口型材溫度等，另外包含出料口型材的冷卻強(qiáng)度。根據(jù)不同的合金牌號(hào)、不同的合金狀態(tài)，采用合適的溫度和冷卻強(qiáng)度，最終達(dá)到型材的力學(xué)性能要求。
?。?）控制好擠壓速度是型材質(zhì)量和效益的統(tǒng)一
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一個(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)。不同合金和狀態(tài)選用的擠壓速度不同，同一種型材在擠壓過程中前后的擠壓速度也不一定相同，同一種型材其表面處理方式不同，擠壓速度也不相同。要正確地控制好擠壓速度應(yīng)做到：
A)要熟練地、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范圍內(nèi)調(diào)整速度的大小對(duì)擠型材質(zhì)量的影響，從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
B)要熟悉擠壓設(shè)備控制擠壓速度的能力。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，溫度越高，擠壓力降低，型材的流出速度會(huì)越來越快，有時(shí)會(huì)使制品的后產(chǎn)生裂紋。因此就要及時(shí)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。
C)要了解不同的模具對(duì)擠壓速度產(chǎn)生的影響。一般來說平模（實(shí)心型材）的擠壓速度比分流模（空心型材）的擠壓速度大。但同一類模具、同一斷面形狀的制品，由于設(shè)計(jì)和制造水平不同，所選用的加以速度用有所不同。
D)要了解不同表面處理方式對(duì)基材質(zhì)量的要求，根據(jù)不同的基材質(zhì)量要求，按照不同的擠壓速度進(jìn)行生產(chǎn)。一般氧化平光型材、電泳型材、氧化著色型材表面質(zhì)量要求高，擠壓速度就不能太快，粉末噴涂型材、氟碳噴漆型材表面要求次之，擠壓速度可以快一些。
?。?）首檢和互檢是消滅尺寸廢品和表面廢品的必要手段
要求機(jī)臺(tái)質(zhì)檢員在模具上機(jī)后第一和第二根棒間取樣，根據(jù)圖紙及訂單要求確認(rèn)模具是否合格，不合格及立馬更換模具。首料檢驗(yàn)合格后通知主機(jī)可以繼續(xù)生產(chǎn)，在批量生產(chǎn)過程中主機(jī)手、拉伸鋸切工都必須隨時(shí)注意檢查型材表面質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)異常立即停止擠壓。如果首料檢驗(yàn)不及時(shí)或過程檢驗(yàn)不到位，生產(chǎn)出的廢品就會(huì)多，擠壓成品率就會(huì)受到嚴(yán)重影響。
提高擠壓鋁型材成品率是一個(gè)系統(tǒng)工程，它們包括下列工藝方法：提高鑄棒質(zhì)量，加強(qiáng)生產(chǎn)管理精確計(jì)算鑄棒長(zhǎng)度，使用夾持墊，減少切頭切尾長(zhǎng)度，減少煲模，使用更薄的鋸片，減少幾何廢品。加強(qiáng)模具管理，準(zhǔn)確記錄動(dòng)態(tài)每支鋁型材的重量，優(yōu)化擠壓工藝，減少技術(shù)廢品。
結(jié)束語
提高擠壓鋁型材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，在管理方面也要扎實(shí)到位、做到實(shí)處，成品率的提高是一個(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)。
