S povećanjem svijesti o zaštiti okoliša, razvoj i zagovaranje nove energije diljem svijeta učinili su promicanje i primjenu energetskih vozila neizbježnim. U isto vrijeme, zahtjevi za laganim razvojem automobilskih materijala, sigurnom primjenom aluminijskih legura, te njihovom površinskom kvalitetom, veličinom i mehaničkim svojstvima postaju sve veći. Uzimajući za primjer EV s težinom vozila od 1,6 t, materijal od aluminijske legure je oko 450 kg, što čini oko 30%. Površinski nedostaci koji se pojavljuju u proizvodnom procesu ekstruzije, posebno problem grubog zrna na unutarnjim i vanjskim površinama, ozbiljno utječu na napredak proizvodnje aluminijskih profila i postaju usko grlo u razvoju njihove primjene.
Za ekstrudirane profile, dizajn i proizvodnja ekstruzijskih matrica od najveće su važnosti, stoga je istraživanje i razvoj matrica za EV aluminijske profile imperativ. Predlaganje znanstvenih i razumnih rješenja za kalupe može dodatno poboljšati kvalificiranu brzinu i produktivnost ekstruzije EV aluminijskih profila kako bi se zadovoljila potražnja na tržištu.
1 Standardi proizvoda
(1) Materijali, površinska obrada i zaštita od korozije dijelova i komponenti moraju biti u skladu s relevantnim odredbama ETS-01-007 „Tehnički zahtjevi za profilne dijelove od aluminijskih legura” i ETS-01-006 „Tehnički zahtjevi za površinu od anodne oksidacije Liječenje”.
(2) Površinska obrada: Anodna oksidacija, površina ne smije imati gruba zrna.
(3) Površina dijelova ne smije imati nedostatke poput pukotina i nabora. Dijelovi se ne smiju kontaminirati nakon oksidacije.
(4) Zabranjene tvari u proizvodu ispunjavaju zahtjeve Q/JL J160001-2017 “Zahtjevi za zabranjene i ograničene tvari u automobilskim dijelovima i materijalima”.
(5) Zahtjevi mehaničkih svojstava: vlačna čvrstoća ≥ 210 MPa, granica razvlačenja ≥ 180 MPa, istezanje nakon loma A50 ≥ 8%.
(6) Zahtjevi za sastav aluminijske legure za nova energetska vozila prikazani su u tablici 1.
2 Optimizacija i komparativna analiza strukture kalupa za ekstruziju Dolazi do velikih nestanka struje
(1) Tradicionalno rješenje 1: to jest, poboljšati dizajn prednje ekstruzijske matrice, kao što je prikazano na slici 2. Prema ideji konvencionalnog dizajna, kao što je prikazano strelicom na slici, položaj srednjeg rebra i položaj sublingvalne drenaže su obrađen, gornji i donji drenaži su 20° s jedne strane, a visina drenaže H15 mm služi za dovod rastaljenog aluminija u rebrasti dio. Sublingvalni prazan nož se prenosi pod pravim kutom, a rastaljeni aluminij ostaje na kutu, što je lako proizvesti mrtve zone s aluminijskom troskom. Nakon proizvodnje, oksidacijom se potvrđuje da je površina izrazito sklona problemima s grubim zrnima.
Sljedeće preliminarne optimizacije napravljene su u tradicionalnom procesu proizvodnje kalupa:
a. Na temelju ovog kalupa pokušali smo dodavanjem aluminija povećati opskrbu rebara.
b. Na temelju izvorne dubine, dubina sublingvalnog praznog noža se produbljuje, odnosno 5 mm se dodaje izvornim 15 mm;
c. Širina sublingvalne prazne oštrice proširena je za 2 mm u odnosu na originalnih 14 mm. Stvarna slika nakon optimizacije prikazana je na slici 3.
Rezultati verifikacije pokazuju da nakon gornja tri preliminarna poboljšanja, defekti grubog zrna još uvijek postoje u profilima nakon oksidacijske obrade i nisu razumno riješeni. To pokazuje da preliminarni plan poboljšanja još uvijek ne može zadovoljiti zahtjeve proizvodnje materijala od aluminijskih legura za EV.
(2) Nova shema 2 predložena je na temelju preliminarne optimizacije. Dizajn kalupa nove sheme 2 prikazan je na slici 4. Prema "načelu fluidnosti metala" i "zakonu najmanjeg otpora", poboljšani kalup za automobilske dijelove usvaja shemu dizajna "otvorenog stražnjeg otvora". Položaj rebra igra ulogu u izravnom udaru i smanjuje otpor trenja; površina za dovod je dizajnirana da bude "u obliku poklopca posude", a položaj mosta je obrađen u amplitudni tip, svrha je smanjiti otpor trenja, poboljšati fuziju i smanjiti pritisak ekstruzije; most je udubljen što je više moguće kako bi se spriječio problem grubih zrnaca na dnu mosta, a širina praznog noža ispod jezika dna mosta je ≤3 mm; razlika koraka između radnog remena i donjeg radnog remena matrice je ≤1,0 mm; prazan nož ispod gornjeg jezička matrice je gladak i ravnomjerno prelazi, ne ostavljajući prepreku protoku, a rupa za oblikovanje je probušena što je izravnije moguće; radni pojas između dviju glava na srednjem unutarnjem rebru je što je moguće kraći, općenito uzimajući vrijednost od 1,5 do 2 puta debljine stijenke; drenažni žlijeb ima gladak prijelaz kako bi se zadovoljio zahtjev dovoljne količine metalne aluminijske vode koja teče u šupljinu, predstavljajući potpuno spojeno stanje i ne ostavljajući mrtvu zonu ni na jednom mjestu (prazan nož iza gornje matrice ne prelazi 2 do 2,5 mm ). Usporedba strukture ekstruzijske matrice prije i nakon poboljšanja prikazana je na slici 5.
(3) Obratite pozornost na poboljšanje detalja obrade. Položaj mosta je poliran i glatko spojen, gornji i donji radni remen matrice su ravni, otpornost na deformaciju je smanjena, a protok metala je poboljšan kako bi se smanjila nejednaka deformacija. Može učinkovito suzbiti probleme kao što su gruba zrna i zavarivanje, čime se osigurava da su položaj pražnjenja rebra i brzina korijena mosta sinkronizirani s drugim dijelovima, te razumno i znanstveno suzbija površinske probleme kao što je zavarivanje grubih zrna na površini aluminija. profil . Usporedba prije i nakon poboljšanja drenaže kalupa prikazana je na slici 6.
3 Proces ekstruzije
Za aluminijsku leguru 6063-T6 za električna vozila, omjer ekstruzije podijeljene matrice je izračunat na 20-80, a omjer ekstruzije ovog aluminijskog materijala u stroju od 1800t je 23, što zadovoljava zahtjeve proizvodnih performansi stroja. Proces ekstruzije prikazan je u tablici 2.
Tablica 2 Proizvodni proces ekstruzije aluminijskih profila za montažne grede novih EV baterija
Prilikom ekstrudiranja obratite pozornost na sljedeće točke:
(1) Zabranjeno je zagrijavati kalupe u istoj peći, inače će temperatura kalupa biti neujednačena i lako će doći do kristalizacije.
(2) Ako dođe do neuobičajenog zaustavljanja tijekom procesa ekstruzije, vrijeme prekida ne smije biti dulje od 3 minute, inače se kalup mora ukloniti.
(3) Zabranjeno je vraćanje u peć za zagrijavanje i ekstrudiranje neposredno nakon vađenja iz kalupa.
4. Mjere popravka plijesni i njihova učinkovitost
Nakon desetaka popravaka kalupa i probnih poboljšanja kalupa, predlaže se sljedeći razuman plan popravka kalupa.
(1) Napravite prvu korekciju i prilagodbu izvornog kalupa:
① Pokušajte udubiti most što je više moguće, a širina dna mosta treba biti ≤3 mm;
② Koračna razlika između radnog pojasa glave i radnog pojasa donjeg kalupa treba biti ≤1,0 mm;
③ Ne ostavljajte blokadu protoka;
④ Radni pojas između dvije muške glave na unutarnjim rebrima treba biti što je moguće kraći, a prijelaz drenažnog utora treba biti gladak, što je moguće veći i glatkiji;
⑤ Radni pojas donjeg kalupa treba biti što kraći;
⑥ Nigdje ne smije biti mrtva zona (stražnji prazan nož ne smije biti veći od 2 mm);
⑦ Popravite gornji kalup s grubim zrncima u unutarnjoj šupljini, smanjite radni pojas donjeg kalupa i poravnajte blok protoka ili nemate blok protoka i skratite radni pojas donjeg kalupa.
(2) Na temelju daljnje modifikacije kalupa i poboljšanja navedenog kalupa izvode se sljedeće modifikacije kalupa:
① Uklonite mrtve zone dviju muških glava;
② Ostružite blok protoka;
③ Smanjite visinsku razliku između glave i donje radne zone matrice;
④ Skratite donju radnu zonu matrice.
(3) Nakon što se kalup popravi i poboljša, kvaliteta površine gotovog proizvoda postiže idealno stanje, sa svijetlom površinom i bez grubih zrna, što učinkovito rješava probleme grubih zrna, zavarivanja i drugih nedostataka koji postoje na površini aluminijski profili za EVs.
(4) Volumen ekstruzije povećao se s izvornih 5 t/d na 15 t/d, uvelike poboljšavajući učinkovitost proizvodnje.
5 Zaključak
Učestalom optimizacijom i poboljšanjem izvornog kalupa u potpunosti je riješen veliki problem vezan uz grubo zrno na površini i zavarivanje aluminijskih profila za EV.
(1) Slaba karika izvornog kalupa, linija položaja srednjeg rebra, racionalno je optimizirana. Uklanjanjem mrtvih zona dviju glava, spljoštavanjem bloka protoka, smanjenjem visinske razlike između glave i donje radne zone matrice i skraćivanjem donje radne zone matrice, površinski nedostaci aluminijske legure 6063 korištene u ovoj vrsti automobila, kao što su gruba zrna i zavarivanje, uspješno su prevladani.
(2) Volumen ekstruzije povećan je s 5 t/d na 15 t/d, čime se značajno poboljšava učinkovitost proizvodnje.
(3) Ovaj uspješan slučaj dizajna i proizvodnje ekstruzijske matrice reprezentativan je i referenciran u proizvodnji sličnih profila te je vrijedan promocije.
Vrijeme objave: 16. studenoga 2024
