Med den ökande medvetenheten om miljöskydd har utvecklingen och förespråkandet av ny energi runt om i världen gjort främjande och tillämpning av energifordon nära förestående. Samtidigt blir kraven på lättviktsutveckling av fordonsmaterial, säker applicering av aluminiumlegeringar och deras ytkvalitet, storlek och mekaniska egenskaper högre och högre. Om man tar en elbil med en fordonsvikt på 1,6 ton som ett exempel, är aluminiumlegeringsmaterialet cirka 450 kg, vilket motsvarar cirka 30 %. Ytdefekterna som uppstår i extruderingsprocessen, särskilt problemet med grovkornigt på de inre och yttre ytorna, påverkar allvarligt produktionsutvecklingen av aluminiumprofiler och blir flaskhalsen i deras applikationsutveckling.
För extruderade profiler är design och tillverkning av extruderingsformar av yttersta vikt, så forskning och utveckling av formar för EV-aluminiumprofiler är absolut nödvändig. Att föreslå vetenskapliga och rimliga formlösningar kan ytterligare förbättra den kvalificerade hastigheten och extruderingsproduktiviteten för EV-aluminiumprofiler för att möta marknadens efterfrågan.
1 Produktstandarder
(1) Materialen, ytbehandlingen och korrosionsskyddet för delar och komponenter ska uppfylla de relevanta bestämmelserna i ETS-01-007 "Technical Requirements for Aluminium Alloy Profile Parts" och ETS-01-006 "Technical Requirements for Anodic Oxidation Surface" Behandling".
(2) Ytbehandling: Anodoxidation, ytan får inte ha grova korn.
(3) Ytan på delarna får inte ha defekter som sprickor och rynkor. Delarna får inte förorenas efter oxidation.
(4) De förbjudna ämnena i produkten uppfyller kraven i Q/JL J160001-2017 "Krav för förbjudna och begränsade ämnen i fordonsdelar och -material".
(5) Krav på mekanisk prestanda: draghållfasthet ≥ 210 MPa, sträckgräns ≥ 180 MPa, töjning efter brott A50 ≥ 8 %.
(6) Kraven på sammansättning av aluminiumlegeringar för nya energifordon visas i tabell 1.
2 Optimering och jämförande analys av extruderingsformens struktur Storskaliga strömavbrott inträffar
(1) Traditionell lösning 1: det vill säga att förbättra utformningen av den främre extruderingsformen, som visas i figur 2. Enligt den konventionella designidén, som visas med pilen i figuren, är mittribbanläget och det sublinguala dräneringsläget bearbetas, de övre och nedre dräneringarna är 20° på ena sidan, och dräneringshöjden H15 mm används för att tillföra smält aluminium till ribbdelen. Den sublinguala tomma kniven överförs i rät vinkel, och det smälta aluminiumet ligger kvar i hörnet, vilket är lätt att producera döda zoner med aluminiumslagg. Efter produktionen verifieras genom oxidation att ytan är extremt utsatt för grovkorniga problem.
Följande preliminära optimeringar gjordes av den traditionella formtillverkningsprocessen:
a. Utifrån denna form försökte vi öka aluminiumtillförseln till revbenen genom matning.
b. På basis av det ursprungliga djupet fördjupas det sublinguala tomma knivdjupet, det vill säga 5 mm läggs till de ursprungliga 15 mm;
c. Bredden på det sublinguala tomma bladet breddas med 2 mm baserat på de ursprungliga 14 mm. Den faktiska bilden efter optimering visas i figur 3.
Verifieringsresultaten visar att efter de tre ovanstående preliminära förbättringarna finns fortfarande grovkorniga defekter i profilerna efter oxidationsbehandling och har inte lösts på ett rimligt sätt. Detta visar att den preliminära förbättringsplanen fortfarande inte kan uppfylla produktionskraven för aluminiumlegeringsmaterial för elbilar.
(2) Ny plan 2 föreslogs baserat på den preliminära optimeringen. Formdesignen för New Scheme 2 visas i figur 4. Enligt "metallfluiditetsprincipen" och "lagen om minsta motstånd" använder den förbättrade formen för bildelar designschemat för "öppet bakre hål". Ribbpositionen spelar en roll vid direkt kollision och minskar friktionsmotståndet; matningsytan är utformad för att vara "grytlocksformad" och bryggpositionen bearbetas till en amplitudtyp, syftet är att minska friktionsmotståndet, förbättra smältningen och minska extruderingstrycket; bron är nedsänkt så mycket som möjligt för att förhindra problemet med grova korn i botten av bron, och bredden på den tomma kniven under tungan på brobotten är ≤3 mm; stegskillnaden mellan arbetsbältet och det nedre stansarbetsbältet är ≤1,0 mm; den tomma kniven under den övre munstången är slät och jämnt förflyttad, utan att lämna en flödesbarriär, och formningshålet stansas så direkt som möjligt; arbetsbältet mellan de två huvudena vid den mellersta inre ribban är så kort som möjligt och tar i allmänhet ett värde av 1,5 till 2 gånger väggtjockleken; dräneringsspåret har en jämn övergång för att möta kravet på att tillräckligt med metallaluminiumvatten strömmar in i håligheten, uppvisar ett helt sammansmält tillstånd och lämnar ingen död zon på något ställe (den tomma kniven bakom den övre formen överstiger inte 2 till 2,5 mm ). Jämförelsen av extruderingsformstrukturen före och efter förbättringen visas i figur 5.
(3) Var uppmärksam på förbättringen av bearbetningsdetaljer. Bryggpositionen är polerad och ansluten smidigt, de övre och nedre formarbetsbältena är plana, deformationsmotståndet minskas och metallflödet förbättras för att minska den ojämna deformationen. Det kan effektivt undertrycka problem som grova korn och svetsning, och därigenom säkerställa att ribbans utloppsposition och brorotens hastighet synkroniseras med andra delar, och på ett rimligt och vetenskapligt sätt undertrycka ytproblem som grovkornig svetsning på ytan av aluminiumet profil . Jämförelsen före och efter förbättringen av mögeldräneringen visas i figur 6.
3 Extruderingsprocess
För 6063-T6 aluminiumlegering för elbilar beräknas extruderingsförhållandet för den delade formen till 20-80, och extruderingsförhållandet för detta aluminiummaterial i 1800t-maskinen är 23, vilket uppfyller maskinens produktionsprestandakrav. Extruderingsprocessen visas i tabell 2.
Tabell 2 Extruderingsprocess för tillverkning av aluminiumprofiler för montering av balkar av nya elbilsbatterier
Var uppmärksam på följande punkter vid extrudering:
(1) Det är förbjudet att värma formarna i samma ugn, annars kommer formtemperaturen att bli ojämn och kristallisering kommer lätt att ske.
(2) Om en onormal avstängning inträffar under extruderingsprocessen, får avstängningstiden inte överstiga 3 minuter, annars måste formen avlägsnas.
(3) Det är förbjudet att återvända till ugnen för uppvärmning och sedan extrudera direkt efter urtagning.
4. Åtgärder för att reparera mögel och deras effektivitet
Efter dussintals mögelreparationer och försöksmögelförbättringar föreslås följande rimliga mögelreparationsplan.
(1) Gör den första korrigeringen och justeringen av den ursprungliga formen:
① Försök att sänka bron så mycket som möjligt, och bredden på brobotten ska vara ≤3 mm;
② Stegskillnaden mellan arbetsbältet på huvudet och arbetsbältet i den nedre formen bör vara ≤1,0 mm;
③ Lämna inte ett flödesblock;
④ Arbetsbältet mellan de två hanhuvudena vid de inre ribborna ska vara så kort som möjligt, och övergången av dräneringsspåret ska vara jämn, så stor och jämn som möjligt;
⑤ Den nedre formens arbetsbälte ska vara så kort som möjligt;
⑥ Ingen död zon bör lämnas på något ställe (den tomma kniven på baksidan får inte överstiga 2 mm);
⑦ Reparera den övre formen med grova korn i den inre kaviteten, reducera arbetsremmen på den nedre formen och platta till flödesblocket, eller ha inget flödesblock och förkorta den nedre formens arbetsband.
(2) Baserat på den ytterligare formmodifieringen och förbättringen av ovanstående form, utförs följande formmodifieringar:
① Eliminera de döda zonerna för de två manliga huvudena;
② Skrapa bort flödesblocket;
③ Minska höjdskillnaden mellan huvudet och den nedre stansarbetszonen;
④ Förkorta den nedre stansarbetszonen.
(3) Efter att formen har reparerats och förbättrats når ytkvaliteten på den färdiga produkten ett idealiskt tillstånd, med en ljus yta och inga grova korn, vilket effektivt löser problemen med grova korn, svetsning och andra defekter som finns på ytan av aluminiumprofiler för elbilar.
(4) Extruderingsvolymen ökade från de ursprungliga 5 t/d till 15 t/d, vilket avsevärt förbättrade produktionseffektiviteten.
5 Slutsats
Genom att upprepade gånger optimera och förbättra den ursprungliga formen löstes ett stort problem relaterat till den grova fiberytan på ytan och svetsning av aluminiumprofiler för elbilar helt.
(1) Den svaga länken i den ursprungliga formen, den mittersta ribbanpositionslinjen, optimerades rationellt. Genom att eliminera de döda zonerna för de två huvudena, platta ut flödesblocket, minska höjdskillnaden mellan huvudet och den nedre formarbetszonen och förkorta den nedre formarbetszonen, kan ytdefekterna hos 6063-aluminiumlegeringen som används i denna typ av bilar, såsom grova korn och svetsning, lyckades övervinnas.
(2) Extruderingsvolymen ökade från 5 t/d till 15 t/d, vilket kraftigt förbättrade produktionseffektiviteten.
(3) Detta framgångsrika fall av extruderingsformdesign och tillverkning är representativt och referensbart vid tillverkning av liknande profiler och är värt marknadsföring.
Posttid: 2024-nov-16
