Odată cu creșterea gradului de conștientizare a protecției mediului, dezvoltarea și promovarea energiei noi în întreaga lume a făcut ca promovarea și aplicarea vehiculelor energetice să fie iminentă. În același timp, cerințele pentru dezvoltarea ușoară a materialelor pentru automobile, aplicarea în siguranță a aliajelor de aluminiu și calitatea suprafeței, dimensiunea și proprietățile mecanice ale acestora devin din ce în ce mai mari. Luând ca exemplu un EV cu o greutate a vehiculului de 1,6 t, materialul din aliaj de aluminiu are aproximativ 450 kg, reprezentând aproximativ 30%. Defectele de suprafață care apar în procesul de producție prin extrudare, în special problema granulelor grosiere pe suprafețele interioare și externe, afectează grav progresul producției de profile de aluminiu și devin blocajul dezvoltării aplicării acestora.
Pentru profilele extrudate, proiectarea și fabricarea matrițelor de extrudare sunt de cea mai mare importanță, astfel încât cercetarea și dezvoltarea matrițelor pentru profilele de aluminiu EV este imperativă. Propunerea de soluții de matrițe științifice și rezonabile poate îmbunătăți în continuare rata calificată și productivitatea de extrudare a profilelor de aluminiu EV pentru a satisface cererea pieței.
1 Standarde de produs
(1) Materialele, tratamentul suprafeței și anticoroziunea pieselor și componentelor trebuie să respecte prevederile relevante din ETS-01-007 „Cerințe tehnice pentru piesele de profil din aliaj de aluminiu” și ETS-01-006 „Cerințe tehnice pentru suprafața de oxidare anodică”. Tratament".
(2) Tratamentul suprafeței: Oxidare anodică, suprafața nu trebuie să aibă granule grosiere.
(3) Suprafața pieselor nu este permisă să aibă defecte precum fisuri și riduri. Piesele nu pot fi contaminate după oxidare.
(4) Substanțele interzise ale produsului îndeplinesc cerințele Q/JL J160001-2017 „Cerințe pentru substanțele interzise și restricționate în piesele și materialele auto”.
(5) Cerințe de performanță mecanică: rezistență la tracțiune ≥ 210 MPa, limită de curgere ≥ 180 MPa, alungire după rupere A50 ≥ 8%.
(6) Cerințele pentru compoziția aliajului de aluminiu pentru vehiculele cu energie nouă sunt prezentate în tabelul 1.
2 Optimizarea și analiza comparativă a structurii matriței de extrudare Au loc întreruperi de curent pe scară largă
(1) Soluția tradițională 1: adică pentru a îmbunătăți designul matriței de extrudare frontală, așa cum se arată în Figura 2. În conformitate cu ideea de proiectare convențională, așa cum este arătată de săgeata din figură, poziția nervurii din mijloc și poziția de drenaj sublingual sunt prelucrate, drenajele superioare și inferioare sunt de 20° pe o parte, iar înălțimea de drenaj H15 mm este utilizată pentru a furniza aluminiu topit părții nervurii. Cuțitul gol sublingual este transferat în unghi drept, iar aluminiul topit rămâne la colț, ceea ce este ușor de produs zone moarte cu zgură de aluminiu. După producție, se verifică prin oxidare că suprafața este extrem de predispusă la probleme cu boabele grosiere.
Următoarele optimizări preliminare au fost făcute procesului tradițional de fabricare a matriței:
o. Pe baza acestei matrițe, am încercat să creștem aportul de aluminiu la coaste prin hrănire.
b. Pe baza adâncimii inițiale, adâncimea cuțitului gol sublingual este adâncită, adică 5 mm se adaugă la 15 mm inițial;
c. Lățimea lamei goale sublinguale este lărgită cu 2 mm, pe baza celui original de 14 mm. Imaginea reală după optimizare este prezentată în Figura 3.
Rezultatele verificării arată că după cele trei îmbunătățiri preliminare de mai sus, defecte de cereale grosiere mai există în profile după tratarea de oxidare și nu au fost rezolvate în mod rezonabil. Acest lucru arată că planul preliminar de îmbunătățire încă nu poate îndeplini cerințele de producție a materialelor din aliaj de aluminiu pentru vehicule electrice.
(2) Noua Schemă 2 a fost propusă pe baza optimizării preliminare. Designul matriței noii scheme 2 este prezentat în Figura 4. În conformitate cu „principiul fluidității metalului” și „legea celei mai mici rezistențe”, matrița îmbunătățită pentru piese de automobile adoptă schema de proiectare a „găurii din spate deschise”. Poziția nervurii joacă un rol în impactul direct și reduce rezistența la frecare; suprafața de alimentare este proiectată să fie „în formă de capac de oală”, iar poziția podului este procesată într-un tip de amplitudine, scopul este de a reduce rezistența la frecare, de a îmbunătăți fuziunea și de a reduce presiunea de extrudare; podul este scufundat cât mai mult posibil pentru a preveni problema boabelor grosiere în partea de jos a podului, iar lățimea cuțitului gol sub limba fundului podului este ≤3mm; diferența de trepte dintre cureaua de lucru și cureaua de lucru inferioară a matriței este ≤1,0 mm; cuțitul gol de sub limba superioară a matriței este neted și uniform, fără a lăsa o barieră de curgere, iar orificiul de formare este perforat cât mai direct posibil; centura de lucru dintre cele două capete la nervura interioară mijlocie este cât se poate de scurtă, luând în general o valoare de 1,5 până la 2 ori grosimea peretelui; canelura de drenaj are o tranziție lină pentru a îndeplini cerința de a curge suficientă apă din metal din aluminiu în cavitate, prezentând o stare complet topită și fără a lăsa zonă moartă în niciun loc (cuțitul gol din spatele matriței superioare nu depășește 2 până la 2,5 mm ). Comparația structurii matriței de extrudare înainte și după îmbunătățire este prezentată în Figura 5.
(3) Acordați atenție îmbunătățirii detaliilor de prelucrare. Poziția podului este lustruită și conectată fără probleme, curelele de lucru superioare și inferioare ale matriței sunt plate, rezistența la deformare este redusă și fluxul de metal este îmbunătățit pentru a reduce deformarea neuniformă. Poate suprima eficient probleme precum cerealele grosiere și sudarea, asigurând astfel că poziția de descărcare a nervurii și viteza rădăcinii podului sunt sincronizate cu alte părți și suprimând în mod rezonabil și științific problemele de suprafață, cum ar fi sudarea cu granule grosiere pe suprafața aluminiului. profil . Comparația înainte și după îmbunătățirea drenajului mucegaiului este prezentată în Figura 6.
3 Procesul de extrudare
Pentru aliajul de aluminiu 6063-T6 pentru vehicule electrice, raportul de extrudare al matriței despicate este calculat a fi 20-80, iar raportul de extrudare al acestui material de aluminiu în mașina de 1800t este de 23, ceea ce îndeplinește cerințele de performanță a mașinii. Procesul de extrudare este prezentat în tabelul 2.
Tabelul 2 Procesul de producție prin extrudare a profilelor de aluminiu pentru montarea grinzilor noilor pachete de baterii EV
Acordați atenție următoarelor puncte atunci când extrudați:
(1) Este interzisă încălzirea matrițelor în același cuptor, altfel temperatura matriței va fi neuniformă și cristalizarea se va produce cu ușurință.
(2) Dacă apare o oprire anormală în timpul procesului de extrudare, timpul de oprire nu trebuie să depășească 3 minute, în caz contrar matrița trebuie îndepărtată.
(3) Este interzisă întoarcerea în cuptor pentru încălzire și apoi extrudarea direct după demulare.
4. Măsuri de reparare a mucegaiului și eficacitatea acestora
După zeci de reparații de mucegai și îmbunătățiri de probă a matriței, este propus următorul plan rezonabil de reparare a mucegaiului.
(1) Efectuați prima corecție și ajustare la matrița originală:
① Încercați să scufundați podul cât mai mult posibil, iar lățimea fundului podului ar trebui să fie ≤3mm;
② Diferența de trepte dintre cureaua de lucru a capului și centura de lucru a matriței inferioare ar trebui să fie ≤1,0 mm;
③ Nu lăsați un bloc de flux;
④ Centura de lucru dintre cele două capete masculine de la nervurile interioare trebuie să fie cât mai scurtă posibil, iar tranziția canelurii de drenaj trebuie să fie lină, cât mai mare și netedă posibil;
⑤ Cureaua de lucru a matriței inferioare trebuie să fie cât mai scurtă posibil;
⑥ Nu trebuie lăsată nicio zonă moartă în niciun loc (cuțitul gol din spate nu trebuie să depășească 2 mm);
⑦ Reparați matrița superioară cu granule grosiere în cavitatea interioară, reduceți cureaua de lucru a matriței inferioare și aplatizați blocul de curgere sau nu aveți un bloc de curgere și scurtați cureaua de lucru a matriței inferioare.
(2) Pe baza modificării ulterioare a matriței și a îmbunătățirii matriței de mai sus, se efectuează următoarele modificări ale matriței:
① Eliminați zonele moarte ale celor două capete de sex masculin;
② Razuiți blocul de curgere;
③ Reduceți diferența de înălțime dintre cap și zona de lucru inferioară a matriței;
④ Scurtați zona de lucru inferioară a matriței.
(3) După ce matrița este reparată și îmbunătățită, calitatea suprafeței produsului finit atinge o stare ideală, cu o suprafață strălucitoare și fără granule grosiere, ceea ce rezolvă eficient problemele de boabe grosiere, sudare și alte defecte existente pe suprafața profile din aluminiu pentru vehicule electrice.
(4) Volumul de extrudare a crescut de la 5 t/d inițial la 15 t/zi, îmbunătățind considerabil eficiența producției.
5 Concluzie
Prin optimizarea și îmbunătățirea în mod repetat a matriței inițiale, s-a rezolvat complet o problemă majoră legată de granulația grosieră la suprafață și sudarea profilelor de aluminiu pentru vehicule electrice.
(1) Veriga slabă a matriței originale, linia de poziție a nervurii din mijloc, a fost optimizată rațional. Prin eliminarea zonelor moarte ale celor două capete, aplatizarea blocului de curgere, reducerea diferenței de înălțime dintre cap și zona de lucru inferioară a matriței și scurtarea zonei de lucru inferioare a matriței, defectele de suprafață ale aliajului de aluminiu 6063 utilizat în acest tip de automobile, cum ar fi cerealele grosiere și sudarea, au fost depășite cu succes.
(2) Volumul de extrudare a crescut de la 5 t/zi la 15 t/zi, îmbunătățind considerabil eficiența producției.
(3) Acest caz de succes de proiectare și fabricare a matrițelor de extrudare este reprezentativ și de referință în producția de profile similare și este demn de promovat.
Ora postării: 16-nov-2024
