Amb la creixent consciència de la protecció del medi ambient, el desenvolupament i la defensa de noves energies a tot el món ha fet que la promoció i aplicació de vehicles energètics sigui imminent. Al mateix temps, els requisits per al desenvolupament lleuger de materials d'automoció, l'aplicació segura d'aliatges d'alumini i la seva qualitat superficial, mida i propietats mecàniques són cada cop més alts. Prenent com a exemple un EV amb un pes de vehicle d'1,6 t, el material d'aliatge d'alumini és d'uns 450 kg, que representa al voltant del 30%. Els defectes superficials que apareixen en el procés de producció d'extrusió, especialment el problema de gra gruixut a les superfícies internes i externes, afecten seriosament el progrés de la producció de perfils d'alumini i es converteixen en el coll d'ampolla del desenvolupament de la seva aplicació.
Per als perfils extrusats, el disseny i la fabricació de matrius d'extrusió són de màxima importància, per la qual cosa la investigació i desenvolupament de matrius per a perfils d'alumini EV és imprescindible. Proposar solucions de matriu científiques i raonables pot millorar encara més la taxa qualificada i la productivitat d'extrusió dels perfils d'alumini EV per satisfer la demanda del mercat.
1 Normes de producte
(1) Els materials, tractament superficial i anticorrosió de peces i components han de complir amb les disposicions pertinents de ETS-01-007 "Requisits tècnics per a peces de perfil d'aliatge d'alumini" i ETS-01-006 "Requisits tècnics per a la superfície d'oxidació anòdica". Tractament”.
(2) Tractament superficial: oxidació anòdica, la superfície no ha de tenir grans gruixuts.
(3) No es permet que la superfície de les peces tingui defectes com ara esquerdes i arrugues. Les peces no es poden contaminar després de l'oxidació.
(4) Les substàncies prohibides del producte compleixen els requisits de Q/JL J160001-2017 "Requisits per a substàncies prohibides i restringides en peces i materials d'automòbil".
(5) Requisits de rendiment mecànic: resistència a la tracció ≥ 210 MPa, límit elàstic ≥ 180 MPa, allargament després de la fractura A50 ≥ 8%.
(6) Els requisits per a la composició d'aliatge d'alumini per als vehicles d'energia nova es mostren a la taula 1.
2 Optimització i anàlisi comparativa de l'estructura de matriu d'extrusió Es produeixen talls d'energia a gran escala
(1) Solució tradicional 1: és a dir, per millorar el disseny de la matriu d'extrusió frontal, tal com es mostra a la figura 2. Segons la idea de disseny convencional, tal com mostra la fletxa de la figura, la posició de la costella mitjana i la posició de drenatge sublingual són processat, els drenatges superior i inferior són de 20 ° d'un costat i l'alçada de drenatge H15 mm s'utilitza per subministrar alumini fos a la part de la costella. El ganivet buit sublingual es transfereix en angle recte i l'alumini fos es manté a la cantonada, cosa que és fàcil de produir zones mortes amb escòries d'alumini. Després de la producció, per oxidació es verifica que la superfície és extremadament propensa a problemes de gra gruixut.
Es van fer les següents optimitzacions preliminars al procés tradicional de fabricació de motlles:
a. A partir d'aquest motlle, hem intentat augmentar el subministrament d'alumini a les costelles alimentant-nos.
b. Sobre la base de la profunditat original, s'aprofundeix la profunditat del ganivet buit sublingual, és a dir, s'afegeix 5 mm als 15 mm originals;
c. L'amplada de la fulla buida sublingual s'amplia 2 mm en funció dels 14 mm originals. La imatge real després de l'optimització es mostra a la figura 3.
Els resultats de la verificació mostren que després de les tres millores preliminars anteriors, els defectes de gra gruixut encara existeixen als perfils després del tractament d'oxidació i no s'han resolt raonablement. Això demostra que el pla de millora preliminar encara no pot complir els requisits de producció de materials d'aliatge d'alumini per a vehicles elèctrics.
(2) Es va proposar el nou Esquema 2 basat en l'optimització preliminar. El disseny del motlle del nou esquema 2 es mostra a la figura 4. D'acord amb el "principi de fluïdesa del metall" i la "llei de menor resistència", el motlle de peces d'automòbil millorat adopta l'esquema de disseny del "forat posterior obert". La posició de la costella juga un paper en l'impacte directe i redueix la resistència a la fricció; la superfície d'alimentació està dissenyada per tenir "forma de coberta d'olla" i la posició del pont es processa en un tipus d'amplitud, l'objectiu és reduir la resistència a la fricció, millorar la fusió i reduir la pressió d'extrusió; el pont s'enfonsa tant com sigui possible per evitar el problema dels grans gruixuts a la part inferior del pont, i l'amplada del ganivet buit sota la llengua de la part inferior del pont és ≤3 mm; la diferència de pas entre el cinturó de treball i el cinturó de treball de la matriu inferior és ≤1,0 mm; el ganivet buit sota la llengua de la matriu superior és suau i de transició uniforme, sense deixar una barrera de flux, i el forat de formació es perfora el més directament possible; el cinturó de treball entre els dos caps a la costella interior mitjana és el més curt possible, prenent generalment un valor d'1,5 a 2 vegades el gruix de la paret; la ranura de drenatge té una transició suau per satisfer el requisit de suficient aigua metàl·lica d'alumini que flueix a la cavitat, presentant un estat totalment fusionat i sense deixar cap zona morta en cap lloc (el ganivet buit darrere de la matriu superior no supera els 2 i 2,5 mm). ). La comparació de l'estructura de la matriu d'extrusió abans i després de la millora es mostra a la figura 5.
(3) Preste atenció a la millora dels detalls del processament. La posició del pont està polida i connectada sense problemes, els cinturons de treball de la matriu superior i inferior són plans, es redueix la resistència a la deformació i es millora el flux metàl·lic per reduir la deformació desigual. Pot suprimir eficaçment problemes com ara grans gruixuts i soldadura, assegurant així que la posició de descàrrega de la costella i la velocitat de l'arrel del pont es sincronitzen amb altres parts, i suprimint raonablement i científicament problemes de superfície com ara la soldadura de gra gruixut a la superfície de l'alumini. perfil. La comparació abans i després de la millora del drenatge del motlle es mostra a la figura 6.
3 Procés d'extrusió
Per a l'aliatge d'alumini 6063-T6 per a vehicles elèctrics, la relació d'extrusió de la matriu dividida es calcula que és de 20-80 i la relació d'extrusió d'aquest material d'alumini a la màquina de 1800 t és de 23, que compleix els requisits de rendiment de producció de la màquina. El procés d'extrusió es mostra a la taula 2.
Taula 2 Procés de producció d'extrusió de perfils d'alumini per al muntatge de bigues de nous paquets de bateries EV
A l'hora d'extrudir, presteu atenció als punts següents:
(1) Està prohibit escalfar els motlles al mateix forn, en cas contrari, la temperatura del motlle serà desigual i la cristal·lització es produirà fàcilment.
(2) Si es produeix una parada anormal durant el procés d'extrusió, el temps d'aturada no ha de superar els 3 minuts, en cas contrari s'ha d'eliminar el motlle.
(3) Es prohibeix tornar al forn per escalfar-se i extreure directament després del desemmotllament.
4. Mesures de reparació de motlles i la seva eficàcia
Després de desenes de reparacions de motlles i millores de prova de motlles, es proposa el següent pla raonable de reparació de motlles.
(1) Feu la primera correcció i ajust al motlle original:
① Intenta enfonsar el pont tant com sigui possible i l'amplada del fons del pont ha de ser ≤3 mm;
② La diferència de pas entre el cinturó de treball del cap i el cinturó de treball del motlle inferior hauria de ser ≤1,0 mm;
③ No deixeu un bloc de flux;
④ El cinturó de treball entre els dos caps masculins a les costelles interiors ha de ser el més curt possible i la transició de la ranura de drenatge ha de ser suau, tan gran i suau com sigui possible;
⑤ El cinturó de treball del motlle inferior ha de ser el més curt possible;
⑥ No s'ha de deixar cap zona morta en cap lloc (el ganivet buit posterior no ha de superar els 2 mm);
⑦ Repareu el motlle superior amb grans gruixuts a la cavitat interior, reduïu el cinturó de treball del motlle inferior i aplaneu el bloc de flux, o no tingueu un bloc de flux i escurceu el cinturó de treball del motlle inferior.
(2) A partir de la modificació i millora del motlle anterior, es realitzen les següents modificacions del motlle:
① Elimina les zones mortes dels dos caps masculins;
② Raspa el bloc de flux;
③ Reduïu la diferència d'alçada entre el cap i la zona de treball de la matriu inferior;
④ Escurceu la zona de treball de la matriu inferior.
(3) Després de reparar i millorar el motlle, la qualitat superficial del producte acabat assoleix un estat ideal, amb una superfície brillant i sense grans gruixuts, que resol eficaçment els problemes de grans gruixuts, soldadura i altres defectes existents a la superfície de perfils d'alumini per a vehicles elèctrics.
(4) El volum d'extrusió va augmentar de les 5 t/d originals a 15 t/d, millorant considerablement l'eficiència de producció.
5 Conclusió
Optimitzant i millorant repetidament el motlle original, es va resoldre completament un problema important relacionat amb el gra gruixut a la superfície i la soldadura de perfils d'alumini per a vehicles elèctrics.
(1) L'enllaç feble del motlle original, la línia de posició de la costella mitjana, es va optimitzar racionalment. Eliminant les zones mortes dels dos caps, aplanant el bloc de flux, reduint la diferència d'alçada entre el capçal i la zona de treball de la matriu inferior i escurçant la zona de treball de la matriu inferior, els defectes superficials de l'aliatge d'alumini 6063 utilitzat en aquest tipus de automòbils, com ara els grans secundaris i la soldadura, es van superar amb èxit.
(2) El volum d'extrusió va augmentar de 5 t/d a 15 t/d, millorant molt l'eficiència de producció.
(3) Aquest cas d'èxit de disseny i fabricació de matrius d'extrusió és representatiu i referenciable en la producció de perfils similars i és digne de promoció.
Hora de publicació: 16-nov-2024
