Зі зростанням обізнаності про захист навколишнього середовища, розробка та пропаганда нової енергії в усьому світі зробили просування та застосування енергетичних транспортних засобів неминучими. У той же час вимоги до розробки легких автомобільних матеріалів, безпечного застосування алюмінієвих сплавів, якості їх поверхні, розмірів і механічних властивостей стають все вищими і вищими. Візьмемо для прикладу електромобіль із вагою автомобіля 1,6 т, матеріал з алюмінієвого сплаву становить близько 450 кг, що становить приблизно 30%. Поверхневі дефекти, які з’являються в процесі виробництва екструзії, особливо проблема грубого зерна на внутрішній і зовнішній поверхнях, серйозно впливають на прогрес виробництва алюмінієвих профілів і стають вузьким місцем у розвитку їх застосування.
Для екструдованих профілів проектування та виготовлення екструзійних штампів є надзвичайно важливими, тому дослідження та розробка штампів для алюмінієвих профілів EV є обов’язковими. Пропонування науково обґрунтованих рішень для штампів може ще більше підвищити кваліфіковану швидкість і продуктивність екструзії алюмінієвих профілів для електромобілів, щоб задовольнити ринковий попит.
1 Стандарти продукції
(1) Матеріали, обробка поверхні та захист від корозії частин і компонентів повинні відповідати відповідним положенням ETS-01-007 «Технічні вимоги до профільних деталей з алюмінієвого сплаву» та ETS-01-006 «Технічні вимоги до поверхні анодного окислення». Лікування».
(2) Обробка поверхні: анодне окислення, поверхня не повинна мати грубих зерен.
(3) Поверхня деталей не повинна мати таких дефектів, як тріщини та зморшки. Не допускається забруднення деталей після окислення.
(4) Заборонені речовини продукту відповідають вимогам Q/JL J160001-2017 «Вимоги до заборонених і обмежених речовин в автомобільних частинах і матеріалах».
(5) Вимоги до механічних характеристик: міцність на розрив ≥ 210 МПа, межа текучості ≥ 180 МПа, подовження після руйнування A50 ≥ 8%.
(6) Вимоги до складу алюмінієвого сплаву для транспортних засобів з новою енергією наведено в таблиці 1.
2 Оптимізація та порівняльний аналіз структури екструзійної головки Відбуваються масштабні відключення електроенергії
(1) Традиційне рішення 1: тобто покращити конструкцію передньої екструзійної матриці, як показано на малюнку 2. Відповідно до загальноприйнятої ідеї конструкції, як показано стрілкою на малюнку, положення середнього ребра та положення під’язикового дренажу є оброблені, верхній і нижній дренажі мають 20° з одного боку, а висота дренажу H15 мм використовується для подачі розплавленого алюмінію до реберної частини. Під'язиковий порожній ніж передається під прямим кутом, а розплавлений алюміній залишається на куті, що легко утворити мертві зони алюмінієвим шлаком. Після виробництва перевірено окисленням, що поверхня надзвичайно схильна до проблем з грубим зерном.
Наступні попередні оптимізації були внесені до традиційного процесу виробництва прес-форм:
a. Базуючись на цій прес-формі, ми намагалися збільшити подачу алюмінію до ребер шляхом подачі.
b. Виходячи з початкової глибини, глибина під'язикового порожнього ножа поглиблюється, тобто 5 мм додається до початкових 15 мм;
в. Ширина під’язикового порожнього леза збільшена на 2 мм порівняно з початковими 14 мм. Реальна картина після оптимізації показана на малюнку 3.
Результати перевірки показують, що після трьох вищевказаних попередніх удосконалень грубі дефекти зерна все ще існують у профілях після обробки окисленням і не були прийнятним чином усунені. Це показує, що попередній план удосконалення все ще не може відповідати вимогам виробництва матеріалів з алюмінієвих сплавів для електромобілів.
(2) Нова схема 2 була запропонована на основі попередньої оптимізації. Конструкція прес-форми за новою схемою 2 показана на малюнку 4. Відповідно до «принципу текучості металу» та «закону найменшого опору», вдосконалена форма для автомобільних деталей приймає схему конструкції «відкритого заднього отвору». Положення ребер відіграє роль у прямому ударі та зменшує опір тертю; поверхня подачі розроблена так, щоб мати форму кришки горщика, а положення моста обробляється в амплітудний тип, метою є зменшення опору тертя, покращення плавлення та зменшення тиску екструзії; міст максимально заглиблений, щоб запобігти проблемі грубих зерен у нижній частині мосту, а ширина порожнього ножа під язиком дна мосту становить ≤3 мм; різниця кроків між робочим поясом і нижнім робочим поясом матриці становить ≤1,0 мм; порожній ніж під верхнім язичком матриці має гладкий і рівномірний перехід, не залишаючи перешкоди для потоку, а отвір для формування пробивається якомога пряміше; робочий ремінь між двома головками на середньому внутрішньому ребрі є якомога коротшим, зазвичай приймаючи значення в 1,5-2 рази товщини стінки; дренажна канавка має плавний перехід, щоб задовольнити вимогу достатньої кількості води з металевого алюмінію, що тече в порожнину, представляючи повністю розплавлений стан і не залишаючи жодної мертвої зони (порожній ніж за верхньою матрицею не перевищує 2–2,5 мм). ). Порівняння структури екструзійної матриці до та після вдосконалення показано на малюнку 5.
(3) Зверніть увагу на вдосконалення деталей обробки. Положення моста відполіровано та гладко з’єднане, верхня та нижня робочі стрічки матриці плоскі, стійкість до деформації зменшена, а потік металу покращений, щоб зменшити нерівномірну деформацію. Він може ефективно пригнічувати такі проблеми, як грубе зерно та зварювання, тим самим забезпечуючи синхронізацію положення виходу ребра та швидкості кореня моста з іншими частинами, а також розумно та з наукової точки зору придушення поверхневих проблем, таких як грубе зварювання зерна на поверхні алюмінію. профіль . Порівняння до та після покращення дренажу форми показано на малюнку 6.
3 Процес екструзії
Для алюмінієвого сплаву 6063-T6 для електромобілів коефіцієнт екструзії розділеної головки становить 20-80, а коефіцієнт екструзії цього алюмінієвого матеріалу в машині 1800 т становить 23, що відповідає вимогам продуктивності машини. Процес екструзії показано в таблиці 2.
Таблиця 2 Процес екструзії алюмінієвих профілів для кріплення балок нових акумуляторних блоків електромобілів
При екструзії зверніть увагу на наступні моменти:
(1) Забороняється нагрівати форми в одній печі, інакше температура форми буде нерівномірною, і кристалізація відбуватиметься легко.
(2) Якщо під час процесу екструзії відбувається аномальна зупинка, час зупинки не повинен перевищувати 3 хвилини, інакше форму необхідно видалити.
(3) Забороняється повертати в піч для нагрівання, а потім екструдувати безпосередньо після виймання з форми.
4. Заходи ремонту цвілі та їх ефективність
Після десятків ремонтів прес-форм і пробних удосконалень прес-форм пропонується наступний розумний план ремонту прес-форм.
(1) Зробіть перше виправлення та налаштування оригінальної форми:
① Спробуйте занурити міст якомога сильніше, а ширина нижньої частини моста повинна бути ≤3 мм;
② Різниця кроків між робочим поясом голови та робочим поясом нижньої форми має бути ≤1,0 мм;
③ Не залишайте блок потоку;
④ Робочий пояс між двома чоловічими головками на внутрішніх ребрах має бути якомога коротшим, а перехід дренажної канавки має бути плавним, якомога більшим і плавним;
⑤ Робочий ремінь нижньої форми повинен бути якомога коротшим;
⑥ Ніде не повинно бути мертвої зони (задній порожній ніж не повинен перевищувати 2 мм);
⑦ Відремонтуйте верхню форму з грубими зернами у внутрішній порожнині, зменшіть робочий ремінь нижньої форми та вирівняйте блок потоку, або не мати блоку потоку та вкоротіть робочий ремінь нижньої форми.
(2) На основі подальшої модифікації прес-форми та вдосконалення вищезгаданої форми виконуються такі модифікації форми:
① Усунути мертві зони двох чоловічих голів;
② Зішкребти блок потоку;
③ Зменшіть різницю у висоті між головкою та нижньою робочою зоною матриці;
④ Укоротіть нижню робочу зону матриці.
(3) Після ремонту та вдосконалення форми якість поверхні готового продукту досягає ідеального стану, з яскравою поверхнею та без грубих зерен, що ефективно вирішує проблеми грубих зерен, зварювання та інших дефектів, що існують на поверхні алюмінієві профілі для електромобілів.
(4) Обсяг екструзії збільшився з початкових 5 т/день до 15 т/день, що значно підвищило ефективність виробництва.
5 Висновок
Завдяки неодноразовій оптимізації та вдосконаленню оригінальної форми було повністю вирішено основну проблему, пов’язану з грубим зерном на поверхні та зварюванням алюмінієвих профілів для електромобілів.
(1) Слабка ланка оригінальної форми, лінія положення середнього ребра, була раціонально оптимізована. Усуваючи мертві зони двох головок, сплющуючи блок потоку, зменшуючи різницю у висоті між головкою та нижньою робочою зоною матриці, а також скорочуючи нижню робочу зону матриці, поверхневі дефекти алюмінієвого сплаву 6063, який використовується в цьому типі автомобільні, такі як грубе зерно та зварювання, були успішно подолані.
(2) Обсяг екструзії збільшився з 5 т/день до 15 т/день, що значно підвищило ефективність виробництва.
(3) Цей успішний випадок проектування та виробництва екструзійних штампів є репрезентативним і придатним для використання у виробництві подібних профілів і заслуговує на рекламу.
Час публікації: 16 листопада 2024 р
