Se zvyšujícím se povědomím o ochraně životního prostředí, vývoj a prosazování nové energie po celém světě způsobil, že podpora a aplikace energetických vozidel je bezprostřední. Zároveň jsou stále vyšší požadavky na lehký vývoj automobilových materiálů, bezpečnou aplikaci hliníkových slitin a jejich povrchovou kvalitu, velikost a mechanické vlastnosti. Vezmeme-li příklad EV s hmotností vozidla 1,6 t, materiál z hliníkové slitiny je asi 450 kg, což představuje asi 30 %. Povrchové vady, které se objevují ve výrobním procesu vytlačování, zejména problém s hrubozrnným zrnem na vnitřních a vnějších površích, vážně ovlivňují postup výroby hliníkových profilů a stávají se úzkým hrdlem vývoje jejich aplikací.
U vytlačovaných profilů je návrh a výroba vytlačovacích lisů nanejvýš důležité, takže výzkum a vývoj lisovacích nástrojů pro hliníkové profily EV je nezbytný. Navrhování vědeckých a rozumných řešení zápustek může dále zlepšit kvalifikovanou rychlost a produktivitu vytlačování hliníkových profilů EV, aby uspokojily poptávku trhu.
1 Produktové standardy
(1) Materiály, povrchová úprava a antikorozní ochrana dílů a součástí musí splňovat příslušná ustanovení ETS-01-007 „Technické požadavky na profilové díly z hliníkové slitiny“ a ETS-01-006 „Technické požadavky na povrch s anodickou oxidací“. Zacházení".
(2) Povrchová úprava: Anodická oxidace, povrch nesmí mít hrubá zrna.
(3) Povrch dílů nesmí mít vady, jako jsou praskliny a vrásky. Díly nesmí být po oxidaci kontaminovány.
(4) Zakázané látky produktu splňují požadavky Q/JL J160001-2017 „Požadavky na zakázané a omezené látky v automobilových dílech a materiálech“.
(5) Požadavky na mechanické vlastnosti: pevnost v tahu ≥ 210 MPa, mez kluzu ≥ 180 MPa, tažnost po přetržení A50 ≥ 8 %.
(6) Požadavky na složení slitiny hliníku pro nová energetická vozidla jsou uvedeny v tabulce 1.
2 Optimalizace a srovnávací analýza konstrukce vytlačovací hubice Dochází k rozsáhlým výpadkům proudu
(1) Tradiční řešení 1: to znamená zlepšit konstrukci přední vytlačovací hubice, jak je znázorněno na obrázku 2. Podle konvenčního návrhu, jak je znázorněno šipkou na obrázku, je poloha středního žebra a poloha sublingvální drenáže zpracováno, horní a spodní drenáž jsou na jedné straně 20° a výška drenáže H15 mm slouží k přívodu roztaveného hliníku do žebrové části. Sublingvální prázdný nůž je přenášen v pravém úhlu a roztavený hliník zůstává v rohu, což je snadné vytvořit mrtvé zóny s hliníkovou struskou. Po výrobě je oxidací ověřeno, že povrch je extrémně náchylný k problémům s hrubozrnností.
U tradičního výrobního procesu forem byly provedeny následující předběžné optimalizace:
A. Na základě této formy jsme se pokusili zvýšit přísun hliníku do žeber podáváním.
b. Na základě původní hloubky se prohloubí podjazyková hloubka prázdného nože, tj. k původním 15 mm se přidá 5 mm;
C. Šířka sublingvální prázdné čepele je rozšířena o 2 mm oproti původním 14 mm. Skutečný obrázek po optimalizaci je na obrázku 3.
Výsledky ověření ukazují, že po výše uvedených třech předběžných vylepšeních v profilech po oxidační úpravě stále existují hrubozrnné vady a nebyly přiměřeně vyřešeny. To ukazuje, že předběžný plán zlepšení stále nemůže splnit požadavky na výrobu materiálů z hliníkové slitiny pro elektromobily.
(2) Nové schéma 2 bylo navrženo na základě předběžné optimalizace. Návrh formy nového schématu 2 je znázorněn na obrázku 4. Podle „principu tekutosti kovu“ a „zákona nejmenšího odporu“ využívá vylepšená forma pro automobilové díly schéma návrhu „otevřené zadní díry“. Poloha žebra hraje roli při přímém nárazu a snižuje třecí odpor; podávací plocha je navržena tak, aby měla tvar „hrncového krytu“ a poloha můstku je zpracována do amplitudového typu, účelem je snížit třecí odpor, zlepšit tavení a snížit vytlačovací tlak; kobylka je co nejvíce zapuštěna, aby se předešlo problému s hrubými zrny na spodní části kobylky, a šířka prázdného nože pod jazykem dna kobylky je ≤3 mm; krokový rozdíl mezi pracovním pásem a spodním pracovním pásem matrice je ≤1,0 mm; prázdný nůž pod horním jazýčkem raznice je hladký a stejnoměrně přechodový, aniž by opustil průtokovou bariéru, a tvarovací otvor je vyražen co možná nejpříměji; pracovní pás mezi dvěma hlavami u středního vnitřního žebra je co nejkratší, obecně má hodnotu 1,5 až 2 násobku tloušťky stěny; odvodňovací drážka má plynulý přechod, aby splnila požadavek dostatečného množství kovové hliníkové vody proudící do dutiny, která představuje plně srostlý stav a nezanechává žádnou mrtvou zónu na žádném místě (prázdný nůž za horní matricí nepřesahuje 2 až 2,5 mm ). Srovnání struktury vytlačovací hubice před a po vylepšení je znázorněno na obrázku 5.
(3) Věnujte pozornost vylepšení detailů zpracování. Poloha můstku je leštěná a hladce spojena, horní a spodní pracovní pásy jsou ploché, odolnost proti deformaci je snížena a tok kovu je zlepšen, aby se snížila nerovnoměrná deformace. Dokáže účinně potlačit problémy, jako jsou hrubá zrna a svařování, a tím zajistit, že poloha vypouštění žebra a rychlost kořene můstku jsou synchronizovány s ostatními částmi, a rozumně a vědecky potlačit povrchové problémy, jako je navařování hrubých zrn na povrchu hliníku. profil . Srovnání před a po zlepšení odvodnění plísní ukazuje obrázek 6.
3 Proces vytlačování
Pro hliníkovou slitinu 6063-T6 pro EV je poměr vytlačování dělené matrice vypočítán na 20-80 a poměr vytlačování tohoto hliníkového materiálu ve stroji 1800t je 23, což splňuje požadavky na výrobní výkon stroje. Proces vytlačování je uveden v tabulce 2.
Tabulka 2 Proces výroby hliníkových profilů vytlačováním pro montáž nosníků nových akumulátorových sad EV
Při vytlačování věnujte pozornost následujícím bodům:
(1) Je zakázáno ohřívat formy ve stejné peci, jinak bude teplota formy nerovnoměrná a snadno dojde ke krystalizaci.
(2) Pokud během procesu vytlačování dojde k abnormálnímu odstavení, nesmí doba odstavení přesáhnout 3 minuty, jinak musí být forma odstraněna.
(3) Je zakázáno vracet se do pece k ohřevu a poté vytlačovat přímo po vyjmutí z formy.
4. Opatření na opravu plísní a jejich účinnost
Po desítkách oprav forem a zkušebních vylepšení forem je navržen následující rozumný plán oprav forem.
(1) Proveďte první opravu a úpravu původní formy:
① Pokuste se most co nejvíce potopit a šířka dna mostu by měla být ≤3 mm;
② Krokový rozdíl mezi pracovním pásem hlavy a pracovním pásem spodní formy by měl být ≤1,0 mm;
③ Nenechávejte průtokový blok;
④ Pracovní pás mezi dvěma samčími hlavami u vnitřních žeber by měl být co nejkratší a přechod drenážní drážky by měl být hladký, co největší a nejhladší;
⑤ Pracovní pás spodní formy by měl být co nejkratší;
⑥ Na žádném místě by neměla být ponechána žádná mrtvá zóna (zadní prázdný nůž by neměl přesáhnout 2 mm);
⑦ Opravte horní formu s hrubými zrny ve vnitřní dutině, zmenšete pracovní pás spodní formy a vyrovnejte průtokový blok, nebo nemít průtokový blok a zkraťte pracovní pás spodní formy.
(2) Na základě další úpravy formy a vylepšení výše uvedené formy se provádějí následující úpravy formy:
① Odstraňte mrtvé zóny dvou mužských hlav;
② Seškrábněte průtokový blok;
③ Snižte výškový rozdíl mezi hlavou a spodní pracovní zónou matrice;
④ Zkraťte spodní pracovní zónu matrice.
(3) Po opravě a vylepšení formy dosáhne kvalita povrchu hotového výrobku ideálního stavu, s jasným povrchem a bez hrubých zrn, což účinně řeší problémy s hrubými zrny, svařováním a jinými vadami existujícími na povrchu hliníkové profily pro EV.
(4) Objem vytlačování se zvýšil z původních 5 t/d na 15 t/d, což výrazně zlepšilo efektivitu výroby.
5 Závěr
Opakovanou optimalizací a vylepšováním původní formy byl zcela vyřešen zásadní problém související s hrubozrnností na povrchu a svařováním hliníkových profilů pro EV.
(1) Slabý článek původní formy, čára polohy středního žebra, byl racionálně optimalizován. Odstraněním mrtvých zón dvou hlav, zploštěním průtokového bloku, snížením výškového rozdílu mezi hlavou a spodní pracovní zónou zápustky a zkrácením spodní pracovní zóny zápustky se povrchové vady hliníkové slitiny 6063 používané v tomto typu automobil, jako jsou hrubá zrna a svařování, byly úspěšně překonány.
(2) Objem vytlačování se zvýšil z 5 t/d na 15 t/d, což výrazně zlepšilo efektivitu výroby.
(3) Tento úspěšný případ návrhu a výroby vytlačovacích lisů je reprezentativní a referenční při výrobě podobných profilů a zaslouží si propagaci.
Čas odeslání: 16. listopadu 2024
