Zavedení
S rozvojem automobilového průmyslu se trh s paprsky z hliníkových slitin také rychle roste, i když stále relativně malý v celkové velikosti. Podle prognózy automobilové lehké technologické inovační aliance pro čínský trh s paprskem hliníkových slitin do roku 2025 se do roku 2025 odhaduje, že tržní poptávka je přibližně 140 000 tun, přičemž se očekává, že velikost trhu dosáhne 4,8 miliardy RMB. Do roku 2030 se předpokládá, že poptávka po trhu bude přibližně 220 000 tun s odhadovanou velikostí trhu 7,7 miliardy RMB a složenou roční mírou růstu přibližně 13%. Vývojový trend lehkého váhy a rychlý růst modelů vozidel se středními až vysokou koncovou je důležitými faktory pro vývoj paprsků ovlivňujících slitiny hliníku v Číně. Vyhlídky na trh na automobilové dopadové boxy paprsku jsou slibné.
Jak se náklady snižují a technologické pokroky, přední nárazové paprsky a nárazové boxy z hliníku se postupně zvyšují. V současné době se používají v modelech vozidel s polovinou až vysoké úrovně, jako jsou Audi A3, Audi A4L, BMW 3 Series, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal a Buick Lacrosse.
Hliníkové slitinové paprsky jsou složeny hlavně z nárazových křížení, nárazových boxů, montážních základních desek a tažných háčkových rukávů, jak je znázorněno na obrázku 1.
Obrázek 1: Sestava paprsku hliníku
Nárazová skříňka je kovová krabička umístěná mezi nárazovým paprskem a dvěma podélnými paprsky vozidla, v podstatě sloužící jako kontejner absorbující energii. Tato energie odkazuje na sílu dopadu. Když vozidlo zažije kolizi, má nárazový paprsek určitý stupeň schopnosti absorbovat energii. Pokud však energie překročí kapacitu nárazového paprsku, přeneste energii do nárazového pole. Nárazová pole absorbuje veškerou nárazovou sílu a deformuje se, což zajišťuje, že podélné paprsky zůstanou nepoškozené.
1 Požadavky na produkt
1.1 Rozměry musí dodržovat požadavky tolerance kresby, jak je znázorněno na obrázku 2.
1.3 Požadavky na mechanický výkon:
Pevnost v tahu: ≥215 MPa
Výnosová síla: ≥ 205 MPa
Elongation A50: ≥ 10%
1.4 Rozdrcení na nárazové krabici:
Podél osy X vozidla s použitím kolizní plochy větší než průřez produktu se zatíží rychlostí 100 mm/min až do drcení, s kompresním množstvím 70%. Počáteční délka profilu je 300 mm. Na křižovatce vyztužujícího žebra a vnější stěny by trhliny měly být menší než 15 mm, aby byly považovány za přijatelné. Mělo by být zajištěno, že povolené praskání neohrožuje drtivou energii pohlcující kapacitu profilu a po rozdrcení by neměly být v jiných oblastech žádné významné trhliny.
2 Vývojový přístup
Abychom současně splnili požadavky mechanického výkonu a výkonu drcení, je přístup vývoje následující:
Použijte 6063B tyč se složením primární slitiny SI 0,38-0,41% a mg 0,53-0,60%.
Pro provádění stavu T6 provádějte vzduchové zhášení a umělé stárnutí.
Použijte mlhu + zhášení vzduchu a provádějte léčbu nadměrného stárnutí k dosažení stavu T7.
3 pilotní výroba
3.1 Podmínky vytlačování
Produkce se provádí na vytlačujícím lisu 2000T s poměrem vytlačování 36. Použitým materiálem je homogenizovaná hliníková tyč 6063b. Teploty zahřívání hliníkové tyče jsou následující: IV Zone 450-III Zone 470-II Zone 490-1 Zone 500. Průlomový tlak hlavní . Rychlost vytlačujícího hřídele je 2,5 mm/s a rychlost vytlačování profilu je 5,3 m/min. Teplota při vytlačovacím výstupu je 500-540 ° C. Vyhánění se provádí pomocí chlazení vzduchu s levým výkonem ventilátoru při 100%, středním výkonu ventilátoru na 100%a pravým výkonem ventilátoru při 50%. Průměrná rychlost chlazení v zóně zhášení dosahuje 300-350 ° C/min a teplota po ukončení zóny zhášení je 60-180 ° C. Pro mlha + zhášení vzduchu dosahuje průměrná rychlost chlazení v topné zóně 430-480 ° C/min a teplota po opuštění zóny zhášení je 50-70 ° C. Profil nevykazuje žádné významné ohýbání.
3.2 Stárnutí
Po procesu stárnutí T6 při 185 ° C po dobu 6 hodin je tvrdost a mechanické vlastnosti materiálu následující:
Podle procesu stárnutí T7 při 210 ° C po dobu 6 hodin a 8 hodin jsou tvrdost a mechanické vlastnosti materiálu následující:
Na základě testovacích údajů splňuje metoda mlhy + zhášení vzduchu v kombinaci s procesem stárnutí 210 ° C/6H, požadavky na mechanický výkon i testování drcení. S ohledem na nákladovou efektivitu byla pro výrobu vybrána metoda mlhy + zhášení vzduchu a proces stárnutí 210 ° C/6H, aby splňovaly požadavky produktu.
3.3 Trskovací test
Pro druhé a třetí tyče je hlavový konec odříznut o 1,5 m a konec ocasu je odříznut o 1,2 m. Každé vzorky jsou odebírány z hlavy, středu a ocasu s délkou 300 mm. Trskové testy se provádějí po stárnutí při 185 ° C/6H a 210 ° C/6H a 8H (údaje o mechanickém výkonu, jak je uvedeno výše) na univerzálním testovacím stroji materiálu. Testy se provádějí při rychlosti zatížení 100 mm/min s množstvím komprese 70%. Výsledky jsou následující: Pro mlha + zhášení vzduchu s procesy stárnutí 210 ° C/6 h a 8 hodin splňují rozdrcené testy, jak je znázorněno na obrázku 3-2, zatímco vzorky s otřesením vykazují praskání pro všechny stárnutí procesů .
Na základě výsledků drtivých testů splňuje mlha + zhášení vzduchu s procesy stárnutí 210 ° C/6H a 8h.
4 Závěr
Optimalizace procesů zhášení a stárnutí je zásadní pro úspěšný vývoj produktu a poskytuje ideální procesní řešení pro produkt Crash Box.
Prostřednictvím rozsáhlého testování bylo stanoveno, že stav materiálu pro produkt s nárazovým boxem by měl být 6063-T7, metodou zhášení je mlha + chlazení vzduchu a proces stárnutí při 210 ° C/6h je nejlepší volbou pro vytlačování hliníkových tyčí s teplotami v rozmezí od 480 do 500 ° C, rychlostí vytlačovacího hřídele 2,5 mm/s, teplota extruzní die 480 ° C a teplota vytlačující výstupní teplota 500-540 ° C.
Editoval May Jiang z Mat Aluminium
Čas příspěvku: květen-07-2024
