Med den stigende bevidsthed om miljøbeskyttelse har udviklingen og fortaleren for ny energi over hele verden gjort promovering og anvendelse af energikøretøjer nært forestående. Samtidig bliver kravene til letvægtsudvikling af bilmaterialer, sikker anvendelse af aluminiumslegeringer og deres overfladekvalitet, størrelse og mekaniske egenskaber højere og højere. Tager man et eksempel på en elbil med en køretøjsvægt på 1,6 t, er aluminiumslegeringsmaterialet omkring 450 kg, hvilket svarer til omkring 30 %. De overfladefejl, der opstår i ekstruderingsprocessen, især problemet med grovkornet korn på de indvendige og udvendige overflader, påvirker i alvorlig grad produktionen af aluminiumsprofiler og bliver flaskehalsen i deres anvendelsesudvikling.
For ekstruderede profiler er design og fremstilling af ekstruderingsmatricer af yderste vigtighed, så forskning og udvikling af matricer til EV aluminiumsprofiler er bydende nødvendigt. At foreslå videnskabelige og rimelige matriceløsninger kan yderligere forbedre den kvalificerede hastighed og ekstruderingsproduktiviteten af EV-aluminiumsprofiler for at imødekomme markedets efterspørgsel.
1 Produktstandarder
(1) Materialerne, overfladebehandlingen og anti-korrosion af dele og komponenter skal overholde de relevante bestemmelser i ETS-01-007 "Technical Requirements for Aluminium Alloy Profile Parts" og ETS-01-006 "Technical Requirements for Anodic Oxidation Surface" Behandling".
(2) Overfladebehandling: Anodisk oxidation, overfladen må ikke have grove korn.
(3) Overfladen af delene må ikke have defekter såsom revner og rynker. Delene må ikke forurenes efter oxidation.
(4) De forbudte stoffer i produktet opfylder kravene i Q/JL J160001-2017 "Krav til forbudte og begrænsede stoffer i automobildele og -materialer".
(5) Krav til mekanisk ydeevne: trækstyrke ≥ 210 MPa, flydespænding ≥ 180 MPa, forlængelse efter brud A50 ≥ 8%.
(6) Kravene til sammensætning af aluminiumslegering til nye energikøretøjer er vist i tabel 1.
2 Optimering og komparativ analyse af ekstruderingsmatricestruktur Der forekommer strømafbrydelser i stor skala
(1) Traditionel løsning 1: det vil sige at forbedre det forreste ekstruderingsmatricedesign, som vist i figur 2. Ifølge den konventionelle designidé, som vist med pilen på figuren, er den midterste ribbeposition og den sublinguale dræningsposition forarbejdet er de øvre og nedre afløb 20° på den ene side, og dræningshøjden H15 mm bruges til at tilføre smeltet aluminium til ribbedelen . Den sublinguale tomme kniv overføres i en ret vinkel, og det smeltede aluminium forbliver i hjørnet, hvilket er nemt at fremstille døde zoner med aluminiumslagge. Efter produktionen verificeres det ved oxidation, at overfladen er ekstremt tilbøjelig til grovkornsproblemer.
Følgende foreløbige optimeringer blev foretaget til den traditionelle formfremstillingsproces:
en. Ud fra denne form forsøgte vi at øge aluminiumtilførslen til ribbenene ved at fodre.
b. På grundlag af den oprindelige dybde uddybes den sublinguale tomme knivdybde, det vil sige, at 5 mm tilføjes til de oprindelige 15 mm;
c. Bredden af det sublinguale tomme blad er udvidet med 2 mm baseret på de originale 14 mm. Det faktiske billede efter optimering er vist i figur 3.
Verifikationsresultaterne viser, at der efter de ovennævnte tre foreløbige forbedringer stadig eksisterer grove korndefekter i profilerne efter oxidationsbehandling, og de er ikke blevet løst rimeligt. Dette viser, at den foreløbige forbedringsplan stadig ikke kan opfylde produktionskravene for aluminiumslegeringsmaterialer til elbiler.
(2) Ny ordning 2 blev foreslået baseret på den foreløbige optimering. Formdesignet i New Scheme 2 er vist i figur 4. I henhold til "metalfluiditetsprincippet" og "loven om mindste modstand" anvender den forbedrede form til bildele "åbent baghul" designskemaet. Ribpositionen spiller en rolle ved direkte stød og reducerer friktionsmodstanden; foderoverfladen er designet til at være "grydedækselformet", og bropositionen bearbejdes til en amplitudetype, formålet er at reducere friktionsmodstanden, forbedre sammensmeltningen og reducere ekstruderingstrykket; broen er nedsænket så meget som muligt for at forhindre problemet med grove korn i bunden af broen, og bredden af den tomme kniv under tungen på brobunden er ≤3 mm; trinforskellen mellem arbejdsbåndet og det nedre matricearbejdsbånd er ≤1,0 mm; den tomme kniv under den øvre matricetunge er glat og jævnt overført uden at efterlade en strømningsbarriere, og det formende hul udstanses så direkte som muligt; arbejdsbåndet mellem de to hoveder ved den midterste indre ribbe er så kort som muligt, idet det generelt tager en værdi på 1,5 til 2 gange vægtykkelsen; dræningsrillen har en jævn overgang for at opfylde kravet om tilstrækkeligt med metalaluminiumvand, der strømmer ind i hulrummet, fremviser en fuldt sammensmeltet tilstand og efterlader ingen død zone noget sted (den tomme kniv bag den øvre matrice overstiger ikke 2 til 2,5 mm ). Sammenligningen af ekstruderingsdysestrukturen før og efter forbedringen er vist i figur 5.
(3) Vær opmærksom på forbedring af behandlingsdetaljer. Bropositionen er poleret og forbundet jævnt, de øvre og nedre matricearbejdsremme er flade, deformationsmodstanden er reduceret, og metalstrømmen forbedres for at reducere den ujævne deformation. Det kan effektivt undertrykke problemer såsom grove korn og svejsning, og derved sikre, at ribbens udledningsposition og brorodens hastighed er synkroniseret med andre dele, og rimeligt og videnskabeligt undertrykke overfladeproblemer såsom grovkornssvejsning på overfladen af aluminium. profil. Sammenligningen før og efter forbedringen af skimmeldræningen er vist i figur 6.
3 Ekstruderingsproces
For 6063-T6 aluminiumslegeringen til elbiler beregnes ekstruderingsforholdet for den delte matrice til at være 20-80, og ekstruderingsforholdet for dette aluminiumsmateriale i 1800t maskinen er 23, hvilket opfylder maskinens produktionsydelseskrav. Ekstruderingsprocessen er vist i tabel 2.
Tabel 2 Ekstruderingsfremstillingsproces af aluminiumsprofiler til montering af bjælker på nye EV-batteripakker
Vær opmærksom på følgende punkter ved ekstrudering:
(1) Det er forbudt at opvarme formene i samme ovn, ellers vil formtemperaturen være ujævn, og krystallisering vil let forekomme.
(2) Hvis der sker en unormal nedlukning under ekstruderingsprocessen, må nedlukningstiden ikke overstige 3 minutter, ellers skal formen fjernes.
(3) Det er forbudt at vende tilbage til ovnen til opvarmning og derefter ekstrudere direkte efter udtagning af formen.
4. Skimmelsvampreparationsforanstaltninger og deres effektivitet
Efter snesevis af skimmelreparationer og prøveforbedringer af skimmelsvampe foreslås følgende rimelige skimmelreparationsplan.
(1) Foretag den første korrektion og justering af den originale form:
① Prøv at sænke broen så meget som muligt, og bredden af brobunden skal være ≤3 mm;
② Trinforskellen mellem hovedets arbejdsbælte og den nederste forms arbejdsbælte skal være ≤1,0 mm;
③ Efterlad ikke en flowblok;
④ Arbejdsbåndet mellem de to hanhoveder ved de indre ribber skal være så kort som muligt, og overgangen af dræningsrillen skal være glat, så stor og glat som muligt;
⑤ Arbejdsbåndet i den nederste form skal være så kort som muligt;
⑥ Der må ikke efterlades nogen død zone noget sted (den tomme bagkniv må ikke overstige 2 mm);
⑦ Reparer den øverste form med grove korn i det indre hulrum, reducer arbejdsbåndet i den nederste form og flad flowblokken, eller lad være med at have en flowblok og forkort arbejdsremmen på den nederste form.
(2) Baseret på den yderligere formmodifikation og forbedring af ovennævnte form udføres følgende formmodifikationer:
① Eliminer de døde zoner af de to mandlige hoveder;
② Skrab flowblokken af;
③ Reducer højdeforskellen mellem hovedet og den nedre matricearbejdszone;
④ Forkort den nedre matricearbejdszone.
(3) Efter at formen er repareret og forbedret, når overfladekvaliteten af det færdige produkt en ideel tilstand med en lys overflade og ingen grove korn, hvilket effektivt løser problemerne med grove korn, svejsning og andre defekter, der findes på overfladen af aluminiumsprofiler til elbiler.
(4) Ekstruderingsvolumenet steg fra de oprindelige 5 t/d til 15 t/d, hvilket i høj grad forbedrede produktionseffektiviteten.
5 Konklusion
Ved gentagne gange at optimere og forbedre den originale form blev et stort problem relateret til det grove korn på overfladen og svejsning af aluminiumsprofiler til elbiler fuldstændig løst.
(1) Det svage led i den originale form, den midterste ribbepositionslinje, blev rationelt optimeret. Ved at eliminere dødzonerne af de to hoveder, udjævne flowblokken, reducere højdeforskellen mellem hovedet og den nedre matricearbejdszone og forkorte den nedre matricearbejdszone, kan overfladedefekterne af 6063 aluminiumslegeringen, der anvendes i denne type biler, såsom grove korn og svejsning, blev overvundet.
(2) Ekstruderingsvolumenet steg fra 5 t/d til 15 t/d, hvilket i høj grad forbedrede produktionseffektiviteten.
(3) Dette vellykkede tilfælde af ekstrusionsmatricedesign og -fremstilling er repræsentativ og kan refereres til i produktionen af lignende profiler og fortjener at blive promoveret.
Indlægstid: 16. nov. 2024
