Indledning
Med udviklingen af bilindustrien vokser markedet for aluminiumslegering, som stråler også vokser hurtigt, omend stadig relativt lille i den samlede størrelse. I henhold til prognosen af Automotive Lightweight Technology Innovation Alliance for den kinesiske aluminiumslegeringspåvirkningsbjælke -marked, i 2025, anslås markedets efterspørgsel at være omkring 140.000 ton, med en markedsstørrelse, der forventes at nå 4,8 milliarder RMB. I 2030 forventes markedets efterspørgsel at være ca. 220.000 tons med en anslået markedsstørrelse på 7,7 milliarder RMB og en sammensat årlig vækstrate på ca. 13%. Udviklingstrenden med letvægtning og den hurtige vækst af midt-til-high-end-køretøjsmodeller er vigtige drivende faktorer for udviklingen af aluminiumslegeringspåvirkningsbjælker i Kina. Markedets udsigter til bilpåvirkningsbjælkebokse er lovende.
Efterhånden som omkostningerne falder, og teknologien skrider frem, bliver aluminiumslegeringsfrontbjælker og crashbokse gradvist mere udbredt. I øjeblikket bruges de i midten af high-end køretøjsmodeller som Audi A3, Audi A4L, BMW 3-serien, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal og Buick Lacrosse.
Aluminiumslegeringspåvirkningsbjælker er hovedsageligt sammensat af påvirkning af tværbjælker, crashbokse, montering af bundplader og trækkroge -ærmer, som vist i figur 1.
Figur 1: Aluminiumslegering påvirker stråleenheden
Nedbrudskassen er en metalboks placeret mellem påvirkningsstrålen og to langsgående bjælker på køretøjet, hvilket i det væsentlige tjener som en energiabsorberende beholder. Denne energi refererer til påvirkningsstyrken. Når et køretøj oplever en kollision, har slagstrålen en vis grad af energiabsorberende kapacitet. Men hvis energien overstiger kapaciteten på slagstrålen, overfører den energien til nedbrudskassen. Nedbrudsboksen absorberer al slagkraften og deformerer sig selv, hvilket sikrer, at de langsgående bjælker forbliver ubeskadigede.
1 produktkrav
1.1 Dimensioner skal overholde tegningens tolerancekrav, som vist i figur 2.
1.3 Mekaniske ydelseskrav:
Trækstyrke: ≥215 MPa
Udbyttestyrke: ≥205 MPa
Forlængelse A50: ≥10%
1.4 Crash Box knusende ydelse:
Langs køretøjets x-akse ved hjælp af en kollisionsoverflade, der er større end produktets tværsnit, belastes med en hastighed på 100 mm/min, indtil den er knusende, med et komprimeringsmængde på 70%. Den oprindelige længde af profilen er 300 mm. Ved krydset mellem den forstærkende ribben og den ydre væg skal revner være mindre end 15 mm, der skal betragtes som acceptabelt. Det skal sikres, at den tilladte krakning ikke går på kompromis med profilens knusende energiabsorberende kapacitet, og der bør ikke være nogen signifikante revner i andre områder efter knusning.
2 udviklingsmetode
For samtidig at imødekomme kravene til mekanisk ydeevne og knusende ydeevne er udviklingsmetoden som følger:
Brug 6063b stang med en primær legeringssammensætning af SI 0,38-0,41% og Mg 0,53-0,60%.
Udfør luftrum og kunstig aldring for at opnå T6 -tilstanden.
Anvendt tåge + luft slukning og gennemførelse af over-aldringsbehandling for at opnå T7-tilstanden.
3 Pilotproduktion
3.1 Ekstruderingsbetingelser
Produktionen udføres på en 2000T -ekstruderingspresse med et ekstruderingsforhold på 36. Det anvendte materiale er homogeniseret aluminiumstang 6063b. Aluminiumstangens opvarmningstemperaturer er som følger: IV Zone 450-III Zone 470-II Zone 490-1 Zone 500. Hovedcylinderens gennembrudstryk er omkring 210 bar, med den stabile ekstruderingsfase med et ekstruderingstryk tæt på 180 bar . Ekstruderingsakslens hastighed er 2,5 mm/s, og profilekstruderingshastigheden er 5,3 m/min. Temperaturen ved ekstruderingsudløbet er 500-540 ° C. Slukkningen udføres ved hjælp af luftkøling med den venstre ventilatorkraft ved 100%, mellemventilatorkraften ved 100%og højre ventilatorkraft til 50%. Den gennemsnitlige afkølingshastighed inden for slukningszonen når 300-350 ° C/min, og temperaturen efter at have forladt slukningszonen er 60-180 ° C. For tåge + luft slukning når den gennemsnitlige afkølingshastighed inden for opvarmningszonen 430-480 ° C/min, og temperaturen efter at have forladt slukningszonen er 50-70 ° C. Profilen udviser ingen signifikant bøjning.
3.2 Aldring
Efter T6 -aldringsprocessen ved 185 ° C i 6 timer er materialets hårdhed og mekaniske egenskaber som følger:
I henhold til T7 -aldringsprocessen ved 210 ° C i 6 timer og 8 timer er materialets hårdhed og mekaniske egenskaber som følger:
Baseret på testdataene opfylder Mist + Air -slukningsmetoden kombineret med aldringsprocessen på 210 ° C/6H kravene til både mekanisk ydeevne og knusningstest. I betragtning af omkostningseffektivitet blev Mist + Air Quenching-metoden og den 210 ° C/6H-aldringsproces valgt til produktion for at imødekomme produktets krav.
3.3 knusningstest
For den anden og tredje stænger er hovedenden afskåret med 1,5 m, og halenden er afskåret med 1,2 m. To prøver er hver taget fra hoved-, midterste og halesektioner med en længde på 300 mm. Knusningstest udføres efter aldring ved 185 ° C/6H og 210 ° C/6H og 8H (mekaniske ydelsesdata som nævnt ovenfor) på en universel materialetestmaskine. Testene udføres med en belastningshastighed på 100 mm/min med et komprimeringsmængde på 70%. Resultaterne er som følger: For Mist + Air slukning med de 210 ° C/6H og 8H aldringsprocesser opfylder de knusende tests kravene, som vist i figur 3-2, mens de luftslukkede prøver udviser krakning for alle aldringsprocesser .
Baseret på de knusende testresultater opfylder Mist + Air slukning med de 210 ° C/6H- og 8H -aldringsprocesser kundens krav.
4 Konklusion
Optimering af slukning og aldringsprocesser er afgørende for den vellykkede udvikling af produktet og giver en ideel procesløsning til crashboksproduktet.
Gennem omfattende test er det blevet bestemt, at materialetilstanden for crashboksproduktet skal være 6063-T7, slukningsmetoden er tåge + luftkøling, og aldringsprocessen ved 210 ° C/6H er det bedste valg til at ekstrudere aluminiumstænger med temperaturer, der spænder fra 480-500 ° C, ekstruderingsakselhastighed på 2,5 mm/s, ekstrudering af dysemperatur på 480 ° C og ekstrudering af udløbstemperatur på 500-540 ° C.
Redigeret af May Jiang fra Mat Aluminium
Posttid: Maj-07-2024
