Praktično objašnjenje rješenja problema kao što su gruba zrna na površini i teško zavarivanje aluminijskih profila za EV

Uz sve veću svijest o zaštiti okoliša, razvoj i zagovaranje nove energije širom svijeta učinili su promociju i primjenu energetskih vozila neizbježnim. Istovremeno, zahtjevi za laganim razvojem automobilskih materijala, sigurnom primjenom aluminijskih legura, te kvalitetom njihove površine, veličine i mehaničkih svojstava postaju sve veći i veći. Uzimajući za primjer EV sa težinom vozila od 1,6 t, materijal od legure aluminijuma je oko 450 kg, što čini oko 30%. Površinski nedostaci koji se javljaju u procesu ekstruzijske proizvodnje, a posebno problem krupnog zrna na unutrašnjim i vanjskim površinama, ozbiljno utiču na napredak proizvodnje aluminijskih profila i postaju usko grlo u razvoju njihove primjene.

Za ekstrudirane profile, projektovanje i izrada kalupa za ekstruziju su od najveće važnosti, tako da je istraživanje i razvoj kalupa za EV aluminijumske profile imperativ. Predlaganje naučnih i razumnih rješenja za kalupe može dodatno poboljšati kvalifikovanu stopu i produktivnost ekstruzije EV aluminijumskih profila kako bi se zadovoljila potražnja na tržištu.

1 Standardi proizvoda

(1) Materijali, površinska obrada i antikorozivna zaštita dijelova i komponenti moraju biti u skladu sa relevantnim odredbama ETS-01-007 „Tehnički zahtjevi za dijelove profila od aluminijske legure“ i ETS-01-006 „Tehnički zahtjevi za površinu od anodne oksidacije Tretman”.

(2) Površinska obrada: Anodna oksidacija, površina ne smije imati krupna zrna.

(3) Površina dijelova ne smije imati nedostatke kao što su pukotine i bore. Dijelovi ne smiju biti kontaminirani nakon oksidacije.

(4) Zabranjene supstance proizvoda ispunjavaju zahtjeve Q/JL J160001-2017 „Zahtjevi za zabranjene i ograničene tvari u automobilskim dijelovima i materijalima“.

(5) Zahtjevi mehaničkih performansi: zatezna čvrstoća ≥ 210 MPa, granica tečenja ≥ 180 MPa, izduženje nakon loma A50 ≥ 8%.

(6) Zahtjevi za sastav legure aluminija za nova energetska vozila prikazani su u tabeli 1.

2 Optimizacija i komparativna analiza strukture ekstruzione matrice Došlo je do velikih nestanka struje

(1) Tradicionalno rješenje 1: to jest, poboljšati dizajn prednje matrice za ekstruziju, kao što je prikazano na slici 2. Prema konvencionalnoj ideji dizajna, kao što je prikazano strelicom na slici, položaj srednjeg rebra i položaj sublingvalne drenaže su obrađeni, gornji i donji drenaži su 20° sa jedne strane, a visina drenaže H15 mm služi za dovod rastopljenog aluminijuma u rebrasti deo. Podjezični prazan nož se prenosi pod pravim uglom, a rastopljeni aluminijum ostaje u uglu, što je lako stvoriti mrtve zone sa aluminijumskom troskom. Nakon proizvodnje, oksidacijom je potvrđeno da je površina izuzetno sklona problemima krupnog zrna.

Sljedeće preliminarne optimizacije su napravljene za tradicionalni proces proizvodnje kalupa:

a. Na osnovu ovog kalupa pokušali smo hranjenjem da povećamo dotok aluminijuma u rebra.

b. Na osnovu originalne dubine produbljuje se sublingvalna dubina praznog noža, odnosno 5 mm se dodaje originalnim 15 mm;

c. Širina sublingvalne prazne oštrice je proširena za 2 mm u odnosu na originalnih 14 mm. Stvarna slika nakon optimizacije prikazana je na slici 3.

Rezultati provjere pokazuju da nakon tri navedena preliminarna poboljšanja u profilima nakon oksidacijske obrade i dalje postoje krupno zrni nedostaci i nisu razumno otklonjeni. To pokazuje da preliminarni plan poboljšanja još uvijek ne može zadovoljiti zahtjeve proizvodnje materijala od aluminijskih legura za EV.

(2) Na osnovu preliminarne optimizacije predložena je nova šema 2. Dizajn kalupa Nove šeme 2 prikazan je na slici 4. Prema „principu fluidnosti metala“ i „zakonu najmanjeg otpora“, poboljšani kalup za automobilske dijelove usvaja shemu dizajna „otvorene stražnje rupe“. Položaj rebra igra ulogu u direktnom udaru i smanjuje otpor trenja; površina za dovod je dizajnirana da bude u obliku poklopca lonca, a pozicija mosta je obrađena u amplitudni tip, svrha je da se smanji otpor trenja, poboljša fuzija i smanji pritisak ekstruzije; most je utonuo što je više moguće kako bi se spriječio problem krupnih zrna na dnu mosta, a širina praznog noža ispod jezika dna mosta je ≤3mm; razlika koraka između radnog pojasa i donjeg radnog pojasa kalupa je ≤1,0 mm; prazan nož ispod gornjeg jezička matrice je gladak i ravnomjerno pomaknut, ne ostavljajući barijeru protoka, a rupa za formiranje je probijena što je moguće direktnije; radni pojas između dve glave na srednjem unutrašnjem rebru je što je moguće kraći, uglavnom uzimajući vrednost od 1,5 do 2 puta debljine zida; drenažni žleb ima glatki prijelaz kako bi zadovoljio zahtjeve dovoljno vode metalnog aluminija koja teče u šupljinu, predstavljajući potpuno stopljeno stanje i ne ostavljajući ni na jednom mjestu mrtvu zonu (prazan nož iza gornje matrice ne prelazi 2 do 2,5 mm ). Poređenje strukture matrice za ekstruziju prije i nakon poboljšanja prikazano je na slici 5.

(3) Obratite pažnju na poboljšanje detalja obrade. Položaj mosta je poliran i glatko spojen, gornji i donji radni pojas matrice su ravni, otpornost na deformaciju je smanjena, a protok metala je poboljšan kako bi se smanjila neravnomjerna deformacija. Može učinkovito potisnuti probleme kao što su krupno zrno i zavarivanje, čime se osigurava da su položaj pražnjenja rebra i brzina korijena mosta sinhronizirani s drugim dijelovima, i razumno i znanstveno suzbija površinske probleme kao što je zavarivanje krupnih zrna na površini aluminija. profil . Poređenje prije i nakon poboljšanja drenaže plijesni prikazano je na slici 6.

3 Proces ekstruzije

Za aluminijumsku leguru 6063-T6 za EV, omjer ekstruzije podijeljene matrice je izračunat na 20-80, a omjer ekstruzije ovog aluminijumskog materijala u mašini od 1800t je 23, što zadovoljava zahtjeve proizvodnih performansi mašine. Proces ekstruzije prikazan je u tabeli 2.

Tabela 2 Proces ekstruzije proizvodnje aluminijumskih profila za montažu greda novih EV baterija

Prilikom ekstrudiranja obratite pažnju na sljedeće točke:

(1) Zabranjeno je zagrijavanje kalupa u istoj peći, jer će u suprotnom temperatura kalupa biti neujednačena i kristalizacija će doći lako.

(2) Ako dođe do neuobičajenog isključivanja tokom procesa ekstruzije, vrijeme gašenja ne smije biti duže od 3 minute, inače se kalup mora ukloniti.

(3) Zabranjeno je vraćanje u peć na grijanje, a zatim ekstrudiranje neposredno nakon vađenja iz kalupa.

4. Mjere popravke plijesni i njihova efikasnost

Nakon desetina popravki kalupa i probnih poboljšanja kalupa, predlaže se sljedeći razumni plan popravke kalupa.

(1) Napravite prvu korekciju i prilagođavanje originalnog kalupa:

① Pokušajte da potopite most što je više moguće, a širina dna mosta treba da bude ≤3mm;

② Razlika u koracima između radnog pojasa glave i radnog pojasa donjeg kalupa treba da bude ≤1,0 mm;

③ Ne ostavljajte blok protoka;

④ Radni pojas između dve muške glave na unutrašnjim rebrima treba da bude što kraći, a prelaz drenažnog žleba treba da bude glatki, što veći i glatkiji;

⑤ Radni pojas donjeg kalupa treba da bude što kraći;

⑥ Nigdje ne smije biti ostavljena mrtva zona (pozadi prazan nož ne smije biti veći od 2 mm);

⑦ Popravite gornji kalup sa krupnim zrnima u unutrašnjoj šupljini, smanjite radnu traku donjeg kalupa i poravnajte blok protoka, ili nemojte imati blok za protok i skratiti radni pojas donjeg kalupa.

(2) Na osnovu dalje modifikacije kalupa i poboljšanja gore navedenog kalupa, vrše se sljedeće modifikacije kalupa:

① Uklonite mrtve zone dvije muške glave;

② Ostrugati blok protoka;

③ Smanjite visinsku razliku između glave i donje radne zone matrice;

④ Skratite donju radnu zonu matrice.

(3) Nakon što se kalup popravi i poboljša, kvalitet površine gotovog proizvoda dostiže idealno stanje, sa svijetlom površinom i bez krupnih zrna, čime se efikasno rješavaju problemi krupnih zrna, zavarivanja i drugih nedostataka koji postoje na površini aluminijumski profili za EV.

(4) Zapremina ekstruzije je povećana sa prvobitnih 5 t/d na 15 t/d, što je značajno poboljšalo efikasnost proizvodnje.

5 Zaključak

Višekratnom optimizacijom i poboljšanjem originalnog kalupa, u potpunosti je riješen veliki problem vezan za krupno zrno na površini i zavarivanje aluminijskih profila za EV.

(1) Racionalno je optimizirana slaba karika originalnog kalupa, linija položaja srednjeg rebra. Eliminacijom mrtvih zona dvije glave, izravnavanjem bloka protoka, smanjenjem visinske razlike između glave i donje radne zone matrice i skraćivanjem donje radne zone matrice, površinski defekti legure 6063 aluminijuma koja se koristi u ovoj vrsti automobila, kao što su krupno zrno i zavarivanje, uspješno su savladani.

(2) Obim ekstruzije se povećao sa 5 t/d na 15 t/d, što je značajno poboljšalo efikasnost proizvodnje.

(3) Ovaj uspješan slučaj dizajna i proizvodnje kalupa za ekstruziju je reprezentativan i referentni u proizvodnji sličnih profila i vrijedan promocije.