Wraz ze wzrostem świadomości ochrony środowiska, rozwój i propagowanie nowej energii na całym świecie sprawiły, że promocja i zastosowanie pojazdów energetycznych stały się nieuniknione. Jednocześnie wymagania dotyczące lekkiego rozwoju materiałów motoryzacyjnych, bezpiecznego stosowania stopów aluminium oraz ich jakości powierzchni, rozmiaru i właściwości mechanicznych stają się coraz wyższe. Biorąc za przykład pojazd elektryczny o masie pojazdu 1,6 t, materiał stopu aluminium waży około 450 kg, co stanowi około 30%. Wady powierzchni, które pojawiają się w procesie produkcji wytłaczania, zwłaszcza problem grubego ziarna na powierzchniach wewnętrznych i zewnętrznych, poważnie wpływają na postęp produkcji profili aluminiowych i stają się wąskim gardłem w rozwoju ich zastosowań.
W przypadku profili wytłaczanych, projektowanie i produkcja matryc do wytłaczania mają ogromne znaczenie, dlatego badania i rozwój matryc do profili aluminiowych EV są konieczne. Proponowanie naukowych i rozsądnych rozwiązań matryc może dodatkowo poprawić kwalifikowaną szybkość i wydajność wytłaczania profili aluminiowych EV, aby sprostać zapotrzebowaniu rynku.
1 Normy produktu
(1) Materiały, obróbka powierzchni i zabezpieczenie antykorozyjne części i podzespołów muszą być zgodne z odpowiednimi postanowieniami ETS-01-007 „Wymagania techniczne dotyczące części profili ze stopów aluminium” i ETS-01-006 „Wymagania techniczne dotyczące anodowej obróbki powierzchniowej metodą utleniania”.
(2) Obróbka powierzchni: Utlenianie anodowe, powierzchnia nie może mieć grubych ziaren.
(3) Powierzchnia części nie może mieć wad, takich jak pęknięcia i zmarszczki. Części nie mogą być zanieczyszczone po utlenieniu.
(4) Zakazane substancje zawarte w produkcie spełniają wymagania określone w rozporządzeniu Q/JL J160001-2017 „Wymagania dotyczące substancji zakazanych i objętych ograniczeniami w częściach i materiałach samochodowych”.
(5) Wymagania dotyczące parametrów mechanicznych: wytrzymałość na rozciąganie ≥ 210 MPa, granica plastyczności ≥ 180 MPa, wydłużenie po zerwaniu A50 ≥ 8%.
(6) Wymagania dotyczące składu stopu aluminium dla nowych pojazdów energetycznych przedstawiono w tabeli 1.
2 Optymalizacja i analiza porównawcza struktury matrycy wytłaczającej Występują przerwy w dostawie prądu na dużą skalę
(1) Tradycyjne rozwiązanie 1: to znaczy, aby ulepszyć konstrukcję przedniej matrycy wytłaczającej, jak pokazano na rysunku 2. Zgodnie z konwencjonalną ideą projektową, jak pokazano strzałką na rysunku, przetwarzane są środkowe położenie żebra i położenie drenażu podjęzykowego, górne i dolne odwodnienia mają 20° po jednej stronie, a wysokość drenażu H15 mm jest używana do dostarczania stopionego aluminium do części żebrowej. Pusty nóż podjęzykowy jest przenoszony pod kątem prostym, a stopione aluminium pozostaje w narożniku, co ułatwia tworzenie martwych stref z żużlem aluminiowym. Po produkcji weryfikuje się przez utlenianie, że powierzchnia jest wyjątkowo podatna na problemy z grubym ziarnem.
W tradycyjnym procesie produkcji form wprowadzono następujące wstępne optymalizacje:
a. Na podstawie tej formy próbowaliśmy zwiększyć dopływ aluminium do żeber poprzez podawanie.
b. Na podstawie pierwotnej głębokości, głębokość podjęzykowego pustego noża jest pogłębiana, tj. do pierwotnych 15 mm dodaje się 5 mm;
c. Szerokość podjęzykowego pustego ostrza jest poszerzona o 2 mm w oparciu o oryginalne 14 mm. Rzeczywisty obraz po optymalizacji pokazano na rysunku 3.
Wyniki weryfikacji pokazują, że po trzech powyższych wstępnych ulepszeniach, wady grubego ziarna nadal istnieją w profilach po obróbce utleniającej i nie zostały w rozsądny sposób rozwiązane. Pokazuje to, że wstępny plan ulepszeń nadal nie może spełnić wymagań produkcyjnych materiałów ze stopu aluminium dla pojazdów elektrycznych.
(2) Nowy Schemat 2 został zaproponowany na podstawie wstępnej optymalizacji. Projekt formy Nowego Schematu 2 pokazano na Rysunku 4. Zgodnie z „zasadą płynności metalu” i „prawem najmniejszego oporu” ulepszona forma części samochodowych przyjmuje schemat projektu „otwartego otworu tylnego”. Pozycja żebra odgrywa rolę w bezpośrednim uderzeniu i zmniejsza opór tarcia; powierzchnia podawania jest zaprojektowana tak, aby miała „kształt pokrywy garnka”, a pozycja mostka jest przetwarzana w typ amplitudy, celem jest zmniejszenie oporu tarcia, poprawa fuzji i zmniejszenie ciśnienia wytłaczania; mostek jest zagłębiony tak bardzo, jak to możliwe, aby zapobiec problemowi grubych ziaren na dole mostka, a szerokość pustego noża pod językiem dna mostka wynosi ≤3 mm; różnica stopni między pasem roboczym a pasem roboczym dolnej matrycy wynosi ≤1,0 mm; pusty nóż pod językiem górnej matrycy jest gładki i równomiernie przechodzący, bez pozostawiania bariery przepływu, a otwór formujący jest dziurkowany tak bezpośrednio, jak to możliwe; pas roboczy między dwiema głowicami przy środkowym wewnętrznym żebrze jest tak krótki, jak to możliwe, przyjmując wartość od 1,5 do 2 razy większą od grubości ścianki; rowek odpływowy ma płynne przejście, aby spełnić wymóg wystarczającej ilości wody metalowo-aluminiowej wpływającej do wnęki, prezentującej stan całkowicie stopiony i nie pozostawiającej martwej strefy w żadnym miejscu (pusty nóż za górną matrycą nie przekracza 2 do 2,5 mm). Porównanie struktury matrycy wytłaczającej przed i po ulepszeniu pokazano na rysunku 5.
(3) Zwróć uwagę na ulepszenie szczegółów przetwarzania. Pozycja mostka jest wypolerowana i płynnie połączona, górne i dolne pasy robocze matrycy są płaskie, opór odkształcenia jest zmniejszony, a przepływ metalu jest ulepszony w celu zmniejszenia nierównomiernej deformacji. Może skutecznie tłumić problemy, takie jak grube ziarna i spawanie, zapewniając w ten sposób, że pozycja rozładowania żebra i prędkość korzenia mostka są zsynchronizowane z innymi częściami, a także rozsądnie i naukowo tłumiąc problemy powierzchniowe, takie jak grube spawanie na powierzchni profilu aluminiowego. Porównanie przed i po ulepszeniu drenażu formy pokazano na rysunku 6.
3 Proces wytłaczania
W przypadku stopu aluminium 6063-T6 do pojazdów elektrycznych współczynnik wytłaczania matrycy dzielonej oblicza się na 20-80, a współczynnik wytłaczania tego materiału aluminiowego w maszynie 1800t wynosi 23, co spełnia wymagania dotyczące wydajności produkcyjnej maszyny. Proces wytłaczania pokazano w tabeli 2.
Tabela 2 Proces produkcji wytłaczanych profili aluminiowych do montażu belek nowych zestawów akumulatorów pojazdów elektrycznych
Podczas wytłaczania należy zwrócić uwagę na następujące kwestie:
(1) Zabrania się podgrzewania form w tym samym piecu, w przeciwnym razie temperatura formy będzie nierównomierna i łatwo będzie dochodzić do krystalizacji.
(2) Jeżeli w trakcie procesu wytłaczania dojdzie do nieprawidłowego wyłączenia, czas wyłączenia nie może przekroczyć 3 minut, w przeciwnym razie formę należy usunąć.
(3) Zabrania się ponownego umieszczania w piecu w celu nagrzania i bezpośredniego wytłaczania po wyjęciu z formy.
4. Środki naprawcze pleśni i ich skuteczność
Po dziesiątkach napraw pleśni i próbnych udoskonaleniach, zaproponowano następujący rozsądny plan naprawy pleśni.
(1) Dokonaj pierwszej korekty i regulacji oryginalnej formy:
① Staraj się zagłębić mostek tak głęboko, jak to możliwe, a szerokość dolnej części mostka powinna wynosić ≤3 mm;
② Różnica stopni pomiędzy pasem roboczym głowicy a pasem roboczym dolnej formy powinna wynosić ≤1,0 mm;
③ Nie pozostawiaj blokady przepływu;
④ Pas roboczy pomiędzy dwoma męskimi głowicami przy wewnętrznych żebrach powinien być jak najkrótszy, a przejście rowka odpływowego powinno być gładkie, jak największe i gładkie;
⑤ Pas roboczy dolnej formy powinien być jak najkrótszy;
⑥ W żadnym miejscu nie powinno być martwej strefy (odległość tylnego pustego noża nie powinna przekraczać 2 mm);
⑦ Napraw górną formę z grubymi ziarnami w wewnętrznej komorze, zmniejsz pas roboczy dolnej formy i spłaszcz blokadę przepływu lub nie dopuść do blokady przepływu i skróć pas roboczy dolnej formy.
(2) Na podstawie dalszej modyfikacji i udoskonalenia formy powyżej, przeprowadza się następujące modyfikacje formy:
① Wyeliminuj martwe strefy wokół dwóch męskich głów;
② Zdejmij blokadę przepływu;
③ Zmniejsz różnicę wysokości między głowicą a dolną strefą roboczą matrycy;
④ Skróć dolną strefę roboczą matrycy.
(3) Po naprawie i ulepszeniu formy jakość powierzchni gotowego produktu osiąga idealny stan, z błyszczącą powierzchnią i bez grubych ziaren, co skutecznie rozwiązuje problemy grubych ziaren, spawania i innych wad występujących na powierzchni profili aluminiowych do pojazdów elektrycznych.
(4) Objętość wytłaczania wzrosła z pierwotnych 5 t/d do 15 t/d, co znacznie poprawiło wydajność produkcji.
5. Wnioski
Dzięki wielokrotnym udoskonaleniom i udoskonaleniom oryginalnej formy, poważny problem związany z grubą ziarnistością powierzchni i spawaniem profili aluminiowych do pojazdów elektrycznych został całkowicie rozwiązany.
(1) Słabe ogniwo oryginalnej formy, linia położenia żebra środkowego, została racjonalnie zoptymalizowana. Dzięki wyeliminowaniu martwych stref obu głowic, spłaszczeniu bloku przepływu, zmniejszeniu różnicy wysokości między głowicą a dolną strefą roboczą matrycy i skróceniu dolnej strefy roboczej matrycy, wady powierzchni stopu aluminium 6063 stosowanego w tym typie samochodu, takie jak grube ziarna i spawanie, zostały pomyślnie przezwyciężone.
(2) Objętość wytłaczania wzrosła z 5 t/d do 15 t/d, co znacznie poprawiło wydajność produkcji.
(3) Ten udany przypadek zaprojektowania i wyprodukowania matrycy wytłaczarskiej jest reprezentatywny i godny odniesienia w produkcji podobnych profili i zasługuje na promocję.
Czas publikacji: 16-11-2024
