Wraz ze wzrostem świadomości w zakresie ochrony środowiska, rozwój i propagowanie nowej energii na całym świecie sprawił, że promocja i zastosowanie pojazdów energetycznych stało się nieuchronne. Jednocześnie wymagania dotyczące lekkiego rozwoju materiałów motoryzacyjnych, bezpiecznego stosowania stopów aluminium oraz jakości ich powierzchni, wielkości i właściwości mechanicznych są coraz wyższe. Biorąc na przykład pojazd elektryczny o masie pojazdu 1,6 t, materiał ze stopu aluminium waży około 450 kg, co stanowi około 30%. Wady powierzchniowe pojawiające się w procesie produkcji wytłaczanej, zwłaszcza problem gruboziarnistości 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 konieczne są badania i rozwój matryc do profili aluminiowych EV. Proponowanie naukowych i rozsądnych rozwiązań w zakresie matryc może jeszcze bardziej poprawić kwalifikowaną szybkość i produktywność wytłaczania profili aluminiowych EV, aby sprostać zapotrzebowaniu rynku.
1 Standardy produktów
(1) Materiały, obróbka powierzchniowa i ochrona antykorozyjna części i komponentów powinny być zgodne z odpowiednimi postanowieniami ETS-01-007 „Wymagania techniczne dotyczące części profilowych ze stopu aluminium” i ETS-01-006 „Wymagania techniczne dotyczące powierzchni utleniania anodowego Leczenie".
(2) Obróbka powierzchniowa: Utlenianie anodowe, powierzchnia nie może mieć gruboziarnistych ziaren.
(3) Powierzchnia części nie może mieć wad, takich jak pęknięcia i zmarszczki. Części nie mogą zostać zanieczyszczone po utlenieniu.
(4) Substancje zakazane w produkcie spełniają wymagania Q/JL J160001-2017 „Wymagania dotyczące substancji zakazanych i objętych ograniczeniami w częściach i materiałach samochodowych”.
(5) Wymagania wytrzymałości mechanicznej: wytrzymałość na rozciąganie ≥ 210 MPa, granica plastyczności ≥ 180 MPa, wydłużenie po zerwaniu A50 ≥ 8%.
(6) Wymagania dotyczące składu stopów aluminium w pojazdach nowych źródeł energii przedstawiono w tabeli 1.
2 Optymalizacja i analiza porównawcza konstrukcji matrycy wytłaczającej Występują przerwy w dostawie prądu na dużą skalę
(1) Tradycyjne rozwiązanie 1: to znaczy ulepszenie konstrukcji przedniej matrycy wytłaczającej, jak pokazano na rysunku 2. Zgodnie z konwencjonalną koncepcją projektu, jak pokazano strzałką na rysunku, położenie środkowego żebra i położenie drenażu podjęzykowego są przetwarzane, górny i dolny drenaż mają 20° z jednej strony, a wysokość drenażu H15 mm służy do dostarczania stopionego aluminium do części żebrowej. Pusty nóż podjęzykowy jest przenoszony pod kątem prostym, a roztopione aluminium pozostaje w narożniku, co przy żużlu aluminiowym pozwala łatwo wytworzyć martwe strefy. Po produkcji sprawdza się poprzez utlenianie, że powierzchnia jest wyjątkowo podatna na problemy z gruboziarnistymi ziarnami.
W tradycyjnym procesie produkcji form dokonano następujących wstępnych optymalizacji:
A. W oparciu o tę formę próbowaliśmy zwiększyć dopływ aluminium do żeber poprzez dodawanie.
B. Na podstawie pierwotnej głębokości pogłębia się podjęzykową głębokość pustego noża, czyli do pierwotnych 15 mm dodaje się 5 mm;
C. Szerokość podjęzykowego pustego ostrza została poszerzona o 2 mm w porównaniu z oryginalnym 14 mm. Rzeczywisty obraz po optymalizacji przedstawiono na rysunku 3.
Wyniki weryfikacji pokazują, że po powyższych trzech wstępnych ulepszeniach, po obróbce utleniającej, w profilach nadal występują defekty gruboziarnistego materiału, które nie zostały w rozsądny sposób usunięte. Pokazuje to, że wstępny plan ulepszeń w dalszym ciągu nie jest w stanie spełnić wymagań produkcyjnych dotyczących materiałów ze stopów aluminium do pojazdów elektrycznych.
(2) Nowy Schemat 2 został zaproponowany w oparciu o wstępną optymalizację. Projekt formy według Nowego Schematu 2 pokazano na rysunku 4. Zgodnie z „zasadą płynności metalu” i „prawem najmniejszego oporu”, ulepszona forma do części samochodowych przyjmuje schemat projektowy „otwartego tylnego otworu”. Położenie żebra odgrywa rolę w bezpośrednim uderzeniu i zmniejsza opór tarcia; powierzchnia podawania jest zaprojektowana w kształcie „pokrywy garnka”, a położenie mostka jest przetwarzane w typ amplitudowy, celem jest zmniejszenie oporu tarcia, poprawa stapiania i zmniejszenie ciśnienia wytłaczania; most jest maksymalnie zagłębiony, aby zapobiec problemowi grubych ziaren na dnie mostu, a szerokość pustego noża pod piórem dna mostu wynosi ≤3mm; różnica skoku między pasem roboczym a dolnym pasem roboczym matrycy wynosi ≤1,0 mm; pusty nóż pod języczkiem górnej matrycy jest gładki i równomiernie przechodzący, nie pozostawiając bariery przepływu, a otwór formujący jest wycinany możliwie bezpośrednio; pas roboczy pomiędzy dwoma łbami przy środkowym żebrze wewnętrznym jest możliwie najkrótszy, na ogół przyjmuje wartość od 1,5 do 2-krotności grubości ścianki; rowek drenażowy ma płynne przejście, aby spełnić wymaganie wystarczającej ilości wody metalowo-aluminiowej wpływającej do wnęki, prezentując stan całkowicie stopiony i nie pozostawiając w żadnym miejscu martwej strefy (pusty nóż za górną matrycą nie przekracza 2 do 2,5 mm ). Porównanie konstrukcji matrycy wytłaczarskiej przed i po udoskonaleniu przedstawiono na rysunku 5.
(3) Zwróć uwagę na poprawę szczegółów przetwarzania. Pozycja mostka jest wypolerowana i płynnie połączona, górne i dolne pasy robocze matrycy są płaskie, odporność na odkształcenia jest zmniejszona, a przepływ metalu poprawia się, aby zmniejszyć nierównomierne odkształcenie. Może skutecznie eliminować problemy, takie jak gruboziarniste i spawanie, zapewniając w ten sposób synchronizację położenia wyładowania żebra i prędkość nasady mostu z innymi częściami oraz rozsądnie i naukowo eliminując problemy powierzchniowe, takie jak gruboziarniste spawanie na powierzchni aluminium profil . Porównanie przed i po ulepszeniu drenażu pleśni przedstawiono na rysunku 6.
3 Proces wytłaczania
W przypadku stopu aluminium 6063-T6 do pojazdów elektrycznych współczynnik wytłaczania dzielonej matrycy oblicza się na 20-80, a stopień wytłaczania tego materiału aluminiowego w maszynie 1800 ton wynosi 23, co spełnia wymagania dotyczące wydajności produkcyjnej maszyny. Proces wytłaczania przedstawiono w tabeli 2.
Tabela 2 Proces produkcji wytłaczanej profili aluminiowych do belek montażowych nowych akumulatorów EV
Podczas wytłaczania należy zwrócić uwagę na następujące punkty:
(1) Zabrania się podgrzewania form w tym samym piecu, w przeciwnym razie temperatura formy będzie nierówna i łatwo nastąpi krystalizacja.
(2) Jeżeli podczas procesu wytłaczania nastąpi nieprawidłowe wyłączenie, czas wyłączenia nie może przekraczać 3 minut, w przeciwnym razie formę należy usunąć.
(3) Zabrania się ponownego wkładania do pieca w celu podgrzania, a następnie wytłaczania bezpośrednio po wyjęciu z formy.
4. Środki naprawy pleśni i ich skuteczność
Po kilkudziesięciu naprawach form i próbnych ulepszeniach form zaproponowano następujący rozsądny plan naprawy pleśni.
(1) Dokonaj pierwszej korekty i dopasowania do oryginalnej formy:
① Staraj się jak najbardziej zanurzyć most, a szerokość dna mostu powinna wynosić ≤3 mm;
② Różnica skoku między pasem roboczym głowicy a pasem roboczym dolnej formy powinna wynosić ≤1,0 mm;
③ Nie pozostawiaj bloku przepływu;
④ Pas roboczy pomiędzy dwoma łbami męskimi przy wewnętrznych żebrach powinien być jak najkrótszy, a przejście rowka drenażowego powinno być gładkie, możliwie duże i gładkie;
⑤ Pas roboczy dolnej formy powinien być jak najkrótszy;
⑥ W żadnym miejscu nie należy pozostawiać martwej strefy (tylny pusty nóż nie powinien przekraczać 2 mm);
⑦ Napraw górną formę za pomocą grubych ziaren we wnęce wewnętrznej, zmniejsz pas roboczy dolnej formy i spłaszcz blok przepływowy lub nie posiadaj bloku przepływowego i skróć pas roboczy dolnej formy.
(2) W oparciu o dalszą modyfikację formy i ulepszenie powyższej formy przeprowadzane są następujące modyfikacje formy:
① Wyeliminuj martwe strefy dwóch męskich głów;
② Zeskrob blok przepływowy;
③ Zmniejsz różnicę wysokości pomiędzy głowicą a dolną strefą roboczą matrycy;
④ Skróć dolną strefę roboczą matrycy.
(3) Po naprawie i ulepszeniu formy jakość powierzchni gotowego produktu osiąga stan idealny, z jasną powierzchnią i brakiem grubych ziaren, co skutecznie rozwiązuje problemy grubych ziaren, spawów i innych wad występujących na powierzchni profile aluminiowe do pojazdów elektrycznych.
(4) Wielkość wytłaczania wzrosła z pierwotnych 5 t/d do 15 t/d, znacznie poprawiając wydajność produkcji.
5 Wniosek
Dzięki wielokrotnej optymalizacji i udoskonalaniu oryginalnej formy, całkowicie rozwiązano główny problem związany z grubym ziarnem na powierzchni i spawaniem profili aluminiowych do pojazdów elektrycznych.
(1) Słabe ogniwo oryginalnej formy, czyli linia położenia środkowego żebra, została racjonalnie zoptymalizowana. Eliminując martwe strefy obu głowic, spłaszczając blok przepływowy, zmniejszając różnicę wysokości pomiędzy głowicą a dolną strefą roboczą matrycy oraz skracając dolną strefę roboczą matrycy, wady powierzchniowe stopu aluminium 6063 stosowanego w tego typu samochodowe, takie jak grube ziarna i spawanie, zostały pomyślnie przezwyciężone.
(2) Wielkość wytłaczania wzrosła z 5 t/d do 15 t/d, znacznie poprawiając wydajność produkcji.
(3) Ten udany przypadek projektowania i produkcji matryc do wytłaczania jest reprezentatywny i możliwy do odniesienia w produkcji podobnych profili i zasługuje na promocję.
Czas publikacji: 16 listopada 2024 r
