Wstęp
Wraz z rozwojem przemysłu motoryzacyjnego rynek wiązek uderzenia stopu aluminium również szybko rośnie, choć wciąż stosunkowo niewielki pod względem ogólnej wielkości. Zgodnie z prognozą motoryzacyjnej lekkiej technologii Innovation Alliance for Chinese Aluminium Stop Impact Belka, do 2025 r., Szacuje się, że popyt rynkowy wynosi około 140 000 ton, a wielkość rynku osiągnie 4,8 miliarda RMB. Do 2030 r. Zapotrzebowanie na rynku wynosi około 220 000 ton, o szacunkowej wielkości rynku 7,7 miliarda RMB i złożonej rocznej stopie wzrostu około 13%. Trend rozwojowy lekkiego i szybkiego wzrostu modeli pojazdów w połowie do wysokości są ważnymi czynnikami napędowymi dla opracowywania wiązek uderzeniowych stopu aluminium w Chinach. Perspektywy rynkowe dla samochodowych pudełek awarii uderzeniowych są obiecujące.
Wraz ze wzrostem kosztów i postępów technologicznych, aluminiowe frontowe wiązki uderzenia i pudełka awarii stopniowo stają się coraz bardziej rozpowszechnione. Obecnie są one używane w modelach pojazdów w połowie do wysokości, takich jak Audi A3, Audi A4L, BMW 3 Series, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal i Buick Lacrosse.
Belki udarowe stopu aluminium składają się głównie z uderzeń, skrzynki zderzeniowe, skrzynki montażowe, tabliczki podstawowe i holownicze rękawy, jak pokazano na rycinie 1.
Rysunek 1: Zespół wiązki uderzenia stopu aluminium
Pudełko awarii to metalowa pudełko znajdująca się między wiązką uderzenia a dwiema wiązkami podłużnymi pojazdu, zasadniczo służącym jako pojemnik oszacujący energię. Energia ta odnosi się do siły uderzenia. Gdy pojazd doświadcza zderzenia, wiązka uderzenia ma pewien stopień zdolności do zabawy energetycznej. Jeśli jednak energia przekroczy pojemność wiązki uderzenia, przeniesie energię do skrzynki awarii. Pudełko awarii pochłania całą siłę uderzenia i deformuje się, zapewniając, że wiązki podłużne pozostają nieuszkodzone.
1 Wymagania produktu
1.1 Wymiary muszą być zgodne z wymaganiami tolerancji rysunku, jak pokazano na rycinie 2.
1.3 Wymagania dotyczące wydajności mechanicznej:
Wytrzymałość na rozciąganie: ≥215 MPa
Granica plastyczności: ≥205 MPa
Wydłużenie A50: ≥10%
1.4 Wydajność kruszenia skrzynki awarii:
Wzdłuż osi X pojazdu, za pomocą powierzchni kolizji większej niż przekrój produktu, ładuj z prędkością 100 mm/min do kruszenia, z ilością kompresji 70%. Początkowa długość profilu wynosi 300 mm. Na skrzyżowaniu żebra wzmacniającego i zewnętrznej ściany pęknięcia powinny być uznane za mniej niż 15 mm. Należy zapewnić, że dozwolone pękanie nie zagraża miażdżącemu zasobowi energii profilu i po zmiażdżeniu nie powinno być znaczących pęknięć w innych obszarach.
2 podejście do rozwoju
Aby jednocześnie spełniać wymagania dotyczące wydajności mechanicznej i kruszenia, podejście rozwojowe jest następujące:
Użyj pręta 6063b z pierwotnym składem stopu SI 0,38-0,41% i Mg 0,53-0,60%.
Wykonaj gaszenie powietrza i sztuczne starzenie się, aby osiągnąć stan T6.
Zastosuj mgły + hartowanie powietrza i przeprowadzaj leczenie nadmierne starzeje się, aby osiągnąć stan T7.
3 Produkcja pilotażowa
3.1 Warunki wytłaczania
Produkcja przeprowadza się na prasie wytłaczającej 2000T ze współczynnikiem wytłaczania 36. Zastosowanym materiałem jest homogenizowany pręt aluminiowy 6063b. Temperatury ogrzewania pręta aluminiowego są następujące: strefa IV strefa 450-III strefa 470-II strefa 490-1 strefa 500. Przełomowe ciśnienie głównego cylindra wynosi około 210 barów, przy czym faza wytłaczania ma ciśnienie wytłaczania blisko 180 barów do 180 barów do 180 barów . Prędkość wału wytłaczania wynosi 2,5 mm/s, a prędkość wytłaczania profilu wynosi 5,3 m/min. Temperatura w wylotu wytłaczania wynosi 500-540 ° C. Gaszenie odbywa się przy użyciu chłodzenia powietrza o mocy lewego wentylatora przy 100%, środkowej mocy wentylatora na 100%i prawej mocy wentylatora na 50%. Średnia szybkość chłodzenia w strefie wygaszania osiąga 300-350 ° C/min, a temperatura po wyjściu ze strefy wygaszania wynosi 60-180 ° C. W przypadku hartowania powietrza MIP + średnia szybkość chłodzenia w strefie grzewczej osiąga 430-480 ° C/min, a temperatura po wyjściu ze strefy wygaszania wynosi 50-70 ° C. Profil nie wykazuje znaczącego zginania.
3.2 Starzenie się
Po procesie starzenia T6 w 185 ° C przez 6 godzin, twardość i właściwości mechaniczne materiału są następujące:
Zgodnie z procesem starzenia T7 w 210 ° C przez 6 godzin i 8 godzin, twardość i właściwości mechaniczne materiału są następujące:
Na podstawie danych testowych metoda hartowania MIG + Air, w połączeniu z procesem starzenia 210 ° C/6H, spełnia wymagania zarówno dotyczące wydajności mechanicznej, jak i kruszenia. Biorąc pod uwagę opłacalność, metoda hartowania MIG + Air i proces starzenia się 210 ° C/6H zostały wybrane do produkcji w celu spełnienia wymagań produktu.
3.3 Test kruszenia
W przypadku drugiego i trzeciego prętów końcówka jest odcinana o 1,5 m, a koniec ogona jest odcinany o 1,2 m. Każda z dwóch próbek jest pobierana z sekcji głowy, środkowej i ogona o długości 300 mm. Testy kruszenia są przeprowadzane po starzeniu się w 185 ° C/6H i 210 ° C/6H i 8H (dane dotyczące wydajności mechanicznej, jak wspomniano powyżej) na uniwersalnej maszynie do testowania materiału. Testy są przeprowadzane z prędkością obciążenia 100 mm/min z ilością kompresji 70%. Wyniki są następujące: W przypadku hartowania MIG + Air z procesami starzenia się 210 ° C/6H i 8H, testy kruszenia spełniają wymagania, jak pokazano na rysunku 3-2, podczas gdy próbki pobierane przez powietrze wykazują pękanie dla wszystkich procesów starzenia .
W oparciu o wyniki testu kruszenia MIG + Air Gasząc z procesami starzenia się 210 ° C/6H i 8H spełniają wymagania klienta.
4 Wniosek
Optymalizacja procesów gaszenia i starzenia się ma kluczowe znaczenie dla pomyślnego opracowania produktu i stanowi idealne rozwiązanie procesu dla produktu Crash Box.
Dzięki szeroko zakrojonym testom ustalono, że stan materiałowy dla produktu Crash Box powinien wynosić 6063-T7, metodą wygaszania jest MIP + chłodzenie powietrza, a proces starzenia się w 210 ° C/6H jest najlepszym wyborem do wytłaczania prętów aluminiowych aluminiowych Z temperaturami od 480-500 ° C, prędkość wału wytłaczania 2,5 mm/s, temperatura matrycy wytłaczania 480 ° C i temperatura wylotu wytłaczania o 500-540 ° C.
Pod redakcją May Jiang z Mat Aluminium
Czas po: 07-2024
