Со зголемувањето на свеста за заштита на животната средина, развојот и застапувањето на новата енергија ширум светот ја направи промоцијата и примената на енергетските возила неизбежна. Во исто време, барањата за лесен развој на автомобилски материјали, безбедна примена на алуминиумски легури и нивниот квалитет на површината, големината и механичките својства стануваат се повисоки и повисоки. Земајќи го на пример ЕВ со тежина на возилото од 1,6 т, материјалот од легура на алуминиум е околу 450 кг, што претставува околу 30%. Површинските дефекти кои се појавуваат во процесот на производство со истиснување, особено проблемот со крупното зрно на внатрешните и надворешните површини, сериозно влијаат на напредокот на производството на алуминиумските профили и стануваат тесно грло во развојот на нивната примена.
За екструдираните профили, дизајнот и производството на матрици за истиснување се од најголема важност, така што истражувањето и развојот на матрици за EV алуминиумски профили е императив. Предлагањето научни и разумни решенија за матрици може дополнително да ја подобри квалификуваната стапка и продуктивноста на истиснување на EV алуминиумските профили за да се задоволи побарувачката на пазарот.
1 Стандарди за производи
(1) Материјалите, површинскиот третман и антикорозијата на делови и компоненти треба да се усогласат со релевантните одредби од ETS-01-007 „Технички барања за делови од профили од алуминиумска легура“ и ETS-01-006 „Технички барања за анодна оксидациска површина Третман“.
(2) Површинска обработка: анодна оксидација, површината не смее да има груби зрна.
(3) Површината на деловите не е дозволено да има дефекти како што се пукнатини и брчки. Деловите не смеат да се контаминираат по оксидација.
(4) Забранетите супстанции на производот ги исполнуваат барањата од Q/JL J160001-2017 „Барања за забранети и ограничени супстанции во автомобилски делови и материјали“.
(5) Барања за механички перформанси: цврстина на истегнување ≥ 210 MPa, цврстина на отстапување ≥ 180 MPa, издолжување по фрактура A50 ≥ 8%.
(6) Барањата за составот на легура на алуминиум за возила со нова енергија се прикажани во Табела 1.
2 Оптимизација и компаративна анализа на структурата на матрицата за истиснување Се јавуваат големи прекини на струја
(1) Традиционално решение 1: односно да се подобри дизајнот на предната матрица за истиснување, како што е прикажано на слика 2. Според конвенционалната дизајнерска идеја, како што е прикажано со стрелката на сликата, положбата на средното ребро и положбата на сублингвалната дренажа се обработени, горните и долните дренажи се 20° од едната страна, а висината на одводнување H15 mm се користи за снабдување со стопен алуминиум до ребрата. Подјазичниот празен нож се пренесува под прав агол, а стопениот алуминиум останува на аголот, што лесно се создаваат мртви зони со алуминиумска згура. По производството, со оксидација се потврдува дека површината е исклучително склона кон проблеми со крупното зрно.
Следниве прелиминарни оптимизации беа направени на традиционалниот процес на производство на мувла:
а. Врз основа на овој калап, се обидовме да го зголемиме снабдувањето со алуминиум до ребрата со хранење.
б. Врз основа на оригиналната длабочина, подјазичната длабочина на празен нож се продлабочува, односно се додава 5мм на оригиналните 15мм;
в. Ширината на сублингвалното празно сечило е проширено за 2mm врз основа на оригиналните 14mm. Вистинската слика по оптимизацијата е прикажана на Слика 3.
Резултатите од верификацијата покажуваат дека по горенаведените три прелиминарни подобрувања, дефектите на крупното зрно сè уште постојат во профилите по третманот со оксидација и не се разумно решени. Ова покажува дека прелиминарниот план за подобрување сè уште не може да ги исполни барањата за производство на материјали од легура на алуминиум за електрични возила.
(2) Новата шема 2 беше предложена врз основа на прелиминарната оптимизација. Дизајнот на калапот на Новата шема 2 е прикажан на слика 4. Според „принципот на флуидност на метал“ и „законот за најмал отпор“, подобрениот калап за автомобилски делови ја прифаќа шемата за дизајнирање „отворена задна дупка“. Положбата на ребрата игра улога во директното влијание и ја намалува отпорноста на триење; површината за напојување е дизајнирана да биде „во облик на капакот на садот“ и положбата на мостот се обработува во тип на амплитуда, целта е да се намали отпорот на триење, да се подобри фузијата и да се намали притисокот на истиснување; мостот е потонат колку што е можно за да се спречи проблемот со крупните зрна на дното на мостот, а ширината на празниот нож под јазикот на дното на мостот е ≤3мм; разликата во чекорот помеѓу работниот и долниот работен ремен со матрица е ≤1,0mm; празниот нож под горниот јазик на матрицата е мазен и рамномерно транзициониран, без да остава бариера за проток, а дупката за формирање се пробива што е можно директно; работниот појас помеѓу двете глави на средното внатрешно ребро е што е можно пократок, генерално земајќи вредност од 1,5 до 2 пати поголема од дебелината на ѕидот; дренажниот жлеб има непречена транзиција за да го исполни барањето за доволно метална алуминиумска вода што тече во шуплината, претставувајќи целосно споена состојба и не оставајќи мртва зона на кое било место (празниот нож зад горната матрица не надминува 2 до 2,5 mm ). Споредбата на структурата на матрицата за истиснување пред и по подобрувањето е прикажана на Слика 5.
(3) Обрнете внимание на подобрување на деталите за обработка. Положбата на мостот е полиран и непречено поврзан, горните и долните работни ремени на матрицата се рамни, отпорот на деформација е намален, а металниот проток е подобрен за да се намали нерамномерната деформација. Може ефикасно да ги потисне проблемите како што се крупните зрна и заварувањето, со што се осигурува дека положбата на празнење на ребрата и брзината на коренот на мостот се синхронизирани со другите делови и разумно и научно ги потиснува површинските проблеми како што е заварувањето со крупно зрно на површината на алуминиумот профил . Споредбата пред и по подобрувањето на дренажата на мувлата е прикажана на Слика 6.
3 Процес на истиснување
За алуминиумската легура 6063-T6 за ЕВ, односот на истиснување на сплит матрицата се пресметува на 20-80, а односот на истиснување на овој алуминиумски материјал во машината 1800t е 23, што ги задоволува барањата за производствени перформанси на машината. Процесот на истиснување е прикажан во Табела 2.
Табела 2 Процес на производство на истиснување на алуминиумски профили за монтажа на греди на нови батериски пакети ЕВ
Обрнете внимание на следниве точки при екструдирање:
(1) Забрането е загревање на калапите во иста печка, во спротивно температурата на мувлата ќе биде нерамна и лесно ќе дојде до кристализација.
(2) Доколку дојде до ненормално исклучување за време на процесот на истиснување, времето на исклучување не смее да надмине 3 минути, во спротивно калапот мора да се отстрани.
(3) Забрането е враќање во печката за загревање, а потоа екструдирање директно по декалапирањето.
4. Мерки за поправка на мувла и нивната ефикасност
По десетици поправки на мувла и пробни подобрувања на мувлата, се предлага следниот разумен план за поправка на мувла.
(1) Направете ја првата корекција и прилагодување на оригиналниот калап:
① Обидете се да го потонете мостот што е можно повеќе, а ширината на дното на мостот треба да биде ≤3mm;
② Чекорната разлика помеѓу работниот појас на главата и работниот појас на долниот калап треба да биде ≤1,0mm;
③ Не оставајте блокада на проток;
④ Работниот појас помеѓу двете машки глави на внатрешните ребра треба да биде што е можно пократок, а преминот на дренажниот жлеб треба да биде мазен, што е можно поголем и мазен;
⑤ Работниот појас на долниот калап треба да биде што е можно пократок;
⑥ Не треба да се остава мртва зона на кое било место (задниот празен нож не треба да надминува 2mm);
⑦ Поправете го горниот калап со крупни зрна во внатрешната празнина, намалете го работниот појас на долниот калап и израмнете го блокот за проток или немате блок за проток и скратете го работниот појас на долниот калап.
(2) Врз основа на натамошната модификација на мувлата и подобрување на горенаведениот калап, се вршат следните модификации на мувла:
① Елиминирајте ги мртвите зони на двете машки глави;
② Изгребете го блокот за проток;
③ Намалете ја висинската разлика помеѓу главата и долната работна зона на матрицата;
④ Скратете ја долната работна зона на матрицата.
(3) По поправка и подобрување на калапот, квалитетот на површината на готовиот производ достигнува идеална состојба, со светла површина и без груби зрна, што ефикасно ги решава проблемите со крупните зрна, заварувањето и другите дефекти кои постојат на површината на алуминиумски профили за ЕВ.
(4) Волуменот на истиснување се зголеми од оригиналните 5 t/d на 15 t/d, што значително ја подобрува ефикасноста на производството.
5 Заклучок
Со повеќекратно оптимизирање и подобрување на оригиналниот калап, целосно беше решен главниот проблем поврзан со крупното зрно на површината и заварувањето на алуминиумските профили за ЕВ.
(1) Слабата алка на оригиналниот калап, линијата за положба на средното ребро, беше рационално оптимизирана. Со елиминирање на мртвите зони на двете глави, израмнување на блокот за проток, намалување на висинската разлика помеѓу главата и долната работна зона на матрицата и скратување на долната работна зона на матрицата, површинските дефекти на алуминиумската легура 6063 што се користи во овој тип автомобилите, како што се крупните зрна и заварувањето, беа успешно надминати.
(2) Волуменот на истиснување се зголеми од 5 т/д на 15 т/д, што значително ја подобрува ефикасноста на производството.
(3) Овој успешен случај на дизајнирање и производство на матрици за истиснување е репрезентативен и упатен во производството на слични профили и е достоен за промоција.
Време на објавување: 16-11-2024 година
