Со зголемената свест за заштита на животната средина, развојот и застапувањето на новата енергија низ целиот свет 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, големина и механички својства стануваат сè поголеми. Земајќи го како пример електрично возило со тежина од 1,6 тони, материјалот од алуминиумска легура е околу 450 кг, што претставува околу 30%. Површинските дефекти што се појавуваат во процесот на производство на екструзија, особено проблемот со грубите зрна на внатрешните и надворешните површини, сериозно влијаат на напредокот на производството на алуминиумски профили и стануваат тесно грло за нивниот развој на примена.
За екструдираните профили, дизајнот и производството на екструдирачки матрици се од најголема важност, па затоа истражувањето и развојот на матрици за алуминиумски профили за електрични возила е императив. Предлагањето научни и разумни решенија за матрици може дополнително да ја подобри квалификуваната стапка и продуктивноста на екструдирање на алуминиумските профили за електрични возила за да се задоволи побарувачката на пазарот.
1 Стандарди за производи
(1) Материјалите, површинската обработка и антикорозивната заштита на деловите и компонентите треба да бидат во согласност со релевантните одредби од ETS-01-007 „Технички барања за делови од профили од алуминиумски легури“ и ETS-01-006 „Технички барања за површинска обработка со анодна оксидација“.
(2) Површинска обработка: Анодна оксидација, површината не смее да има груби зрна.
(3) Површината на деловите не смее да има дефекти како што се пукнатини и брчки. Деловите не смеат да се контаминираат по оксидацијата.
(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: затегнувачка цврстина ≥ 210 MPa, граница на истегнување ≥ 180 MPa, издолжување по кршење A50 ≥ 8%.
(6) Барањата за составот на алуминиумските легури за возила со нова енергија се прикажани во Табела 1.
2 Оптимизација и компаративна анализа на структурата на калапот за екструдирање Се случуваат големи прекини на електричната енергија
(1) Традиционално решение 1: односно, да се подобри дизајнот на предната екструдирана матрица, како што е прикажано на Слика 2. Според конвенционалната идеја за дизајн, како што е прикажано со стрелката на сликата, се обработуваат положбата на средното ребро и положбата на сублингвалната дренажа, горните и долните дренажи се 20° од едната страна, а висината на дренажата H15 mm се користи за снабдување на стопениот алуминиум до делот од реброто. Сублингвалниот празен нож се пренесува под прав агол, а стопениот алуминиум останува на аголот, што лесно може да произведе мртви зони со алуминиумска згура. По производството, со оксидација се потврдува дека површината е исклучително склона кон проблеми со груби зрна.
Следните прелиминарни оптимизации беа направени во традиционалниот процес на производство на калапи:
а. Врз основа на овој калап, се обидовме да го зголемиме снабдувањето со алуминиум до ребрата со полнење.
б. Врз основа на оригиналната длабочина, длабочината на сублингвалниот празен нож се продлабочува, односно се додаваат 5 mm на оригиналните 15 mm;
в. Ширината на сублингвалното празно сечило е проширена за 2 mm врз основа на оригиналните 14 mm. Вистинската слика по оптимизацијата е прикажана на Слика 3.
Резултатите од верификацијата покажуваат дека по горенаведените три прелиминарни подобрувања, дефектите на грубите зрна сè уште постојат во профилите по оксидативниот третман и не се разумно решени. Ова покажува дека прелиминарниот план за подобрување сè уште не може да ги задоволи барањата за производство на материјали од алуминиумски легури 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 металот“ и „законот за најмал отпор“, подобрениот калап за автомобилски делови ја усвојува шемата на дизајн „отворена задна дупка“. Позицијата на реброто игра улога во директниот удар и го намалува отпорот на триење; површината за напојување е дизајнирана да биде „во форма на капак на садот“ и положбата на мостот е обработена во амплитуден тип, целта е да се намали отпорот на триење, да се подобри фузијата и да се намали притисокот на екструзија; мостот е вдлабнат колку што е можно за да се спречи проблемот со груби зрна на дното на мостот, а ширината на празниот нож под јазикот на дното на мостот е ≤3 mm; разликата во чекорот помеѓу работниот ремен и долниот работен ремен на калапот е ≤1,0 mm; празниот нож под горниот јазик на калапот е мазен и рамномерно поместен, без да остави бариера за проток, а дупката за формирање е пробиена што е можно подиректно; Работната лента помеѓу двете глави кај средното внатрешно ребро е што е можно пократка, генерално земајќи вредност од 1,5 до 2 пати поголема од дебелината на ѕидот; дренажниот жлеб има мазен премин за да го задоволи барањето за доволно метално-алуминиумска вода што тече во шуплината, претставувајќи целосно стопена состојба и не оставајќи мртва зона на кое било место (празниот нож зад горниот калап не надминува 2 до 2,5 mm). Споредбата на структурата на екструдирачката калап пред и по подобрувањето е прикажана на Слика 5.
(3) Обрнете внимание на подобрувањето на деталите за обработка. Позицијата на мостот е полирана и поврзана мазно, горните и долните работни ленти на калапот се рамни, отпорноста на деформација е намалена, а протокот на метал е подобрен за да се намали нерамната деформација. Може ефикасно да се потиснат проблеми како што се груби зрна и заварување, со што се обезбедува положбата на празнење на реброто и брзината на коренот на мостот да се синхронизираат со другите делови, и разумно и научно да се потиснат површинските проблеми како што е заварувањето на груби зрна на површината на алуминиумскиот профил. Споредбата пред и по подобрувањето на дренажата на калапот е прикажана на Слика 6.
3 Процес на екструзија
За алуминиумската легура 6063-T6 за електрични возила, коефициентот на екструзија на разделениот калап е пресметан на 20-80, а коефициентот на екструзија на овој алуминиумски материјал во машината од 1800 тони е 23, што ги исполнува барањата за производствени перформанси на машината. Процесот на екструзија е прикажан во Табела 2.
Табела 2 Процес на производство со екструзија на алуминиумски профили за монтажни греди на нови батериски пакети за електрични возила
Обрнете внимание на следниве точки при екструдирање:
(1) Забрането е загревање на калапите во иста печка, во спротивно температурата на калапот ќе биде нерамна и кристализацијата ќе се случи лесно.
(2) Доколку се случи абнормално исклучување за време на процесот на екструдирање, 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 директно екструдирање по расклопувањето.
4. Мерки за поправка на мувла и нивна ефикасност
По десетици поправки на мувла и пробни подобрувања на мувлата, се предлага следниов разумен план за поправка на мувла.
(1) Направете ја првата корекција и прилагодување на оригиналниот калап:
① Обидете се да го потонете мостот колку што е можно повеќе, а ширината на дното на мостот треба да биде ≤3 mm;
② Разликата во чекорот помеѓу работниот ремен на главата и работниот ремен на долниот калап треба да биде ≤1,0 mm;
③ Не оставајте блок за проток;
④ Работниот ремен помеѓу двете машки глави кај внатрешните ребра треба да биде што е можно пократок, а преминот на дренажниот жлеб треба да биде мазен, што е можно поголем и порамномерен;
⑤ Работниот ремен на долниот калап треба да биде што е можно пократок;
⑥ Не треба да се остава мртва зона на кое било место (празниот дел од задниот нож не треба да надминува 2 мм);
⑦ Поправете го горниот калап со груби зрна во внатрешната празнина, скратете го работниот ремен на долниот калап и израмнете го блокот за проток, или ако немате блок за проток, скратете го работниот ремен на долниот калап.
(2) Врз основа на понатамошната модификација на калапот и подобрувањето на горенаведениот калап, се извршуваат следните модификации на калапот:
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 калапот;
④ Скратете ја долната работна зона на калапот.
(3) Откако калапот ќе се поправи и подобри, квалитетот на површината на готовиот производ достигнува идеална состојба, со светла површина и без груби зрна, што ефикасно ги решава проблемите со груби зрна, заварување и други дефекти што постојат на површината на алуминиумските профили за електрични возила.
(4) Волуменот на екструдирање се зголеми од првичните 5 t/d на 15 t/d, значително подобрувајќи ја ефикасноста на производството.
5 Заклучок
Со постојано оптимизирање и подобрување на оригиналниот калап, целосно беше решен еден голем проблем поврзан со грубите зрна на површината и заварувањето на алуминиумските профили за електрични возила.
(1) Слабата алка на оригиналниот калап, линијата на позиција на средното ребро, беше рационално оптимизирана. Со елиминирање на мртвите зони на двете глави, израмнување на блокот на проток, намалување на разликата во висината помеѓу главата и долната работна зона на калапот и скратување на долната работна зона на калапот, површинските дефекти на алуминиумската легура 6063 што се користи во овој тип автомобили, како што се грубите зрна и заварувањето, беа успешно надминати.
(2) Волуменот на екструдирање се зголеми од 5 t/d на 15 t/d, значително подобрувајќи ја ефикасноста на производството.
(3) Овој успешен случај на дизајнирање и производство на пресувани калапи е репрезентативен и може да се реферира во производството на слични профили и е достоен за промоција.
Време на објавување: 16 ноември 2024 година
