Вовед
Со развојот на автомобилската индустрија, пазарот на ударни греди од легура на алуминиум исто така рапидно расте, иако сè уште е релативно мал во вкупната големина. Според прогнозата на Алијансата за иновации за технолошки иновации за лесни возила за кинескиот пазар на ударни греди од легура на алуминиум, до 2025 година, побарувачката на пазарот се проценува на околу 140.000 тони, со големина на пазарот што се очекува да достигне 4,8 милијарди јени. До 2030 година, побарувачката на пазарот се предвидува да биде приближно 220.000 тони, со проценета големина на пазарот од 7,7 милијарди јени и сложена годишна стапка на раст од околу 13%. Развојниот тренд на лесна тежина и брзиот раст на моделите на возила од средна до висока класа се важни движечки фактори за развојот на ударни греди од алуминиумска легура во Кина. Пазарните изгледи за кутии за судир на автомобилски греди со удар се ветувачки.
Како што се намалуваат трошоците и напредува технологијата, предните ударни греди од легура на алуминиум и кутиите за судар постепено стануваат се пораспространети. Во моментов, тие се користат во модели на возила од средна до висока класа како што се Audi A3, Audi A4L, BMW 3 серија, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal и Buick LaCrosse.
Ударните греди од алуминиумска легура главно се состојат од ударни попречни греди, кутии за уривање, основни плочи за монтирање и ракави со кука за влечење, како што е прикажано на слика 1.
Слика 1: Склоп на ударен греди од легура на алуминиум
Кутијата за судар е метална кутија сместена помеѓу ударниот зрак и двата надолжни греди на возилото, во суштина служејќи како контејнер што апсорбира енергија. Оваа енергија се однесува на силата на ударот. Кога возилото ќе доживее судир, ударниот зрак има одреден степен на способност за апсорпција на енергија. Меѓутоа, ако енергијата го надмине капацитетот на ударниот зрак, таа ќе ја пренесе енергијата во кутијата за уривање. Кутијата за уривање ја апсорбира целата сила на ударот и се деформира сама по себе, осигурувајќи дека надолжните греди остануваат неоштетени.
1 Барања за производот
1.1 Димензиите мора да се придржуваат до барањата за толеранција на цртежот, како што е прикажано на слика 2.
1.3 Барања за механички перформанси:
Јачина на истегнување: ≥215 MPa
Јачина на принос: ≥205 MPa
Издолжување A50: ≥10%
1.4 Перформанси на дробење на кутијата за уривање:
По должината на X-оската на возилото, користејќи површина на судир поголема од пресекот на производот, оптоварувајте со брзина од 100 mm/min до дробење, со компресија од 70%. Почетната должина на профилот е 300 mm. На спојот на зајакнувачкото ребро и надворешниот ѕид, пукнатините треба да бидат помали од 15 mm за да се сметаат за прифатливи. Треба да се осигура дека дозволеното пукање не го загрозува капацитетот на профилот за дробење за апсорпција на енергија и не треба да има значителни пукнатини во други области по дробењето.
2 Развојен пристап
За истовремено исполнување на барањата за механички перформанси и перформанси на дробење, развојниот пристап е како што следува:
Користете прачка 6063B со состав од примарна легура од Si 0,38-0,41% и Mg 0,53-0,60%.
Изведете гаснење на воздухот и вештачко стареење за да ја постигнете состојбата T6.
Вклучете магла + гаснење воздух и спроведете третман за прекумерно стареење за да ја постигнете состојбата T7.
3 Пилот продукција
3.1 Услови за истиснување
Производството се изведува на преса за истиснување 2000T со сооднос на истиснување 36. Материјалот што се користи е хомогенизирана алуминиумска прачка 6063B. Температурите на загревање на алуминиумската прачка се следните: IV зона 450-III зона 470-II зона 490-1 зона 500. Пробивниот притисок на главниот цилиндар е околу 210 бари, при што стабилната фаза на истиснување има притисок на истиснување блиску до 180 бари . Брзината на истиснување на вратилото е 2,5 mm/s, а брзината на истиснување на профилот е 5,3 m/min. Температурата на излезот за истиснување е 500-540°C. Гаснењето се врши со помош на воздушно ладење со моќност на левиот вентилатор на 100%, средна моќност на вентилаторот на 100%, и моќност на десниот вентилатор на 50%. Просечната стапка на ладење во зоната на гаснење достигнува 300-350°C/min, а температурата по излегувањето од зоната на гаснење е 60-180°C. За гаснење магла + воздух, просечната стапка на ладење во грејната зона достигнува 430-480°C/min, а температурата по излегувањето од зоната на гаснење е 50-70°C. Профилот не покажува значително свиткување.
3.2 Стареење
По процесот на стареење на T6 на 185°C за 6 часа, цврстината и механичките својства на материјалот се како што следува:
Според процесот на стареење T7 на 210°C за 6 часа и 8 часа, цврстината и механичките својства на материјалот се како што следува:
Врз основа на податоците од тестот, методот на гаснење со магла + воздух, во комбинација со процесот на стареење на 210°C/6h, ги исполнува барањата и за механички перформанси и за тестирање на дробење. Со оглед на исплатливоста, методот на гаснење со магла + воздух и процесот на стареење на 210°C/6h беа избрани за производство за да се задоволат барањата на производот.
3.3 Тест на дробење
За втората и третата прачка, крајот на главата е отсечен за 1,5 m, а крајот на опашката е отсечен за 1,2 m. Се земаат по два примероци од пресеците на главата, средината и опашката, со должина од 300 mm. Тестовите за дробење се спроведуваат по стареење на 185°C/6h и 210°C/6h и 8h (податоци за механичките перформанси како што е споменато погоре) на универзална машина за тестирање материјали. Тестовите се изведуваат со брзина на оптоварување од 100 mm/min со компресија од 70%. Резултатите се следни: за гаснење со магла + воздух со процесите на стареење на 210°C/6h и 8h, тестовите за дробење ги исполнуваат барањата, како што е прикажано на Слика 3-2, додека примероците изгаснати со воздух покажуваат пукање за сите процеси на стареење .
Врз основа на резултатите од тестот за дробење, гасењето со магла + воздух со процесите на стареење 210°C/6h и 8h ги задоволуваат барањата на купувачот.
4 Заклучок
Оптимизацијата на процесите на гаснење и стареење е од клучно значење за успешниот развој на производот и обезбедува идеално процесно решение за производот од кутијата за уривање.
Преку опширно тестирање, утврдено е дека материјалната состојба за производот од кутијата за уривање треба да биде 6063-T7, методот на гаснење е магла + воздушно ладење, а процесот на стареење на 210°C/6h е најдобриот избор за екструдирање на алуминиумски шипки. со температури кои се движат од 480-500°C, брзина на истиснување на вратило од 2,5 mm/s, температура на истиснување на матрицата од 480°C и температура на излезот на истиснување од 500-540°C.
Изменето од May Jiang од МАТ алуминиум
Време на објавување: мај-07-2024 година
