Med den økende bevisstheten om miljøvern, har utviklingen og forkjemperen for ny energi over hele verden gjort markedsføringen og bruken av energikjøretøyer nært forestående. Samtidig blir kravene til lettvektsutvikling av bilmaterialer, sikker påføring av aluminiumslegeringer og deres overflatekvalitet, størrelse og mekaniske egenskaper høyere og høyere. Hvis vi tar en elbil med en kjøretøyvekt på 1,6 tonn som eksempel, er aluminiumslegeringsmaterialet omtrent 450 kg, noe som utgjør omtrent 30 %. Overflatefeilene som oppstår i ekstruderingsprosessen, spesielt problemet med grovkornet på de indre og ytre overflatene, påvirker produksjonsfremdriften til aluminiumsprofiler alvorlig og blir flaskehalsen i applikasjonsutviklingen deres.
For ekstruderte profiler er design og produksjon av ekstruderingsdyser av største betydning, så forskning og utvikling av dyser for EV-aluminiumsprofiler er avgjørende. Å foreslå vitenskapelige og rimelige dyseløsninger kan ytterligere forbedre den kvalifiserte hastigheten og ekstruderingsproduktiviteten til EV-aluminiumsprofiler for å møte markedets etterspørsel.
1 Produktstandarder
(1) Materialene, overflatebehandlingen og anti-korrosjon av deler og komponenter skal være i samsvar med de relevante bestemmelsene i ETS-01-007 "Technical Requirements for Aluminium Alloy Profile Parts" og ETS-01-006 "Technical Requirements for Anodic Oxidation Surface" Behandling".
(2) Overflatebehandling: Anodisk oksidasjon, overflaten må ikke ha grove korn.
(3) Overflaten på delene er ikke tillatt å ha defekter som sprekker og rynker. Delene tillates ikke forurenset etter oksidering.
(4) De forbudte stoffene i produktet oppfyller kravene i Q/JL J160001-2017 "Krav for forbudte og begrensede stoffer i bildeler og -materialer".
(5) Krav til mekanisk ytelse: strekkfasthet ≥ 210 MPa, flytegrense ≥ 180 MPa, forlengelse etter brudd A50 ≥ 8 %.
(6) Kravene til sammensetning av aluminiumslegering for nye energikjøretøyer er vist i tabell 1.
2 Optimalisering og komparativ analyse av ekstruderingsdysens struktur Storskala strømbrudd forekommer
(1) Tradisjonell løsning 1: det vil si å forbedre utformingen av den fremre ekstruderingsdysen, som vist i figur 2. I henhold til den konvensjonelle designideen, som vist med pilen i figuren, er den midtre ribbeposisjonen og den sublinguale dreneringsposisjonen bearbeidet, øvre og nedre drenering er 20° på den ene siden, og dreneringshøyden H15 mm brukes til å tilføre smeltet aluminium til ribbedelen. Den sublinguale tomme kniven overføres i rett vinkel, og smeltet aluminium forblir i hjørnet, som er lett å produsere døde soner med aluminiumslagg. Etter produksjon bekreftes det ved oksidasjon at overflaten er ekstremt utsatt for grove kornproblemer.
Følgende foreløpige optimaliseringer ble gjort til den tradisjonelle formproduksjonsprosessen:
en. Basert på denne formen prøvde vi å øke aluminiumstilførselen til ribben ved å mate.
b. På grunnlag av den opprinnelige dybden blir den sublinguale tomme knivdybden utdypet , det vil si at 5 mm legges til den opprinnelige 15 mm;
c. Bredden på det sublinguale tomme bladet utvides med 2 mm basert på de originale 14 mm. Det faktiske bildet etter optimalisering er vist i figur 3.
Verifikasjonsresultatene viser at etter de tre foreløpige forbedringene ovenfor, eksisterer det fortsatt grove korndefekter i profilene etter oksidasjonsbehandling og er ikke løst på en rimelig måte. Dette viser at den foreløpige forbedringsplanen fortsatt ikke kan oppfylle produksjonskravene til aluminiumslegeringsmaterialer for elbiler.
(2) Ny ordning 2 ble foreslått basert på den foreløpige optimaliseringen. Formdesignet til New Scheme 2 er vist i figur 4. I henhold til "metallfluiditetsprinsippet" og "loven om minste motstand", bruker den forbedrede bildelerformen "åpent bakhull"-designskjemaet. Ribbeposisjonen spiller en rolle ved direkte støt og reduserer friksjonsmotstanden; mateoverflaten er designet for å være "grytedekselformet" og broposisjonen behandles til en amplitudetype, formålet er å redusere friksjonsmotstanden, forbedre fusjonen og redusere ekstruderingstrykket; broen er senket så mye som mulig for å forhindre problemet med grove korn i bunnen av broen, og bredden på den tomme kniven under tungen på brobunnen er ≤3 mm; trinnforskjellen mellom arbeidsbeltet og det nedre dysearbeidsbeltet er ≤1,0 mm; den tomme kniven under den øvre formtungen er jevn og jevnt overført, uten å etterlate en flytbarriere, og formingshullet stanses så direkte som mulig; arbeidsbeltet mellom de to hodene ved den midtre indre ribben er så kort som mulig, og tar vanligvis en verdi på 1,5 til 2 ganger veggtykkelsen; dreneringssporet har en jevn overgang for å møte kravet om tilstrekkelig metallaluminiumvann som strømmer inn i hulrommet, som presenterer en fullstendig sammensmeltet tilstand og ikke etterlater noen dødsone noe sted (den tomme kniven bak den øvre dysen overstiger ikke 2 til 2,5 mm ). Sammenligningen av ekstruderingsdysestrukturen før og etter forbedringen er vist i figur 5.
(3) Vær oppmerksom på forbedring av behandlingsdetaljer. Broposisjonen er polert og koblet jevnt, de øvre og nedre dysearbeidsbeltene er flate, deformasjonsmotstanden reduseres, og metallstrømmen forbedres for å redusere den ujevne deformasjonen. Den kan effektivt undertrykke problemer som grove korn og sveising, og dermed sikre at posisjonen for utløp av ribben og hastigheten til broroten er synkronisert med andre deler, og rimelig og vitenskapelig undertrykke overflateproblemer som grovkornsveising på overflaten av aluminiumet. profil . Sammenligningen før og etter forbedringen av muggdrenering er vist i figur 6.
3 Ekstruderingsprosess
For 6063-T6 aluminiumslegering for elbiler, er ekstruderingsforholdet til den delte dysen beregnet til å være 20-80, og ekstruderingsforholdet til dette aluminiumsmaterialet i 1800t-maskinen er 23, som oppfyller kravene til produksjonsytelse til maskinen. Ekstrusjonsprosessen er vist i tabell 2.
Tabell 2 Produksjonsprosess for ekstrudering av aluminiumsprofiler for montering av bjelker til nye EV-batteripakker
Vær oppmerksom på følgende punkter ved ekstrudering:
(1) Det er forbudt å varme formene i samme ovn, ellers vil formtemperaturen være ujevn og krystallisering vil oppstå lett.
(2) Hvis det oppstår en unormal stans under ekstruderingsprosessen, må stansetiden ikke overstige 3 minutter, ellers må formen fjernes.
(3) Det er forbudt å gå tilbake til ovnen for oppvarming og deretter ekstrudere direkte etter avforming.
4. Muggreparasjonstiltak og deres effektivitet
Etter dusinvis av muggreparasjoner og forsøk med muggforbedringer, foreslås følgende rimelige muggreparasjonsplan.
(1) Gjør den første korrigeringen og justeringen til den originale formen:
① Prøv å senke broen så mye som mulig, og bredden på brobunnen skal være ≤3 mm;
② Trinnforskjellen mellom arbeidsbeltet på hodet og arbeidsbeltet til den nedre formen skal være ≤1,0 mm;
③ Ikke forlat en flytblokk;
④ Arbeidsbeltet mellom de to hannhodene ved de indre ribbeina skal være så kort som mulig, og overgangen til dreneringssporet skal være jevn, så stor og jevn som mulig;
⑤ Arbeidsbeltet til den nedre formen skal være så kort som mulig;
⑥ Ingen dødsone bør etterlates noe sted (den tomme bakkniven skal ikke overstige 2 mm);
⑦ Reparer den øvre formen med grove korn i det indre hulrommet, reduser arbeidsbeltet til den nedre formen og flat ut flytblokken, eller ikke ha en flytblokk og forkort arbeidsbeltet til den nedre formen.
(2) Basert på den videre modifikasjonen og forbedringen av formen ovenfor, utføres følgende modifikasjoner av formen:
① Eliminer dødsonene til de to mannlige hodene;
② Skrap av flytblokken;
③ Reduser høydeforskjellen mellom hodet og den nedre matrisens arbeidssone;
④ Forkort nedre dysearbeidssone.
(3) Etter at formen er reparert og forbedret, når overflatekvaliteten til det ferdige produktet en ideell tilstand, med en lys overflate og ingen grove korn, noe som effektivt løser problemene med grove korn, sveising og andre defekter som finnes på overflaten av aluminiumsprofiler for elbiler.
(4) Ekstrusjonsvolumet økte fra de opprinnelige 5 t/d til 15 t/d, noe som i stor grad forbedret produksjonseffektiviteten.
5 Konklusjon
Ved gjentatte ganger å optimalisere og forbedre den originale formen, ble et stort problem knyttet til grovkornet på overflaten og sveising av aluminiumsprofiler for elbiler fullstendig løst.
(1) Det svake leddet til den originale formen, den midtre ribbeposisjonslinjen, ble rasjonelt optimalisert. Ved å eliminere dødsonene til de to hodene, flate ut strømningsblokken, redusere høydeforskjellen mellom hodet og den nedre dysearbeidssonen og forkorte den nedre dysearbeidssonen, vil overflatedefektene til 6063 aluminiumslegeringen som brukes i denne typen biler, som grove korn og sveising, ble overvunnet.
(2) Ekstrusjonsvolumet økte fra 5 t/d til 15 t/d, noe som i stor grad forbedret produksjonseffektiviteten.
(3) Dette vellykkede tilfellet med ekstruderingsdysedesign og -produksjon er representativt og kan refereres til i produksjonen av lignende profiler og er verdt å markedsføre.
Innleggstid: 16. november 2024
