Con la crescente consapevolezza della protezione ambientale, lo sviluppo e la promozione di nuove energie in tutto il mondo hanno reso imminente la promozione e l’applicazione dei veicoli energetici. Allo stesso tempo, i requisiti per lo sviluppo leggero di materiali automobilistici, l’applicazione sicura delle leghe di alluminio e la loro qualità superficiale, dimensione e proprietà meccaniche stanno diventando sempre più elevati. Prendendo come esempio un veicolo elettrico con un peso di 1,6 t, il materiale in lega di alluminio pesa circa 450 kg, pari a circa il 30%. I difetti superficiali che compaiono nel processo di produzione dell'estrusione, in particolare il problema della grana grossa sulle superfici interne ed esterne, influenzano gravemente l'avanzamento della produzione dei profili di alluminio e diventano il collo di bottiglia del loro sviluppo applicativo.
Per i profili estrusi, la progettazione e la produzione di matrici di estrusione sono della massima importanza, quindi la ricerca e lo sviluppo di matrici per profili in alluminio EV è imperativo. Proporre soluzioni di stampi scientifiche e ragionevoli può migliorare ulteriormente la velocità qualificata e la produttività di estrusione dei profili in alluminio EV per soddisfare la domanda del mercato.
1 Norme di prodotto
(1) I materiali, il trattamento superficiale e l'anticorrosione di parti e componenti devono essere conformi alle disposizioni pertinenti di ETS-01-007 "Requisiti tecnici per parti di profili in lega di alluminio" e ETS-01-006 "Requisiti tecnici per superficie di ossidazione anodica" Trattamento".
(2) Trattamento superficiale: Ossidazione anodica, la superficie non deve presentare grani grossi.
(3) La superficie delle parti non deve presentare difetti come crepe e rughe. Le parti non devono essere contaminate dopo l'ossidazione.
(4) Le sostanze vietate del prodotto soddisfano i requisiti di Q/JL J160001-2017 "Requisiti per sostanze vietate e soggette a restrizioni nelle parti e nei materiali automobilistici".
(5) Requisiti di prestazione meccanica: resistenza alla trazione ≥ 210 MPa, resistenza allo snervamento ≥ 180 MPa, allungamento dopo frattura A50 ≥ 8%.
(6) I requisiti relativi alla composizione delle leghe di alluminio per i veicoli a nuova energia sono riportati nella tabella 1.
2 Ottimizzazione e analisi comparativa della struttura della matrice di estrusione Si verificano interruzioni di corrente su larga scala
(1) Soluzione tradizionale 1: ovvero migliorare il design della matrice di estrusione anteriore, come mostrato nella Figura 2. Secondo l'idea progettuale convenzionale, come mostrato dalla freccia nella figura, la posizione della nervatura centrale e la posizione del drenaggio sublinguale sono lavorato, i drenaggi superiore e inferiore sono 20° su un lato e l'altezza di drenaggio H15 mm viene utilizzata per fornire alluminio fuso alla parte della nervatura. Il coltello sublinguale vuoto viene trasferito ad angolo retto e l'alluminio fuso rimane nell'angolo, il che è facile da produrre zone morte con scorie di alluminio. Dopo la produzione, si verifica mediante ossidazione che la superficie è estremamente soggetta a problemi di grana grossa.
Al tradizionale processo di produzione degli stampi sono state apportate le seguenti ottimizzazioni preliminari:
UN. Sulla base di questo stampo, abbiamo cercato di aumentare l'apporto di alluminio alle centine mediante alimentazione.
B. In base alla profondità originale, la profondità del coltello vuoto sublinguale viene approfondita, ovvero vengono aggiunti 5 mm ai 15 mm originali;
C. La larghezza della lama vuota sublinguale è ampliata di 2 mm rispetto ai 14 mm originali. L'immagine reale dopo l'ottimizzazione è mostrata nella Figura 3.
I risultati della verifica mostrano che dopo i tre miglioramenti preliminari di cui sopra, nei profili esistono ancora difetti a grana grossa dopo il trattamento di ossidazione e non sono stati ragionevolmente risolti. Ciò dimostra che il piano di miglioramento preliminare non è ancora in grado di soddisfare i requisiti di produzione di materiali in lega di alluminio per veicoli elettrici.
(2) Il nuovo schema 2 è stato proposto sulla base dell'ottimizzazione preliminare. Il design dello stampo del Nuovo Schema 2 è mostrato nella Figura 4. Secondo il "principio di fluidità del metallo" e la "legge della minima resistenza", lo stampo migliorato delle parti automobilistiche adotta lo schema di progettazione del "foro posteriore aperto". La posizione della costola gioca un ruolo nell'impatto diretto e riduce la resistenza all'attrito; la superficie di alimentazione è progettata per essere "a forma di coperchio" e la posizione del ponte viene elaborata in un tipo di ampiezza, lo scopo è ridurre la resistenza all'attrito, migliorare la fusione e ridurre la pressione di estrusione; il ponte è il più incassato possibile per evitare il problema dei grani grossolani nella parte inferiore del ponte e la larghezza del coltello vuoto sotto la linguetta del fondo del ponte è ≤3 mm; la differenza di gradino tra il nastro di lavoro e il nastro di lavoro dello stampo inferiore è ≤ 1,0 mm; il coltello vuoto sotto la linguetta superiore della matrice è liscio e presenta una transizione uniforme, senza lasciare una barriera al flusso, e il foro di formatura è perforato il più direttamente possibile; la fascia di lavoro tra le due teste in corrispondenza della nervatura interna media è la più corta possibile, assumendo generalmente un valore compreso tra 1,5 e 2 volte lo spessore della parete; la scanalatura di drenaggio ha una transizione graduale per soddisfare il requisito di una quantità sufficiente di acqua di metallo e alluminio che scorre nella cavità, presentando uno stato completamente fuso e senza lasciare zone morte in nessun punto (il coltello vuoto dietro la matrice superiore non supera i 2-2,5 mm ). Il confronto della struttura della matrice di estrusione prima e dopo il miglioramento è mostrato nella Figura 5.
(3) Prestare attenzione al miglioramento dei dettagli di elaborazione. La posizione del ponte è lucidata e collegata in modo uniforme, le cinghie di lavoro dello stampo superiore e inferiore sono piatte, la resistenza alla deformazione è ridotta e il flusso del metallo è migliorato per ridurre la deformazione irregolare. Può eliminare efficacemente problemi come la grana grossa e la saldatura, garantendo così che la posizione di scarico della nervatura e la velocità della radice del ponte siano sincronizzati con altre parti e sopprimendo in modo ragionevole e scientifico problemi superficiali come la saldatura a grana grossa sulla superficie dell'alluminio profilo. Il confronto prima e dopo il miglioramento del drenaggio dello stampo è mostrato nella Figura 6.
3 Processo di estrusione
Per la lega di alluminio 6063-T6 per veicoli elettrici, il rapporto di estrusione della matrice divisa è calcolato essere 20-80 e il rapporto di estrusione di questo materiale di alluminio nella macchina da 1800 t è 23, che soddisfa i requisiti di prestazione produttiva della macchina. Il processo di estrusione è mostrato nella Tabella 2.
Tabella 2 Processo di produzione di estrusione di profili in alluminio per il montaggio di travi di nuovi pacchi batteria per veicoli elettrici
Prestare attenzione ai seguenti punti durante l'estrusione:
(1) È vietato riscaldare gli stampi nello stesso forno, altrimenti la temperatura dello stampo sarà irregolare e la cristallizzazione avverrà facilmente.
(2) Se si verifica un arresto anomalo durante il processo di estrusione, il tempo di arresto non deve superare i 3 minuti, altrimenti lo stampo deve essere rimosso.
(3) È vietato ritornare al forno per il riscaldamento e quindi estrudere direttamente dopo la sformatura.
4. Misure di riparazione della muffa e loro efficacia
Dopo decine di riparazioni di stampi e miglioramenti di prova dello stampo, viene proposto il seguente piano ragionevole di riparazione dello stampo.
(1) Apportare la prima correzione e regolazione allo stampo originale:
① Prova ad affondare il ponte il più possibile e la larghezza del fondo del ponte dovrebbe essere ≤3 mm;
② La differenza di gradino tra la cinghia di lavoro della testa e la cinghia di lavoro dello stampo inferiore deve essere ≤1,0 mm;
③ Non lasciare un blocco del flusso;
④ La cintura di lavoro tra le due teste maschili sulle nervature interne dovrebbe essere la più corta possibile e la transizione della scanalatura di drenaggio dovrebbe essere liscia, quanto più ampia e liscia possibile;
⑤ La cinghia di lavoro dello stampo inferiore deve essere la più corta possibile;
⑥ Non deve essere lasciata alcuna zona morta in nessun punto (il coltello vuoto posteriore non deve superare i 2 mm);
⑦ Riparare lo stampo superiore con grani grossi nella cavità interna, ridurre la cinghia di lavoro dello stampo inferiore e appiattire il blocco di flusso, oppure non avere un blocco di flusso e accorciare la cinghia di lavoro dello stampo inferiore.
(2) Sulla base dell'ulteriore modifica dello stampo e del miglioramento dello stampo di cui sopra, vengono eseguite le seguenti modifiche dello stampo:
① Eliminare le zone morte delle due teste maschili;
② Raschiare il blocco del flusso;
③ Ridurre il dislivello tra la testa e la zona di lavoro inferiore dello stampo;
④ Accorciare la zona di lavoro inferiore della matrice.
(3) Dopo che lo stampo è stato riparato e migliorato, la qualità della superficie del prodotto finito raggiunge uno stato ideale, con una superficie lucida e senza grana grossa, che risolve efficacemente i problemi di grana grossa, saldatura e altri difetti esistenti sulla superficie dello stampo. profili in alluminio per veicoli elettrici.
(4) Il volume di estrusione è aumentato dalle 5 t/giorno originali a 15 t/giorno, migliorando notevolmente l'efficienza produttiva.
5 Conclusione
Ottimizzando e migliorando ripetutamente lo stampo originale, è stato completamente risolto un grave problema relativo alla grana grossa sulla superficie e alla saldatura dei profili in alluminio per veicoli elettrici.
(1) L'anello debole dello stampo originale, la linea di posizione della nervatura centrale, è stato ottimizzato razionalmente. Eliminando le zone morte delle due teste, appiattendo il blocco di flusso, riducendo la differenza di altezza tra la testa e la zona di lavoro inferiore dello stampo e accorciando la zona di lavoro inferiore dello stampo, i difetti superficiali della lega di alluminio 6063 utilizzata in questo tipo di automobilistica, come i grani grossi e la saldatura, sono stati superati con successo.
(2) Il volume di estrusione è aumentato da 5 t/d a 15 t/d, migliorando notevolmente l'efficienza produttiva.
(3) Questo caso di successo di progettazione e produzione di matrici di estrusione è rappresentativo e referenziabile nella produzione di profili simili ed è degno di promozione.
Orario di pubblicazione: 16 novembre 2024
