Con la creciente conciencia de la protección del medio ambiente, el desarrollo y la defensa de la nueva energía en todo el mundo han hecho inminente la promoción y aplicación de vehículos de energía. Al mismo tiempo, los requisitos para el desarrollo ligero de materiales automotrices, la aplicación segura de las aleaciones de aluminio y su calidad de superficie, tamaño y propiedades mecánicas están cada vez más altas. Tomando un EV con un peso del vehículo de 1.6t como ejemplo, el material de aleación de aluminio es de aproximadamente 450 kg, lo que representa aproximadamente el 30%. Los defectos de la superficie que aparecen en el proceso de producción de extrusión, especialmente el problema de grano grueso en las superficies internas y externas, afectan seriamente el progreso de producción de los perfiles de aluminio y se convierten en el cuello de botella del desarrollo de su aplicación.
Para los perfiles extruidos, el diseño y la fabricación de troqueles de extrusión son de suma importancia, por lo que la investigación y desarrollo de troqueles para los perfiles de aluminio EV es imprescindible. Proponer soluciones científicas y razonables puede mejorar aún más la tasa calificada y la productividad de la extrusión de los perfiles de aluminio EV para satisfacer la demanda del mercado.
1 estándares de productos
(1) Los materiales, el tratamiento de la superficie y la anticorrosión de piezas y componentes deberán cumplir con las disposiciones relevantes de ETS-01-007 "Requisitos técnicos para piezas de perfil de aleación de aluminio" y ETS-01-006 "Requisitos técnicos para la superficie de oxidación anódica Tratamiento".
(2) Tratamiento de la superficie: oxidación anódica, la superficie no debe tener granos gruesos.
(3) La superficie de las partes no puede tener defectos como grietas y arrugas. No se permite que las piezas se contaminen después de la oxidación.
(4) Las sustancias prohibidas del producto cumplen con los requisitos de Q/JL J160001-2017 "Requisitos para sustancias prohibidas y restringidas en piezas y materiales automotrices".
(5) Requisitos de rendimiento mecánico: resistencia a la tracción ≥ 210 MPa, resistencia al rendimiento ≥ 180 MPa, alargamiento después de la fractura A50 ≥ 8%.
(6) Los requisitos para la composición de aleación de aluminio para nuevos vehículos de energía se muestran en la Tabla 1.
2 Optimización y análisis comparativo de la estructura de extrusión Se producen cortes de energía a gran escala
(1) Solución tradicional 1: es decir, para mejorar el diseño de la matriz de extrusión frontal, como se muestra en la Figura 2. Según la idea de diseño convencional, como se muestra en la flecha en la figura, la posición de la costilla media y la posición de drenaje sublingual son Procesados, los drenajes superiores e inferiores son de 20 ° en un lado, y la altura de drenaje H15 mm se usa para suministrar aluminio fundido a la parte de la costilla. El cuchillo vacío sublingual se transfiere en ángulo recto, y el aluminio fundido permanece en la esquina, que es fácil de producir zonas muertas con escoria de aluminio. Después de la producción, se verifica por oxidación que la superficie es extremadamente propensa a problemas de grano grueso.
Las siguientes optimizaciones preliminares se hicieron al proceso tradicional de fabricación de moho:
a. Según este molde, tratamos de aumentar el suministro de aluminio a las costillas mediante la alimentación.
b. Sobre la base de la profundidad original, la profundidad de cuchillo vacío sublingual se profundiza, es decir, se agrega 5 mm a los 15 mm originales;
do. El ancho de la cuchilla vacía sublingual se amplía por 2 mm en función de los 14 mm originales. La imagen real después de la optimización se muestra en la Figura 3.
Los resultados de la verificación muestran que después de las tres mejoras preliminares anteriores, todavía existen defectos gruesos de grano en los perfiles después del tratamiento con oxidación y no se han resuelto razonablemente. Esto muestra que el plan de mejora preliminar aún no puede cumplir con los requisitos de producción de los materiales de aleación de aluminio para los vehículos eléctricos.
(2) Se propuso un nuevo esquema 2 en base a la optimización preliminar. El diseño del moho del nuevo esquema 2 se muestra en la Figura 4. De acuerdo con el "principio de fluidez metálica" y la "ley de menor resistencia", el molde mejorado de piezas automotrices adopta el esquema de diseño de "orificio de retroceso". La posición de la costilla juega un papel en el impacto directo y reduce la resistencia a la fricción; La superficie de alimentación está diseñada para estar "en forma de cubierta de olla" y la posición del puente se procesa en un tipo de amplitud, el propósito es reducir la resistencia a la fricción, mejorar la fusión y reducir la presión de extrusión; El puente está hundido tanto como sea posible para evitar el problema de los granos gruesos en la parte inferior del puente, y el ancho del cuchillo vacío debajo de la lengua del fondo del puente es ≤3 mm; La diferencia de paso entre el cinturón de trabajo y el cinturón de trabajo inferior es ≤1.0 mm; El cuchillo vacío debajo de la lengua de matriz superior es suave y es transición uniforme, sin dejar una barrera de flujo, y el orificio de formación se perfora lo más directamente posible; El cinturón de trabajo entre las dos cabezas en la costilla interna media es lo más corto posible, generalmente con un valor de 1.5 a 2 veces el grosor de la pared; El surco de drenaje tiene una transición suave para cumplir con el requisito de suficiente agua de aluminio de metal que fluye hacia la cavidad, presentando un estado totalmente fusionado y de dejar ninguna zona muerta en ningún lugar (el cuchillo vacío detrás de la matriz superior no excede de 2 a 2.5 mm. ). La comparación de la estructura del troquel de extrusión antes y después de la mejora se muestra en la Figura 5.
(3) Preste atención a la mejora de los detalles de procesamiento. La posición del puente está pulida y conectada suavemente, los cinturones de trabajo de la matriz superior e inferior son planas, la resistencia a la deformación se reduce y el flujo de metal se mejora para reducir la deformación desigual. Puede suprimir de manera efectiva problemas como los granos gruesos y la soldadura, lo que garantiza que la posición de descarga de costillas y la velocidad de la raíz del puente se sincronizen con otras partes, y suprimiendo los problemas superficiales de manera razonable y científica, como soldadura de grano grueso en la superficie de la aluminio. perfil . La comparación antes y después de la mejora del drenaje del molde se muestra en la Figura 6.
3 Proceso de extrusión
Para la aleación de aluminio 6063-T6 para los EV, la relación de extrusión de la matriz dividida se calcula como 20-80, y la relación de extrusión de este material de aluminio en la máquina 1800T es 23, lo que cumple con los requisitos de rendimiento de producción de la máquina. El proceso de extrusión se muestra en la Tabla 2.
Tabla 2 Proceso de producción de extrusión de perfiles de aluminio para vigas de montaje de nuevos paquetes de baterías EV
Presta atención a los siguientes puntos al extruir:
(1) Está prohibido calentar los moldes en el mismo horno, de lo contrario, la temperatura del molde será desigual y la cristalización ocurrirá fácilmente.
(2) Si se produce un apagado anormal durante el proceso de extrusión, el tiempo de apagado no debe exceder los 3 minutos, de lo contrario se debe eliminar el molde.
(3) Está prohibido regresar al horno para calentar y luego extruir directamente después del desmoldeo.
4. Medidas de reparación de moho y su efectividad
Después de docenas de reparaciones de moho y mejoras en el moho de prueba, se propone el siguiente plan de reparación de moho razonable.
(1) Haga la primera corrección y ajuste al molde original:
① Trate de hundir el puente tanto como sea posible, y el ancho del fondo del puente debe ser ≤3 mm;
② La diferencia de paso entre el cinturón de trabajo de la cabeza y el cinturón de trabajo del molde inferior debe ser ≤1.0 mm;
③ No deje un bloque de flujo;
④ El cinturón de trabajo entre las dos cabezas masculinas en las costillas internas debe ser lo más corta posible, y la transición de la ranura de drenaje debe ser lisa, lo más grande y lisa posible;
⑤ El cinturón de trabajo del molde inferior debe ser lo más corto posible;
⑥ No se debe dejar ninguna zona muerta en ningún lugar (el cuchillo de espalda vacío no debe exceder los 2 mm);
⑦ Repare el molde superior con granos gruesos en la cavidad interna, reduzca el cinturón de trabajo del molde inferior y aplane el bloque de flujo, o no tenga un bloque de flujo y acortes el cinturón de trabajo del molde inferior.
(2) Basado en la modificación y mejora del molde adicional del molde anterior, se realizan las siguientes modificaciones del molde:
① Elimine las zonas muertas de las dos cabezas masculinas;
② raspar el bloque de flujo;
③ Reduzca la diferencia de altura entre la cabeza y la zona de trabajo de la diedía inferior;
④ Acortar la zona de trabajo de la diedia inferior.
(3) Después de reparar y mejorar el molde, la calidad de la superficie del producto terminado alcanza un estado ideal, con una superficie brillante y sin granos gruesos, lo que resuelve efectivamente los problemas de granos gruesos, soldadura y otros defectos existentes en la superficie de Perfiles de aluminio para EV.
(4) El volumen de extrusión aumentó de los 5 t/d originales a 15 t/d, mejorando en gran medida la eficiencia de producción.
5 conclusión
Al optimizar y mejorar repetidamente el molde original, se resolvió completamente un problema importante relacionado con el grano grueso en la superficie y la soldadura de los perfiles de aluminio para los EV.
(1) El enlace débil del molde original, la línea de posición de la costilla media, estaba racionalmente optimizado. Al eliminar las zonas muertas de las dos cabezas, aplanar el bloqueo de flujo, reduciendo la diferencia de altura entre la cabeza y la zona de trabajo de la diedra inferior, y acortando la zona de trabajo de la die inferior, los defectos de la superficie de la aleación de aluminio 6063 utilizada en este tipo de El automóvil, como los granos gruesos y la soldadura, se superaron con éxito.
(2) El volumen de extrusión aumentó de 5 t/d a 15 t/d, mejorando en gran medida la eficiencia de producción.
(3) Este caso exitoso de diseño y fabricación de matrices de extrusión es representativo y referenciable en la producción de perfiles similares y es digno de promoción.
Tiempo de publicación: noviembre-16-2024
