Uma explicação prática das soluções para problemas como grãos grossos na superfície e soldagem difícil de perfis de alumínio para EV

Com a crescente conscientização da proteção ambiental, o desenvolvimento e a defesa da nova energia em todo o mundo tornou iminentes a promoção e a aplicação de veículos energéticos. Ao mesmo tempo, os requisitos para o desenvolvimento leve de materiais automotivos, a aplicação segura de ligas de alumínio e sua qualidade da superfície, tamanho e propriedades mecânicas estão se tornando cada vez mais altas. Tomando um EV com um peso de 1,6T como exemplo, o material da liga de alumínio é de cerca de 450 kg, representando cerca de 30%. Os defeitos da superfície que aparecem no processo de produção de extrusão, especialmente o problema de grãos grossos nas superfícies internas e externas, afetam seriamente o progresso da produção dos perfis de alumínio e se tornam o gargalo de seu desenvolvimento de aplicativos.

Para perfis extrudados, o design e a fabricação de matrizes de extrusão são de extrema importância; portanto, a pesquisa e o desenvolvimento de matrizes para perfis de alumínio EV é imperativa. A proposta de soluções científicas e razoáveis ​​pode melhorar ainda mais a produtividade qualificada da taxa e a extrusão dos perfis de alumínio EV para atender à demanda do mercado.

1 padrões de produtos

(1) Os materiais, tratamento de superfície e anticorrosão de peças e componentes devem cumprir as disposições relevantes dos ETS-01-007 “Requisitos técnicos para peças de perfil de liga de alumínio” e ETS-01-006 “Requisitos técnicos para a superfície de oxidação anódica Tratamento".

(2) Tratamento da superfície: oxidação anódica, a superfície não deve ter grãos grossos.

(3) A superfície das peças não tem defeitos como rachaduras e rugas. As peças não podem ser contaminadas após a oxidação.

(4) As substâncias proibidas do produto atendem aos requisitos de Q/JL J160001-2017 “Requisitos para substâncias proibidas e restritas em peças e materiais automotivos”.

(5) Requisitos de desempenho mecânico: resistência à tração ≥ 210 MPa, força de escoamento ≥ 180 MPa, alongamento após fratura A50 ≥ 8%.

(6) Os requisitos para a composição da liga de alumínio para novos veículos de energia são mostrados na Tabela 1.

2 Otimização e análise comparativa da estrutura de extrusão Os cortes de energia em larga escala ocorrem

(1) Solução tradicional 1: isto é, para melhorar o design da matriz de extrusão frontal, como mostrado na Figura 2. De acordo com a idéia convencional do design, como mostrado pela seta na figura, a posição da costela do meio e a posição de drenagem sublingual são Processados, as drenagens superior e inferior são 20 ° de um lado e a altura de drenagem H15 mm é usada para fornecer alumínio fundido à parte da costela. A faca vazia sublingual é transferida em um ângulo reto, e o alumínio fundido permanece na esquina, que é fácil produzir zonas mortas com escória de alumínio. Após a produção, é verificado pela oxidação que a superfície é extremamente propensa a problemas grossos de grãos.

As seguintes otimizações preliminares foram feitas para o processo tradicional de fabricação de moldes:

um. Com base nesse molde, tentamos aumentar o suprimento de alumínio nas costelas, alimentando -se.

b. Com base na profundidade original, a profundidade sublingual da faca vazia é aprofundada, ou seja, 5 mm é adicionada aos 15 mm originais;

c. A largura da lâmina vazia sublingual é ampliada em 2 mm com base nos 14 mm originais. A imagem real após a otimização é mostrada na Figura 3.

Os resultados da verificação mostram que, após as três melhorias preliminares acima, ainda existem defeitos de grãos grossos nos perfis após o tratamento da oxidação e não foram razoavelmente resolvidos. Isso mostra que o plano de melhoria preliminar ainda não pode atender aos requisitos de produção dos materiais de liga de alumínio para os VEs.

(2) O novo esquema 2 foi proposto com base na otimização preliminar. O projeto do molde do novo esquema 2 é mostrado na Figura 4. De acordo com o "Princípio da Fluidez Metal" e a "Lei da Menos Resistência", o Mold de Peças Automotivas Melhoradas adota o esquema de design de "orifício traseiro aberto". A posição da costela desempenha um papel no impacto direto e reduz a resistência ao atrito; A superfície da alimentação foi projetada para ser "em forma de cobertura de maconha" e a posição da ponte é processada em um tipo de amplitude, o objetivo é reduzir a resistência ao atrito, melhorar a fusão e reduzir a pressão de extrusão; A ponte é afundada o máximo possível para impedir o problema dos grãos grossos no fundo da ponte, e a largura da faca vazia sob a língua da ponte é ≤3 mm; A diferença de etapa entre a correia de trabalho e a correia de trabalho da matriz inferior é ≤1,0 mm; A faca vazia sob a língua da matriz superior é lisa e uniformemente a transição, sem deixar uma barreira de fluxo, e o orifício de formação é perfurado o mais diretamente possível; O cinto de trabalho entre as duas cabeças na costela do meio é o mais curto possível, geralmente tomando um valor de 1,5 a 2 vezes a espessura da parede; A ranhura de drenagem tem uma transição suave para atender à exigência de água de alumínio de metal suficiente que flui para a cavidade, apresentando um estado totalmente fundido e não deixando a zona morta em nenhum lugar (a faca vazia atrás do dado superior não excede 2 a 2,5 mm ). A comparação da estrutura da matriz de extrusão antes e após a melhoria é mostrada na Figura 5.

(3) Preste atenção à melhoria dos detalhes do processamento. A posição da ponte é polida e conectada suavemente, as correias de trabalho superior e inferior da matriz são planas, a resistência da deformação é reduzida e o fluxo de metal é melhorado para reduzir a deformação desigual. Ele pode efetivamente suprimir problemas como grãos grossos e soldagem, garantindo assim que a posição de descarga da costela e a velocidade da raiz da ponte sejam sincronizados com outras partes e, de forma razoável e cientificamente, suprimindo problemas de superfície, como soldagem grossa de grãos na superfície do alumínio perfil . A comparação antes e após a melhoria da drenagem do molde é mostrada na Figura 6.

3 Processo de extrusão

Para a liga de alumínio 6063-T6 para VEs, a taxa de extrusão da matriz dividida é calculada em 20-80, e a taxa de extrusão desse material de alumínio na máquina 1800T é 23, que atende aos requisitos de desempenho de produção da máquina. O processo de extrusão é mostrado na Tabela 2.

Tabela 2 Processo de produção de extrusão de perfis de alumínio para montagem de feixes de novas baterias de EV

Preste atenção aos seguintes pontos ao extrudante:

(1) É proibido aquecer os moldes no mesmo forno, caso contrário, a temperatura do molde será irregular e a cristalização ocorrerá facilmente.

(2) Se ocorrer um desligamento anormal durante o processo de extrusão, o tempo de desligamento não deverá exceder 3 minutos; caso contrário, o molde deve ser removido.

(3) É proibido retornar à fornalha para aquecimento e depois extrudar diretamente após o Demolding.

4. Medidas de reparo de mofo e sua eficácia

Após dezenas de reparos de moldes e melhorias de moldes de teste, é proposto o seguinte plano de reparo razoável de molde.

(1) Faça a primeira correção e ajuste ao molde original:

① Tente afundar a ponte o máximo possível, e a largura do fundo da ponte deve ser ≤3 mm;

② A diferença de etapa entre a correia de trabalho da cabeça e a correia de trabalho do molde inferior deve ser ≤1,0 mm;

③ Não deixe um bloco de fluxo;

④ A correia de trabalho entre as duas cabeças masculinas nas costelas internas deve ser o mais curta possível, e a transição da ranhura de drenagem deve ser suave, o mais grande e suave possível;

Cintury O cinto de trabalho do molde inferior deve ser o mais curto possível;

⑥ Nenhuma zona morta deve ser deixada em qualquer lugar (a faca vazia não deve exceder 2 mm);

⑦ Repare o molde superior com grãos grossos na cavidade interna, reduza a correia de trabalho do molde inferior e achate o bloco de fluxo, ou não possui um bloco de fluxo e diminua a correia de trabalho do molde inferior.

(2) Com base na modificação e melhoria de moldes adicionais do molde acima, as seguintes modificações de molde são realizadas:

① Elimine as zonas mortas das duas cabeças masculinas;

② Raspe o bloco de fluxo;

③ Reduza a diferença de altura entre a cabeça e a zona de trabalho da matriz inferior;

④ Encurre a zona de trabalho da matriz inferior.

(3) Depois que o molde é reparado e aprimorado, a qualidade da superfície do produto acabado atinge um estado ideal, com uma superfície brilhante e sem grãos grossos, que resolve efetivamente os problemas de grãos grossos, soldagem e outros defeitos existentes na superfície de Perfis de alumínio para VEs.

(4) O volume de extrusão aumentou dos 5 T/D originais para 15 T/D, melhorando bastante a eficiência da produção.

5 Conclusão

Ao otimizar e melhorar repetidamente o molde original, foi completamente resolvido um grande problema relacionado ao grão grosso na superfície e a soldagem dos perfis de alumínio para VEs.

(1) A ligação fraca do molde original, a linha de posição da costela média, foi racionalmente otimizada. Ao eliminar as zonas mortas das duas cabeças, achatando o bloco de fluxo, reduzindo a diferença de altura entre a cabeça e a zona de trabalho da matriz inferior e diminuindo a zona de trabalho da matriz inferior, os defeitos da superfície da liga de alumínio 6063 usada neste tipo de O automóvel, como grãos grossos e soldagem, foi superado com sucesso.

(2) O volume de extrusão aumentou de 5 t/d para 15 t/d, melhorando bastante a eficiência da produção.

(3) Este caso bem -sucedido de design e fabricação de matrizes de extrusão é representativo e referenciável na produção de perfis semelhantes e é digno de promoção.