Penjelasan praktikal tentang penyelesaian kepada masalah seperti butiran kasar pada permukaan dan kimpalan profil aluminium yang sukar untuk EV

Dengan peningkatan kesedaran tentang perlindungan alam sekitar, pembangunan dan advokasi tenaga baharu di seluruh dunia telah menjadikan promosi dan penggunaan kenderaan tenaga semakin hampir. Pada masa yang sama, keperluan untuk pembangunan ringan bahan automotif, penggunaan aloi aluminium yang selamat, dan kualiti permukaan, saiz dan sifat mekanikalnya semakin tinggi dan lebih tinggi. Mengambil EV dengan berat kenderaan 1.6t sebagai contoh, bahan aloi aluminium adalah kira-kira 450kg, menyumbang kira-kira 30%. Kecacatan permukaan yang muncul dalam proses pengeluaran penyemperitan, terutamanya masalah butiran kasar pada permukaan dalaman dan luaran, memberi kesan serius kepada kemajuan pengeluaran profil aluminium dan menjadi hambatan pembangunan aplikasinya.

Untuk profil tersemperit, reka bentuk dan pembuatan acuan penyemperitan adalah amat penting, jadi penyelidikan dan pembangunan acuan untuk profil aluminium EV adalah penting. Mencadangkan penyelesaian die saintifik dan munasabah boleh meningkatkan lagi kadar kelayakan dan produktiviti penyemperitan profil aluminium EV untuk memenuhi permintaan pasaran.

1 Piawaian Produk

(1) Bahan, rawatan permukaan dan anti-karat bahagian dan komponen hendaklah mematuhi peruntukan berkaitan ETS-01-007 “Keperluan Teknikal untuk Bahagian Profil Alloy Aluminium” dan ETS-01-006 “Keperluan Teknikal untuk Permukaan Pengoksidaan Anodik Rawatan”.

(2) Rawatan permukaan: Pengoksidaan anodik, permukaan tidak boleh mempunyai butiran kasar.

(3) Permukaan bahagian tidak dibenarkan mengalami kecacatan seperti rekahan dan kedutan. Bahagian tidak dibenarkan tercemar selepas pengoksidaan.

(4) Bahan terlarang produk memenuhi keperluan Q/JL J160001-2017 “Keperluan untuk Bahan Terlarang dan Terhad dalam Alat Ganti dan Bahan Automotif”.

(5) Keperluan prestasi mekanikal: kekuatan tegangan ≥ 210 MPa, kekuatan hasil ≥ 180 MPa, pemanjangan selepas patah A50 ≥ 8%.

(6) Keperluan untuk komposisi aloi aluminium untuk kenderaan tenaga baharu ditunjukkan dalam Jadual 1.

2 Pengoptimuman dan analisis perbandingan struktur die penyemperitan Pemotongan kuasa berskala besar berlaku

(1) Penyelesaian tradisional 1: iaitu, untuk memperbaiki reka bentuk die penyemperitan hadapan, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Menurut idea reka bentuk konvensional, seperti yang ditunjukkan oleh anak panah dalam rajah, kedudukan rusuk tengah dan kedudukan saliran sublingual adalah diproses, saliran atas dan bawah adalah 20° pada satu sisi, dan ketinggian saliran H15 mm digunakan untuk membekalkan aluminium cair ke bahagian rusuk . Pisau kosong sublingual dipindahkan pada sudut tepat, dan aluminium cair kekal di sudut, yang mudah untuk menghasilkan zon mati dengan sanga aluminium. Selepas pengeluaran, ia disahkan oleh pengoksidaan bahawa permukaannya sangat terdedah kepada masalah butiran kasar .

Pengoptimuman awal berikut telah dibuat kepada proses pembuatan acuan tradisional:

a. Berdasarkan acuan ini, kami cuba meningkatkan bekalan aluminium ke rusuk dengan memberi makan.

b. Berdasarkan kedalaman asal, kedalaman pisau kosong sublingual diperdalam, iaitu, 5mm ditambah kepada 15mm asal;

c. Lebar bilah kosong sublingual diluaskan sebanyak 2mm berdasarkan 14mm asal. Gambar sebenar selepas pengoptimuman ditunjukkan dalam Rajah 3.

Keputusan pengesahan menunjukkan bahawa selepas tiga penambahbaikan awal di atas, kecacatan butiran kasar masih wujud dalam profil selepas rawatan pengoksidaan dan belum diselesaikan secara munasabah. Ini menunjukkan bahawa rancangan penambahbaikan awal masih tidak dapat memenuhi keperluan pengeluaran bahan aloi aluminium untuk EV.

(2) Skim Baharu 2 dicadangkan berdasarkan pengoptimuman awal. Reka bentuk acuan Skim Baharu 2 ditunjukkan dalam Rajah 4. Menurut "prinsip kecairan logam" dan "undang-undang rintangan paling sedikit", acuan bahagian automotif yang dipertingkatkan menggunakan skema reka bentuk "lubang belakang terbuka". Kedudukan rusuk memainkan peranan dalam kesan langsung dan mengurangkan rintangan geseran; permukaan suapan direka bentuk untuk menjadi "berbentuk penutup periuk" dan kedudukan jambatan diproses menjadi jenis amplitud, tujuannya adalah untuk mengurangkan rintangan geseran, memperbaiki gabungan, dan mengurangkan tekanan penyemperitan; jambatan itu tenggelam sebanyak mungkin untuk mengelakkan masalah butiran kasar di bahagian bawah jambatan, dan lebar pisau kosong di bawah lidah bahagian bawah jambatan ialah ≤3mm; perbezaan langkah antara tali pinggang kerja dan tali pinggang kerja mati bawah ialah ≤1.0mm; pisau kosong di bawah lidah mati atas licin dan sama rata, tanpa meninggalkan halangan aliran, dan lubang yang membentuk ditebuk sekerap mungkin; tali pinggang kerja antara dua kepala di rusuk tengah tengah adalah sesingkat mungkin, secara amnya mengambil nilai 1.5 hingga 2 kali ketebalan dinding; alur saliran mempunyai peralihan yang lancar untuk memenuhi keperluan air aluminium logam yang mencukupi yang mengalir ke dalam rongga, menunjukkan keadaan bersatu sepenuhnya, dan tidak meninggalkan zon mati di mana-mana tempat (pisau kosong di belakang cetakan atas tidak melebihi 2 hingga 2.5mm ). Perbandingan struktur die penyemperitan sebelum dan selepas penambahbaikan ditunjukkan dalam Rajah 5.

(3) Beri perhatian kepada penambahbaikan butiran pemprosesan. Kedudukan jambatan digilap dan disambung dengan lancar, tali pinggang kerja die atas dan bawah rata, rintangan ubah bentuk dikurangkan, dan aliran logam diperbaiki untuk mengurangkan ubah bentuk yang tidak sekata. Ia boleh menyekat masalah seperti butiran kasar dan kimpalan dengan berkesan, dengan itu memastikan kedudukan pelepasan rusuk dan kelajuan akar jambatan disegerakkan dengan bahagian lain, dan secara munasabah dan saintifik menindas masalah permukaan seperti kimpalan butiran kasar pada permukaan aluminium. profil . Perbandingan sebelum dan selepas penambahbaikan saliran acuan ditunjukkan dalam Rajah 6.

3 Proses penyemperitan

Untuk aloi aluminium 6063-T6 untuk EV, nisbah penyemperitan die belah dikira sebagai 20-80, dan nisbah penyemperitan bahan aluminium ini dalam mesin 1800t ialah 23, yang memenuhi keperluan prestasi pengeluaran mesin. Proses penyemperitan ditunjukkan dalam Jadual 2.

Jadual 2 Proses pengeluaran penyemperitan profil aluminium untuk rasuk pelekap pek bateri EV baharu

Beri perhatian kepada perkara berikut semasa penyemperitan:

(1) Dilarang memanaskan acuan dalam relau yang sama, jika tidak suhu acuan akan menjadi tidak sekata dan penghabluran akan berlaku dengan mudah.

(2) Jika penutupan tidak normal berlaku semasa proses penyemperitan, masa penutupan tidak boleh melebihi 3 minit, jika tidak acuan mesti dikeluarkan.

(3) Dilarang kembali ke relau untuk dipanaskan dan kemudian menyemperit terus selepas merobohkan .

4. Langkah-langkah pembaikan acuan dan keberkesanannya

Selepas berpuluh-puluh pembaikan acuan dan pembaikan acuan percubaan, pelan pembaikan acuan munasabah berikut dicadangkan.

(1) Buat pembetulan dan pelarasan pertama kepada acuan asal:

① Cuba tenggelamkan jambatan sebanyak mungkin, dan lebar bahagian bawah jambatan hendaklah ≤3mm;

② Perbezaan langkah antara tali pinggang kerja kepala dan tali pinggang kerja acuan bawah hendaklah ≤1.0mm;

③ Jangan tinggalkan blok aliran;

④ Tali pinggang kerja antara dua kepala lelaki di rusuk bahagian dalam hendaklah sesingkat mungkin, dan peralihan alur saliran hendaklah licin, sebesar dan licin yang mungkin;

⑤ Tali pinggang kerja acuan bawah hendaklah sesingkat mungkin;

⑥ Tiada zon mati harus ditinggalkan di mana-mana tempat (pisau kosong belakang tidak boleh melebihi 2mm);

⑦ Baiki acuan atas dengan butiran kasar dalam rongga dalam, kurangkan tali pinggang kerja acuan bawah dan ratakan blok aliran, atau tiada blok aliran dan pendekkan tali pinggang kerja acuan bawah.

(2) Berdasarkan pengubahsuaian acuan selanjutnya dan penambahbaikan acuan di atas, pengubahsuaian acuan berikut dilakukan:

① Hilangkan zon mati dua kepala jantan;

② Kikis blok aliran;

③ Kurangkan perbezaan ketinggian antara kepala dan zon kerja die bawah;

④ Memendekkan zon kerja die bawah.

(3) Selepas acuan dibaiki dan diperbaiki, kualiti permukaan produk siap mencapai keadaan yang ideal, dengan permukaan yang cerah dan tiada butiran kasar, yang berkesan menyelesaikan masalah butiran kasar, kimpalan dan kecacatan lain yang wujud pada permukaan profil aluminium untuk EV.

(4) Isipadu penyemperitan meningkat daripada 5 t/d asal kepada 15 t/d, meningkatkan kecekapan pengeluaran.

5 Kesimpulan

Dengan berulang kali mengoptimumkan dan menambah baik acuan asal, masalah utama yang berkaitan dengan butiran kasar pada permukaan dan kimpalan profil aluminium untuk EV telah diselesaikan sepenuhnya.

(1) Pautan lemah acuan asal, garis kedudukan rusuk tengah, telah dioptimumkan secara rasional. Dengan menghapuskan zon mati kedua-dua kepala, meratakan blok aliran, mengurangkan perbezaan ketinggian antara kepala dan zon kerja die bawah, dan memendekkan zon kerja die bawah, kecacatan permukaan aloi aluminium 6063 yang digunakan dalam jenis ini. kereta, seperti butiran kasar dan kimpalan, berjaya diatasi.

(2) Jumlah penyemperitan meningkat daripada 5 t/d kepada 15 t/d, meningkatkan kecekapan pengeluaran.

(3) Kes kejayaan reka bentuk dan pembuatan die penyemperitan ini mewakili dan boleh dirujuk dalam pengeluaran profil yang serupa dan layak untuk dinaikkan pangkat.