pengenalan
Dengan perkembangan industri automotif, pasaran bagi rasuk impak aloi aluminium juga berkembang pesat, walaupun masih agak kecil dalam saiz keseluruhan. Menurut ramalan Perikatan Inovasi Teknologi Ringan Automotif untuk pasaran rasuk impak aloi aluminium China, menjelang 2025, permintaan pasaran dianggarkan sekitar 140,000 tan, dengan saiz pasaran dijangka mencecah 4.8 bilion RMB. Menjelang 2030, permintaan pasaran diunjurkan kira-kira 220,000 tan, dengan anggaran saiz pasaran sebanyak 7.7 bilion RMB, dan kadar pertumbuhan tahunan kompaun kira-kira 13%. Trend pembangunan pemberat ringan dan pertumbuhan pesat model kenderaan pertengahan hingga mewah merupakan faktor pemacu penting untuk pembangunan rasuk impak aloi aluminium di China. Prospek pasaran untuk kotak rasuk kesan automotif adalah menjanjikan.
Apabila kos berkurangan dan kemajuan teknologi, rasuk hentaman hadapan aloi aluminium dan kotak ranap secara beransur-ansur menjadi lebih meluas. Pada masa ini, ia digunakan dalam model kenderaan pertengahan hingga mewah seperti Audi A3, Audi A4L, BMW 3 series, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal dan Buick LaCrosse.
Rasuk hentaman aloi aluminium terutamanya terdiri daripada rasuk silang hentaman, kotak ranap, plat tapak pelekap, dan lengan cangkuk penarik, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.
Rajah 1: Pemasangan Rasuk Kesan Aloi Aluminium
Kotak kemalangan ialah kotak logam yang terletak di antara rasuk hentaman dan dua rasuk membujur kenderaan, pada asasnya berfungsi sebagai bekas menyerap tenaga. Tenaga ini merujuk kepada daya hentaman. Apabila kenderaan mengalami perlanggaran, pancaran hentaman mempunyai tahap tertentu keupayaan menyerap tenaga. Walau bagaimanapun, jika tenaga melebihi kapasiti pancaran hentaman, ia akan memindahkan tenaga ke kotak ranap. Kotak ranap menyerap semua daya hentaman dan mengubah bentuk dirinya, memastikan rasuk membujur kekal tidak rosak.
1 Keperluan Produk
1.1 Dimensi mesti mematuhi keperluan toleransi lukisan, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.
1.3 Keperluan Prestasi Mekanikal:
Kekuatan Tegangan: ≥215 MPa
Kekuatan Hasil: ≥205 MPa
Pemanjangan A50: ≥10%
1.4 Prestasi Penghancuran Kotak Ranap:
Di sepanjang paksi X kenderaan, menggunakan permukaan perlanggaran yang lebih besar daripada keratan rentas produk, muatkan pada kelajuan 100 mm/min sehingga hancur, dengan jumlah mampatan 70%. Panjang awal profil ialah 300 mm. Di persimpangan rusuk pengukuhan dan dinding luar, retakan hendaklah kurang daripada 15 mm untuk dianggap boleh diterima. Ia harus dipastikan bahawa keretakan yang dibenarkan tidak menjejaskan kapasiti penyerapan tenaga penghancuran profil, dan tidak sepatutnya terdapat keretakan yang ketara di kawasan lain selepas dihancurkan.
2 Pendekatan Pembangunan
Untuk memenuhi keperluan prestasi mekanikal dan prestasi penghancuran secara serentak, pendekatan pembangunan adalah seperti berikut:
Gunakan rod 6063B dengan komposisi aloi utama Si 0.38-0.41% dan Mg 0.53-0.60%.
Lakukan pelindapkejutan udara dan penuaan buatan untuk mencapai keadaan T6.
Gunakan pelindapkejutan kabus + udara dan lakukan rawatan penuaan yang berlebihan untuk mencapai keadaan T7.
3 Pengeluaran Perintis
3.1 Keadaan Penyemperitan
Pengeluaran dijalankan pada mesin penekan penyemperitan 2000T dengan nisbah penyemperitan 36. Bahan yang digunakan ialah rod aluminium homogenized 6063B. Suhu pemanasan rod aluminium adalah seperti berikut: zon IV 450-III zon 470-II zon 490-1 zon 500. Tekanan terobosan silinder utama adalah sekitar 210 bar, dengan fasa penyemperitan stabil mempunyai tekanan penyemperitan hampir 180 bar . Kelajuan aci penyemperitan ialah 2.5 mm/s, dan kelajuan penyemperitan profil ialah 5.3 m/min. Suhu di alur keluar penyemperitan ialah 500-540°C. Pelindapkejutan dilakukan menggunakan penyejukan udara dengan kuasa kipas kiri pada 100%, kuasa kipas tengah pada 100%, dan kuasa kipas kanan pada 50%. Kadar penyejukan purata dalam zon pelindapkejutan mencapai 300-350°C/min, dan suhu selepas keluar dari zon pelindapkejutan ialah 60-180°C. Untuk pelindapkejutan kabus + udara, kadar penyejukan purata dalam zon pemanasan mencapai 430-480°C/min, dan suhu selepas keluar dari zon pelindapkejutan ialah 50-70°C. Profil tidak menunjukkan lenturan yang ketara.
3.2 Penuaan
Berikutan proses penuaan T6 pada 185°C selama 6 jam, kekerasan bahan dan sifat mekanikal adalah seperti berikut:
Mengikut proses penuaan T7 pada 210°C selama 6 jam dan 8 jam, kekerasan bahan dan sifat mekanikal adalah seperti berikut:
Berdasarkan data ujian, kaedah pelindapkejutan kabus + udara, digabungkan dengan proses penuaan 210°C/6j, memenuhi keperluan untuk kedua-dua prestasi mekanikal dan ujian penghancuran. Memandangkan keberkesanan kos, kaedah pelindapkejutan kabus + udara dan proses penuaan 210°C/6j telah dipilih untuk pengeluaran bagi memenuhi keperluan produk.
3.3 Ujian Penghancuran
Untuk batang kedua dan ketiga, hujung kepala dipotong sebanyak 1.5m, dan hujung ekor dipotong sebanyak 1.2m. Dua sampel setiap satu diambil dari bahagian kepala, tengah dan ekor, dengan panjang 300mm. Ujian penghancuran dijalankan selepas penuaan pada 185°C/6j dan 210°C/6j dan 8j (data prestasi mekanikal seperti yang dinyatakan di atas) pada mesin ujian bahan universal. Ujian dijalankan pada kelajuan pemuatan 100 mm/min dengan jumlah mampatan 70%. Keputusan adalah seperti berikut: untuk pelindapkejutan kabus + udara dengan proses penuaan 210°C/6j dan 8j, ujian penghancuran memenuhi keperluan, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3-2, manakala sampel yang dipadamkan udara menunjukkan keretakan untuk semua proses penuaan .
Berdasarkan keputusan ujian penghancuran, pelindapkejutan kabus + udara dengan proses penuaan 210°C/6j dan 8j memenuhi keperluan pelanggan.
4 Kesimpulan
Pengoptimuman proses pelindapkejutan dan penuaan adalah penting untuk kejayaan pembangunan produk dan menyediakan penyelesaian proses yang ideal untuk produk kotak ranap.
Melalui ujian yang meluas, telah ditentukan bahawa keadaan bahan untuk produk kotak ranap hendaklah 6063-T7, kaedah pelindapkejutan adalah penyejukan kabus + udara, dan proses penuaan pada 210°C/6j adalah pilihan terbaik untuk menyemperit rod aluminium dengan suhu antara 480-500°C, kelajuan aci penyemperitan 2.5 mm/s, suhu mati penyemperitan 480°C, dan suhu alur keluar penyemperitan 500-540°C.
Disunting oleh May Jiang dari MAT Aluminium
Masa siaran: Mei-07-2024
