Unha explicación práctica das solucións a problemas como os grans grosos na superficie e a difícil soldadura de perfís de aluminio para EV

Coa crecente conciencia da protección ambiental, o desenvolvemento e a defensa da nova enerxía en todo o mundo fixo inminente a promoción e aplicación de vehículos enerxéticos. Ao mesmo tempo, os requisitos para o desenvolvemento lixeiro de materiais automotivos, a aplicación segura de aliaxes de aluminio e a súa calidade de superficie, tamaño e propiedades mecánicas son cada vez maiores. Tomando un EV cun peso de vehículo de 1,6T como exemplo, o material de aliaxe de aluminio é de aproximadamente 450 kg, representando aproximadamente o 30%. Os defectos superficiais que aparecen no proceso de produción de extrusión, especialmente o problema de gran groso nas superficies internas e externas, afectan seriamente ao progreso da produción dos perfís de aluminio e convértense no pescozo do seu desenvolvemento de aplicacións.

Para os perfís extruídos, é imprescindible o deseño e fabricación de matrices de extrusión, polo que é imprescindible a investigación e o desenvolvemento de matrices para os perfís de aluminio EV. Propoñer solucións científicas e razoables pode mellorar aínda máis a taxa cualificada e a extrusión da produtividade dos perfís de aluminio EV para satisfacer a demanda do mercado.

1 Normas do produto

(1) Os materiais, o tratamento superficial e a anticorrosión de pezas e compoñentes cumprirán as disposicións pertinentes do ETS-01-007 "Requisitos técnicos para pezas de perfil de aliaxe de aluminio" e ETS-01-006 "Requisitos técnicos para a superficie de oxidación anódica anodica Tratamento ”.

(2) Tratamento superficial: oxidación anódica, a superficie non debe ter grans grosos.

(3) A superficie das pezas non se pode ter defectos como fendas e engurras. As pezas non se poden contaminar despois da oxidación.

(4) As substancias prohibidas do produto cumpren os requisitos de Q/JL J160001-2017 "Requisitos para substancias prohibidas e restrinxidas en pezas e materiais automotivos".

(5) Requisitos de rendemento mecánico: resistencia á tracción ≥ 210 MPa, forza de rendemento ≥ 180 MPa, elongación despois da fractura A50 ≥ 8%.

(6) Os requisitos para a composición de aliaxe de aluminio para novos vehículos enerxéticos móstranse na táboa 1.

2 Optimización e análise comparativa da estrutura de extrusión da estrutura a gran escala prodúcese cortes de enerxía a gran escala

(1) Solución tradicional 1: é dicir, para mellorar o deseño da extrusión frontal, como se mostra na figura 2. Segundo a idea de deseño convencional, como mostra a frecha na figura, a posición do costela media e a posición de drenaxe sublingual son Procesado, as drenaxes superiores e inferiores son de 20 ° por un lado e a altura de drenaxe H15 mm úsase para subministrar aluminio fundido á parte da costela. O coitelo baleiro sublingual transfírese nun ángulo recto e o aluminio fundido permanece na esquina, que é fácil de producir zonas mortas con escoria de aluminio. Despois da produción, verifícase mediante a oxidación que a superficie é extremadamente propensa a problemas de gran groso.

Fixéronse as seguintes optimizacións preliminares ao proceso tradicional de fabricación de moldes:

A. Con base neste molde, intentamos aumentar a subministración de aluminio ás costelas mediante a alimentación.

b. En base á profundidade orixinal, a profundidade do coitelo baleiro sublingual afonda, é dicir, engádese 5 mm aos 15 mm orixinais;

c. O ancho da lámina baleira sublingual amplíase por 2 mm en función dos 14 mm orixinais. A imaxe real despois da optimización móstrase na figura 3.

Os resultados da verificación mostran que despois das tres melloras preliminares anteriores, aínda existen defectos de gran groso nos perfís despois do tratamento de oxidación e non se resolveron razoablemente. Isto demostra que o plan de mellora preliminar aínda non pode cumprir os requisitos de produción de materiais de aliaxe de aluminio para os EV.

(2) Propúxose o novo esquema 2 baseado na optimización preliminar. O deseño de moldes do novo esquema 2 móstrase na figura 4. Segundo o "Principio de fluidez metálica" e a "Lei de menos resistencia", o molde de pezas automotivas mellorado adopta o esquema de deseño "buraco aberto". A posición da costela xoga un papel no impacto directo e reduce a resistencia á fricción; A superficie de alimentación está deseñada para ser "en forma de cuberta de pota" e a posición da ponte é procesada nun tipo de amplitude, o propósito é reducir a resistencia á fricción, mellorar a fusión e reducir a presión de extrusión; A ponte está afundida o máximo posible para evitar o problema de grans grosos na parte inferior da ponte, e o ancho do coitelo baleiro baixo a lingua do fondo da ponte é ≤3 mm; A diferenza de paso entre o cinto de traballo e o cinto de traballo inferior é ≤1,0 mm; O coitelo baleiro baixo a lingua superior é liso e transito uniformemente, sen deixar unha barreira de fluxo, e o burato de formación é perforado o máis directamente posible; O cinto de traballo entre as dúas cabezas da costela interna do medio é o máis curto posible, normalmente tendo un valor de 1,5 a 2 veces o grosor da parede; A rañura de drenaxe ten unha transición suave para cumprir a esixencia de auga de aluminio metálico suficiente que flúe na cavidade, presentando un estado completamente fundido e deixando ningunha zona morta en ningún lugar (o coitelo baleiro detrás da matriz superior non supera os 2 a 2,5 mm ). A comparación da estrutura de extrusión antes e despois da mellora móstrase na figura 5.

(3) Preste atención á mellora dos detalles do procesamento. A posición da ponte está pulida e conectada sen problemas, os cintos de traballo superior e inferior son planos, a resistencia á deformación redúcese e o fluxo metálico é mellorado para reducir a deformación desigual. Pode suprimir efectivamente problemas como grans grosos e soldadura, asegurando así que a posición de descarga de costelas e a velocidade da raíz da ponte están sincronizadas con outras partes e suprimen razoablemente e científicamente problemas de superficie como a soldadura grosa na superficie do aluminio Perfil. A comparación antes e despois da mellora do drenaxe do molde móstrase na figura 6.

3 proceso de extrusión

Para a aleación de aluminio 6063-T6 para EVS, a relación de extrusión da matriz dividida calcúlase como 20-80, e a relación de extrusión deste material de aluminio na máquina 1800T é 23, que cumpre os requisitos de rendemento da produción da máquina. O proceso de extrusión móstrase na táboa 2.

Táboa 2 Proceso de produción de extrusión de perfís de aluminio para montar vigas de novos paquetes de baterías EV

Preste atención aos seguintes puntos ao extruír:

(1) Está prohibido quentar os moldes no mesmo forno, se non, a temperatura do molde será desigual e a cristalización producirase facilmente.

(2) Se se produce un apagado anormal durante o proceso de extrusión, o tempo de apagado non debe exceder os 3 minutos, se non, o molde debe ser eliminado.

(3) Está prohibido volver ao forno para calefacción e logo extruir directamente despois de desviar.

4. Medidas de reparación de moldes e a súa eficacia

Despois de decenas de reparacións de moldes e melloras de moldes de proba, proponse o seguinte plan razoable de reparación de moldes.

(1) Fai a primeira corrección e axuste ao molde orixinal:

① Intente afundir a ponte o máximo posible e o ancho do fondo da ponte debe ser ≤3 mm;

② A diferenza de paso entre o cinto de traballo da cabeza e o cinto de traballo do molde inferior debe ser ≤1,0 mm;

③ Non deixe un bloque de fluxo;

④ O cinto de traballo entre as dúas cabezas masculinas nas costelas interiores debe ser o máis curto posible, e a transición da rañura de drenaxe debe ser lisa, o máis grande e lisa posible;

⑤ O cinto de traballo do molde inferior debe ser o máis curto posible;

⑥ Non se debe deixar ningunha zona morta en ningún lugar (o coitelo baleiro traseiro non debe exceder os 2 mm);

⑦ Repare o molde superior con grans grosos na cavidade interior, reduce o cinto de traballo do molde inferior e aplana o bloque de fluxo ou non ten un bloque de fluxo e acurta o cinto de traballo do molde inferior.

(2) A partir da modificación e mellora do molde do molde anterior, realízanse as seguintes modificacións de moldes:

① Eliminar as zonas mortas das dúas cabezas masculinas;

② raspar o bloque de fluxo;

③ Reducir a diferenza de altura entre a cabeza e a zona de traballo inferior;

④ Acurtar a zona de traballo inferior.

(3) Despois de que o molde sexa reparado e mellorado, a calidade superficial do produto acabado chega a un estado ideal, cunha superficie brillante e sen grans grosos, que resolve efectivamente os problemas de grans grosos, soldadura e outros defectos existentes na superficie de Perfís de aluminio para EVs.

(4) O volume de extrusión aumentou de 5 t/d orixinal a 15 t/d, mellorando enormemente a eficiencia da produción.

5 Conclusión

Ao optimizar e mellorar repetidamente o molde orixinal, resolveuse completamente un gran problema relacionado co gran groso na superficie e soldadura de perfís de aluminio para EVs.

(1) O vínculo débil do molde orixinal, a liña de posición da costela media, optimizouse racionalmente. Ao eliminar as zonas mortas das dúas cabezas, aplanando o bloque de fluxo, reducindo a diferenza de altura entre a cabeza e a zona de traballo inferior e acurtando a zona de traballo inferior, os defectos superficiais da aleación de aluminio 6063 empregada neste tipo de O automóbil, como os grans grosos e a soldadura, foron superados con éxito.

(2) O volume de extrusión aumentou de 5 t/d a 15 t/d, mellorando enormemente a eficiencia da produción.

(3) Este exitoso caso de deseño e fabricación de extrusión é representativo e referible na produción de perfís similares e é digno de promoción.