Avec la sensibilisation croissante à la protection de l'environnement, le développement et le plaidoyer de nouvelles énergies dans le monde ont rendu la promotion et l'application de véhicules énergétiques imminents. Dans le même temps, les exigences pour le développement léger des matériaux automobiles, l'application sûre des alliages en aluminium et leurs propriétés de surface, de taille et de mécanique deviennent de plus en plus élevées. Prenant un EV avec un poids de véhicule de 1,6 t à titre d'exemple, le matériau en alliage en aluminium est d'environ 450 kg, représentant environ 30%. Les défauts de surface qui apparaissent dans le processus de production d'extrusion, en particulier le problème de grains grossier sur les surfaces internes et externes, affectent sérieusement les progrès de la production des profils en aluminium et deviennent le goulot d'étranglement de leur développement d'applications.
Pour les profils extrudés, la conception et la fabrication de matrices d'extrusion sont de la plus haute importance, de sorte que la recherche et le développement de matrices pour les profils en aluminium EV sont impératifs. La proposition de solutions de DIS scientifiques et raisonnables peut encore améliorer la productivité qualifiée des taux et de l'extrusion des profils en aluminium EV pour répondre à la demande du marché.
1 normes de produit
(1) Les matériaux, le traitement de surface et l'anti-corrosion des pièces et des composants doivent être conformes aux dispositions pertinentes de l'ETS-01-007 «Exigences techniques pour les pièces de profil en alliage en aluminium» et ETS-01-006 «Exigences techniques pour la surface d'oxydation anodique Traitement".
(2) Traitement de surface: oxydation anodique, la surface ne doit pas avoir de grains grossiers.
(3) La surface des pièces ne peut pas avoir de défauts tels que des fissures et des rides. Les pièces ne peuvent pas être contaminées après l'oxydation.
(4) Les substances interdites du produit répondent aux exigences de Q / JL J160001-2017 «Exigences pour les substances interdites et restreintes dans les pièces et matériaux automobiles».
(5) Exigences de performance mécanique: résistance à la traction ≥ 210 MPa, limite d'élasticité ≥ 180 MPa, allongement après fracture A50 ≥ 8%.
(6) Les exigences en matière de composition en alliage en aluminium pour les véhicules énergétiques nouveaux sont présentées dans le tableau 1.
2 L'optimisation et l'analyse comparative de la structure de la structure d'extrusion à grande échelle se produisent
(1) Solution traditionnelle 1: c'est-à-dire pour améliorer la conception de la matrice d'extrusion avant, comme le montre la figure 2. Selon l'idée de conception conventionnelle, comme le montre la flèche de la figure, la position des côtes centrales et la position de drainage sublingual sont traités, les drainages supérieurs et inférieurs sont de 20 ° d'un côté et la hauteur de drainage H15 mm est utilisée pour fournir de l'aluminium fondu à la partie nervure. Le couteau vide sublingual est transféré à un angle droit, et l'aluminium fondu reste au coin, qui est facile à produire des zones mortes avec des scories en aluminium. Après la production, il est vérifié par oxydation que la surface est extrêmement sujette à des problèmes de grains grossiers.
Les optimisations préliminaires suivantes ont été faites au processus traditionnel de fabrication de moisissures:
un. Sur la base de ce moule, nous avons essayé d'augmenter l'alimentation en aluminium aux côtes en se nourrissant.
né Sur la base de la profondeur d'origine, la profondeur de couteau vide sublinguale est approfondie, c'est-à-dire que 5 mm est ajouté au 15 mm d'origine;
c. La largeur de la lame vide sublinguale est élargie de 2 mm sur la base du 14 mm d'origine. L'image réelle après optimisation est illustrée à la figure 3.
Les résultats de vérification montrent qu'après les trois améliorations préliminaires ci-dessus, des défauts de grains grossiers existent toujours dans les profils après traitement d'oxydation et n'ont pas été raisonnablement résolus. Cela montre que le plan d'amélioration préliminaire ne peut toujours pas répondre aux exigences de production des matériaux en alliage en aluminium pour les véhicules électriques.
(2) Le nouveau schéma 2 a été proposé sur la base de l'optimisation préliminaire. La conception du moule du nouveau schéma 2 est illustrée à la figure 4. Selon le «principe de fluidité métallique» et la «loi de la moindre résistance», le moule à pièces automobiles améliorée adopte le schéma de conception du «trou d'ouverture». La position des côtes joue un rôle dans l'impact direct et réduit la résistance à la friction; La surface d'alimentation est conçue pour être «en forme de couverture en pot» et la position du pont est transformée en un type d'amplitude, le but est de réduire la résistance à la friction, d'améliorer la fusion et de réduire la pression d'extrusion; Le pont est coulé autant que possible pour empêcher le problème des grains grossiers au bas du pont, et la largeur du couteau vide sous la langue du fond du pont est ≤3 mm; La différence de pas entre la ceinture de travail et la ceinture de travail inférieure est ≤ 1,0 mm; Le couteau vide sous la langue de matrice supérieure est lisse et uniformément en transition, sans quitter une barrière d'écoulement, et le trou de formation est perforé aussi directement que possible; La ceinture de travail entre les deux têtes à la côte intérieure du milieu est aussi courte que possible, prenant généralement une valeur de 1,5 à 2 fois l'épaisseur de la paroi; La rainure de drainage a une transition en douceur pour répondre à l'exigence d'une eau en aluminium métallique suffisante qui s'écoule dans la cavité, présentant un état entièrement fusionné et ne laissant aucune zone morte à n'importe quel endroit (le couteau vide derrière la matrice supérieure ne dépasse 2 à 2,5 mm ). La comparaison de la structure de la matrice d'extrusion avant et après l'amélioration est illustrée à la figure 5.
(3) Faites attention à l'amélioration des détails de traitement. La position du pont est polie et connectée en douceur, les ceintures de travail supérieures et inférieures sont plates, la résistance à la déformation est réduite et l'écoulement métallique est amélioré pour réduire la déformation inégale. Il peut supprimer efficacement des problèmes tels que les grains grossiers et le soudage, garantissant ainsi que la position de décharge des côtes et la vitesse de la racine du pont sont synchronisées avec d'autres parties, et supprimant raisonnablement et scientifiquement des problèmes de surface tels que le soudage à grains grossiers à la surface de l'aluminium profil . La comparaison avant et après l'amélioration du drainage du moule est illustrée à la figure 6.
3 processus d'extrusion
Pour l'alliage d'aluminium 6063-T6 pour les véhicules électriques, le rapport d'extrusion de la matrice divisée est calculé à 20-80, et le rapport d'extrusion de ce matériau en aluminium dans la machine 1800T est de 23, ce qui répond aux exigences de performance de la production de la machine. Le processus d'extrusion est illustré dans le tableau 2.
Tableau 2 Processus de production d'extrusion des profils en aluminium pour les faisceaux de montage de nouvelles batteries EV
Faites attention aux points suivants lors de l'extrudage:
(1) Il est interdit de chauffer les moules dans le même four, sinon la température du moule sera inégale et la cristallisation se produira facilement.
(2) Si un arrêt anormal se produit pendant le processus d'extrusion, le temps d'arrêt ne doit pas dépasser 3 minutes, sinon le moule doit être retiré.
(3) Il est interdit de retourner à la fournaise pour chauffer, puis d'extruder directement après démollante.
4. Mesures de réparation des moisissures et leur efficacité
Après des dizaines de réparations de moisissures et d'améliorations de moisissures d'essai, le plan de réparation raisonnable de moisissure suivant est proposé.
(1) Faites la première correction et le réglage du moule d'origine:
① Essayez de couler le pont autant que possible, et la largeur du fond du pont doit être ≤3 mm;
② La différence de pas entre la ceinture de travail de la tête et la ceinture de travail du moule inférieur doit être ≤ 1,0 mm;
③ Ne laissez pas de bloc d'écoulement;
④ La ceinture de travail entre les deux têtes mâles aux côtes intérieures doit être aussi courte que possible, et la transition de la rainure de drainage doit être lisse, aussi grande et lisse que possible;
⑤ La ceinture de travail du moule inférieur doit être aussi courte que possible;
⑥ Aucune zone morte ne doit être laissée à aucun endroit (le couteau vide arrière ne doit pas dépasser 2 mm);
⑦ Réparer le moule supérieur avec des grains grossiers dans la cavité intérieure, réduire la courroie de travail du moule inférieur et aplatir le bloc d'écoulement, ou ne pas avoir de bloc d'écoulement et raccourcir la courroie de travail du moule inférieur.
(2) Sur la base de la modification supplémentaire du moule et de l'amélioration du moule ci-dessus, les modifications de moisissure suivantes sont effectuées:
① Éliminer les zones mortes des deux têtes masculines;
② gratter le bloc d'écoulement;
③ Réduire la différence de hauteur entre la tête et la zone de travail de la matrice inférieure;
④ Raccourcissez la zone de travail inférieure.
(3) Une fois le moule réparé et amélioré, la qualité de surface du produit fini atteint un état idéal, avec une surface lumineuse et sans grains grossiers, ce qui résout efficacement les problèmes de grains grossiers, de soudage et d'autres défauts existant à la surface de la surface de Profils en aluminium pour EV.
(4) Le volume d'extrusion est passé de 5 T / J d'origine à 15 T / D, améliorant considérablement l'efficacité de production.
5 Conclusion
En optimisant et en améliorant à plusieurs reprises le moule d'origine, un problème majeur lié au grain grossier à la surface et le soudage des profils en aluminium pour les véhicules électriques a été complètement résolu.
(1) Le lien faible du moule d'origine, la ligne de position des côtes du milieu, a été rationnellement optimisé. En éliminant les zones mortes des deux têtes, en aplatissant le bloc d'écoulement, en réduisant la différence de hauteur entre la tête et la zone de travail inférieure et raccourcissant la zone de travail inférieure, les défauts de surface de l'alliage d'aluminium 6063 utilisé dans ce type de L'automobile, comme les grains grossiers et le soudage, a été surmonté avec succès.
(2) Le volume d'extrusion est passé de 5 T / J à 15 T / D, améliorant considérablement l'efficacité de la production.
(3) Ce cas réussi de conception et de fabrication d'extrusion est représentatif et référenciable dans la production de profils similaires et mérite une promotion.
Heure du poste: 16 novembre 2024
