Introduction
Avec le développement de l'industrie automobile, le marché des faisceaux d'impact en alliage en aluminium augmente également rapidement, bien que encore relativement faible en taille globale. Selon les prévisions de la Automotive Lightweight Technology Innovation Alliance pour le marché chinois des faisceaux d'impact sur les alliages en aluminium, d'ici 2025, la demande du marché est estimée à environ 140 000 tonnes, une taille de marché devrait atteindre 4,8 milliards de RMB. D'ici 2030, la demande du marché devrait être d'environ 220 000 tonnes, avec une taille du marché estimée à 7,7 milliards de RMB et un taux de croissance annuel composé d'environ 13%. La tendance de développement de la légèreté et la croissance rapide des modèles de véhicules à mi-hauteur sont des facteurs moteurs importants pour le développement de faisceaux d'impact en alliage en aluminium en Chine. Les perspectives du marché des accidents de poutre à impact automobile sont prometteuses.
À mesure que les coûts diminuent et que la technologie progresse, les poutres d'impact avant en alliage en aluminium et les accidents se répliquent progressivement. Actuellement, ils sont utilisés dans des modèles de véhicules moyens à haut de gamme tels que Audi A3, Audi A4L, BMW Série 3, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal et Buick Lacrosse.
Les poutres d'impact en alliage en aluminium sont principalement composées de croisement d'impact, de boîtes de crash, de plaques de base de montage et de manches de crochet de remorquage, comme le montre la figure 1.
Figure 1: Ensemble de faisceau d'impact en alliage en aluminium
Le boîtier de crash est une boîte métallique située entre le faisceau d'impact et deux faisceaux longitudinaux du véhicule, servant essentiellement de conteneur absorbant l'énergie. Cette énergie fait référence à la force de l'impact. Lorsqu'un véhicule subit une collision, le faisceau d'impact a un certain degré de capacité absorbant l'énergie. Cependant, si l'énergie dépasse la capacité du faisceau d'impact, elle transférera l'énergie au boîtier de crash. Le boîtier de crash absorbe toute la force d'impact et se déforme, garantissant que les faisceaux longitudinaux restent en bon état.
1 exigences du produit
1.1 Les dimensions doivent adhérer aux exigences de tolérance du dessin, comme le montre la figure 2.
1.3 Exigences de performance mécanique:
Résistance à la traction: ≥215 MPa
Force d'élasticité: ≥205 MPa
Allongement A50: ≥10%
1.4 Crash Box Performance de concassage:
Le long de l'axe X du véhicule, en utilisant une surface de collision plus grande que la coupe transversale du produit, chargez à une vitesse de 100 mm / min jusqu'à écrasement, avec une quantité de compression de 70%. La longueur initiale du profil est de 300 mm. À la jonction de la côte de renforcement et de la paroi extérieure, les fissures doivent être inférieures à 15 mm à être jugées acceptables. Il convient de s'assurer que la fissuration autorisée ne compromet pas la capacité absorbante d'énergie du profil, et il ne devrait pas y avoir de fissures significatives dans d'autres zones après écrasement.
2 approche de développement
Pour répondre simultanément aux exigences des performances mécaniques et des performances de concassage, l'approche de développement est la suivante:
Utilisez la tige 6063B avec une composition en alliage primaire de SI 0,38-0,41% et Mg 0,53-0,60%.
Effectuez la trempe d'air et le vieillissement artificiel pour atteindre la condition T6.
Utilisez la trempe Mist + Air et concevoir un traitement de dépôt pour atteindre la condition T7.
3 Production pilote
3.1 Conditions d'extrusion
La production est effectuée sur une presse d'extrusion 2000T avec un rapport d'extrusion de 36. Le matériau utilisé est homogénéisé en aluminium 6063b. Les températures de chauffage de la tige en aluminium sont les suivantes: Zone IV Zone 450-III Zone 470-II Zone 490-1 Zone 500. . La vitesse de l'arbre d'extrusion est de 2,5 mm / s et la vitesse d'extrusion de profil est de 5,3 m / min. La température à la sortie d'extrusion est de 500 à 540 ° C. La trempe se fait en utilisant le refroidissement de l'air avec la puissance du ventilateur gauche à 100%, la puissance du ventilateur moyen à 100% et la puissance du ventilateur droit à 50%. Le taux de refroidissement moyen dans la zone de trempe atteint 300 à 350 ° C / min, et la température après avoir quitté la zone de trempe est de 60-180 ° C. Pour la trempe de la brume + de l'air, la vitesse de refroidissement moyenne dans la zone de chauffage atteint 430-480 ° C / min, et la température après avoir quitté la zone de trempe est de 50 à 70 ° C. Le profil ne présente aucune flexion significative.
3.2 Vieillissement
Après le processus de vieillissement T6 à 185 ° C pendant 6 heures, la dureté et les propriétés mécaniques du matériau sont les suivantes:
Selon le processus de vieillissement T7 à 210 ° C pendant 6 heures et 8 heures, la dureté et les propriétés mécaniques du matériau sont les suivantes:
Sur la base des données de test, la méthode de l'extinction Mist + Air, combinée avec le processus de vieillissement de 210 ° C / 6H, répond aux exigences pour les performances mécaniques et les tests de concassage. Compte tenu de la rentabilité, la méthode de l'extinction Mist + Air et le processus de vieillissement de 210 ° C / 6H ont été sélectionnés pour la production pour répondre aux exigences du produit.
3.3 Test d'écrasement
Pour les deuxième et troisième tiges, l'extrémité de tête est coupée de 1,5 m et l'extrémité arrière est coupée de 1,2 m. Deux échantillons chacun sont prélevés sur les sections de la tête, du milieu et de la queue, avec une longueur de 300 mm. Des tests d'écrasement sont effectués après avoir vieilli à 185 ° C / 6H et 210 ° C / 6H et 8H (données de performances mécaniques comme mentionné ci-dessus) sur une machine à test de matériau universelle. Les tests sont effectués à une vitesse de chargement de 100 mm / min avec un montant de compression de 70%. Les résultats sont les suivants: Pour la trempe de la brume + l'air avec les processus de vieillissement de 210 ° C / 6H et 8H, les tests de concassage répondent aux exigences, comme le montre la figure 3-2, tandis que les échantillons à air couché présentent des fissures pour tous les processus de vieillissement .
Sur la base des résultats des tests de concassage, la trempe Mist + Air avec les processus de vieillissement de 210 ° C / 6H et 8H répond aux exigences du client.
4 Conclusion
L'optimisation des processus d'extinction et de vieillissement est cruciale pour le développement réussi du produit et fournit une solution de processus idéale pour le produit Crash Box.
Grâce à des tests approfondis, il a été déterminé que l'état du matériau pour le produit de la boîte de crash devrait être de 6063-T7, la méthode de trempe est le refroidissement Mist + Air, et le processus de vieillissement à 210 ° C / 6H est le meilleur choix pour extruder les tiges d'aluminium Avec des températures allant de 480 à 500 ° C, une vitesse d'arbre d'extrusion de 2,5 mm / s, une température d'extrusion de 480 ° C et une température de sortie d'extrusion de la température de 500-540 ° C.
Édité par May Jiang de MAT Aluminium
Heure du poste: mai-07-2024
