Dengan meningkatnya kesadaran akan perlindungan lingkungan, pengembangan dan advokasi energi baru di seluruh dunia telah membuat promosi dan penerapan kendaraan energi menjadi hal yang mendesak. Pada saat yang sama, persyaratan untuk pengembangan material otomotif yang ringan, penerapan paduan aluminium yang aman, dan kualitas permukaan, ukuran, dan sifat mekanisnya menjadi semakin tinggi. Mengambil EV dengan berat kendaraan 1,6t sebagai contoh, material paduan aluminium sekitar 450kg, terhitung sekitar 30%. Cacat permukaan yang muncul dalam proses produksi ekstrusi, terutama masalah butiran kasar pada permukaan internal dan eksternal, secara serius memengaruhi kemajuan produksi profil aluminium dan menjadi hambatan pengembangan aplikasinya.
Untuk profil ekstrusi, desain dan pembuatan cetakan ekstrusi merupakan hal yang sangat penting, sehingga penelitian dan pengembangan cetakan untuk profil aluminium EV menjadi keharusan. Mengusulkan solusi cetakan yang ilmiah dan masuk akal dapat lebih meningkatkan tingkat kualifikasi dan produktivitas ekstrusi profil aluminium EV untuk memenuhi permintaan pasar.
1 Standar Produk
(1) Bahan, perlakuan permukaan dan anti korosi pada bagian dan komponen harus mematuhi ketentuan yang relevan dari ETS-01-007 “Persyaratan Teknis untuk Bagian Profil Paduan Aluminium” dan ETS-01-006 “Persyaratan Teknis untuk Perlakuan Permukaan Oksidasi Anodik”.
(2) Perawatan permukaan: Oksidasi anodik, permukaan tidak boleh memiliki butiran kasar.
(3) Permukaan komponen tidak boleh ada cacat seperti retak dan kerutan. Komponen tidak boleh terkontaminasi setelah oksidasi.
(4) Zat terlarang pada produk ini memenuhi persyaratan Q/JL J160001-2017 “Persyaratan Zat Terlarang dan Terbatas pada Komponen dan Bahan Otomotif”.
(5) Persyaratan kinerja mekanis: kekuatan tarik ≥ 210 MPa, kekuatan luluh ≥ 180 MPa, perpanjangan setelah patah A50 ≥ 8%.
(6) Persyaratan komposisi paduan aluminium untuk kendaraan energi baru ditunjukkan pada Tabel 1.
2 Optimasi dan analisis komparatif struktur die ekstrusi Pemadaman listrik skala besar terjadi
(1) Solusi tradisional 1: yaitu, untuk meningkatkan desain die ekstrusi depan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Menurut ide desain konvensional, seperti yang ditunjukkan oleh panah pada gambar, posisi rusuk tengah dan posisi drainase sublingual diproses, drainase atas dan bawah adalah 20° di satu sisi, dan tinggi drainase H15 mm digunakan untuk memasok aluminium cair ke bagian rusuk. Pisau kosong sublingual dipindahkan pada sudut yang tepat, dan aluminium cair tetap berada di sudut, yang mudah menghasilkan zona mati dengan terak aluminium. Setelah produksi, diverifikasi dengan oksidasi bahwa permukaannya sangat rentan terhadap masalah butiran kasar.
Pengoptimalan awal berikut dilakukan pada proses pembuatan cetakan tradisional:
a. Berdasarkan cetakan ini, kami mencoba meningkatkan pasokan aluminium ke tulang rusuk dengan cara memberi makan.
b. Berdasarkan kedalaman asli, kedalaman pisau kosong sublingual diperdalam, yaitu 5 mm ditambahkan ke kedalaman asli 15 mm;
c. Lebar bilah kosong sublingual diperlebar 2 mm dari ukuran aslinya 14 mm. Gambar aktual setelah pengoptimalan ditunjukkan pada Gambar 3.
Hasil verifikasi menunjukkan bahwa setelah tiga perbaikan awal di atas, cacat butiran kasar masih ada di profil setelah perlakuan oksidasi dan belum teratasi secara wajar. Hal ini menunjukkan bahwa rencana perbaikan awal masih belum dapat memenuhi persyaratan produksi bahan paduan aluminium untuk EV.
(2) Skema Baru 2 diusulkan berdasarkan optimasi awal. Desain cetakan Skema Baru 2 ditunjukkan pada Gambar 4. Menurut "prinsip fluiditas logam" dan "hukum hambatan paling kecil", cetakan suku cadang otomotif yang ditingkatkan mengadopsi skema desain "lubang belakang terbuka". Posisi rusuk berperan dalam benturan langsung dan mengurangi hambatan gesekan; permukaan umpan dirancang menjadi "berbentuk penutup pot" dan posisi jembatan diproses menjadi tipe amplitudo, tujuannya adalah untuk mengurangi hambatan gesekan, meningkatkan fusi, dan mengurangi tekanan ekstrusi; jembatan ditenggelamkan sebanyak mungkin untuk mencegah masalah butiran kasar di bagian bawah jembatan, dan lebar pisau kosong di bawah lidah bagian bawah jembatan adalah ≤3mm; perbedaan langkah antara sabuk kerja dan sabuk kerja cetakan bawah adalah ≤1.0mm; pisau kosong di bawah lidah cetakan atas halus dan bertransisi merata, tanpa meninggalkan penghalang aliran, dan lubang pembentuk dilubangi selurus mungkin; sabuk kerja antara dua kepala di rusuk tengah bagian dalam sependek mungkin, umumnya mengambil nilai 1,5 hingga 2 kali ketebalan dinding; alur drainase memiliki transisi yang mulus untuk memenuhi persyaratan air logam aluminium yang cukup mengalir ke dalam rongga, menghadirkan keadaan yang sepenuhnya menyatu, dan tidak meninggalkan zona mati di tempat mana pun (pisau kosong di belakang cetakan atas tidak melebihi 2 hingga 2,5 mm). Perbandingan struktur cetakan ekstrusi sebelum dan sesudah perbaikan ditunjukkan pada Gambar 5.
(3) Perhatikan peningkatan detail pemrosesan. Posisi jembatan dipoles dan disambungkan dengan mulus, sabuk kerja cetakan atas dan bawah datar, ketahanan deformasi berkurang, dan aliran logam ditingkatkan untuk mengurangi deformasi yang tidak merata. Ini dapat secara efektif menekan masalah seperti butiran kasar dan pengelasan, dengan demikian memastikan bahwa posisi pelepasan rusuk dan kecepatan akar jembatan disinkronkan dengan bagian lain, dan secara wajar dan ilmiah menekan masalah permukaan seperti pengelasan butiran kasar pada permukaan profil aluminium. Perbandingan sebelum dan sesudah perbaikan drainase cetakan ditunjukkan pada Gambar 6.
3 Proses ekstrusi
Untuk paduan aluminium 6063-T6 untuk EV, rasio ekstrusi cetakan split dihitung sebesar 20-80, dan rasio ekstrusi material aluminium ini pada mesin 1800t adalah 23, yang memenuhi persyaratan kinerja produksi mesin. Proses ekstrusi ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2 Proses produksi ekstrusi profil aluminium untuk balok pemasangan paket baterai EV baru
Perhatikan hal-hal berikut saat melakukan ekstrusi:
(1) Dilarang memanaskan cetakan dalam tungku yang sama, jika tidak suhu cetakan tidak akan merata dan mudah terjadi kristalisasi.
(2) Jika terjadi penghentian abnormal selama proses ekstrusi, waktu penghentian tidak boleh melebihi 3 menit, jika tidak, cetakan harus dilepas.
(3) Dilarang kembali ke tungku untuk pemanasan dan kemudian mengekstruksi langsung setelah cetakan dilepas.
4. Tindakan perbaikan jamur dan efektivitasnya
Setelah puluhan perbaikan jamur dan uji coba perbaikan jamur, rencana perbaikan jamur yang wajar berikut ini diusulkan.
(1) Lakukan koreksi dan penyesuaian pertama pada cetakan asli:
① Cobalah untuk menenggelamkan jembatan sebanyak mungkin, dan lebar dasar jembatan harus ≤3mm;
② Perbedaan langkah antara sabuk kerja kepala dan sabuk kerja cetakan bawah harus ≤1,0 mm;
③ Jangan meninggalkan penyumbatan aliran;
④ Sabuk kerja antara dua kepala jantan di tulang rusuk bagian dalam harus sependek mungkin, dan transisi alur drainase harus mulus, sebesar dan sehalus mungkin;
⑤ Sabuk kerja cetakan bawah harus sependek mungkin;
⑥ Tidak boleh ada zona mati yang tertinggal di tempat mana pun (pisau belakang yang kosong tidak boleh melebihi 2mm);
⑦ Perbaiki cetakan atas dengan butiran kasar di rongga dalam, kurangi sabuk kerja cetakan bawah dan ratakan blok aliran, atau jangan miliki blok aliran dan perpendek sabuk kerja cetakan bawah.
(2) Berdasarkan modifikasi cetakan lebih lanjut dan perbaikan cetakan di atas, modifikasi cetakan berikut dilakukan:
① Hilangkan zona mati pada dua kepala jantan;
② Kikis blok aliran;
③ Mengurangi perbedaan ketinggian antara kepala dan zona kerja die bawah;
④ Perpendek zona kerja die bawah.
(3) Setelah cetakan diperbaiki dan ditingkatkan, kualitas permukaan produk jadi mencapai keadaan ideal, dengan permukaan cerah dan tidak ada butiran kasar, yang secara efektif memecahkan masalah butiran kasar, pengelasan, dan cacat lain yang ada pada permukaan profil aluminium untuk EV.
(4) Volume ekstrusi meningkat dari 5 t/d asli menjadi 15 t/d, sangat meningkatkan efisiensi produksi.
5 Kesimpulan
Dengan mengoptimalkan dan memperbaiki cetakan asli secara berulang, masalah utama terkait butiran kasar pada permukaan dan pengelasan profil aluminium untuk EV terpecahkan sepenuhnya.
(1) Titik lemah cetakan asli, garis posisi rusuk tengah, dioptimalkan secara rasional. Dengan menghilangkan zona mati dari dua kepala, meratakan blok aliran, mengurangi perbedaan ketinggian antara kepala dan zona kerja cetakan bawah, dan memperpendek zona kerja cetakan bawah, cacat permukaan paduan aluminium 6063 yang digunakan dalam jenis mobil ini, seperti butiran kasar dan pengelasan, berhasil diatasi.
(2) Volume ekstrusi meningkat dari 5 t/hari menjadi 15 t/hari, sangat meningkatkan efisiensi produksi.
(3) Kasus sukses desain dan pembuatan cetakan ekstrusi ini merupakan contoh yang representatif dan dapat dijadikan referensi dalam produksi profil serupa dan layak untuk dipromosikan.
Waktu posting: 16-Nov-2024
