Dengan meningkatnya kesadaran akan perlindungan lingkungan, pengembangan dan advokasi energi baru di seluruh dunia telah membuat promosi dan penerapan kendaraan energi menjadi semakin dekat. Pada saat yang sama, persyaratan untuk pengembangan material otomotif yang ringan, penerapan paduan aluminium yang aman, serta kualitas permukaan, ukuran dan sifat mekaniknya menjadi semakin tinggi. Ambil contoh EV dengan berat kendaraan 1,6t, bahan paduan aluminium memiliki berat sekitar 450kg, terhitung sekitar 30%. Cacat permukaan yang muncul dalam proses produksi ekstrusi, terutama masalah butiran kasar pada permukaan internal dan eksternal, sangat mempengaruhi kemajuan produksi profil aluminium dan menjadi penghambat pengembangan penerapannya.
Untuk profil ekstrusi, desain dan pembuatan cetakan ekstrusi adalah hal yang paling penting, sehingga penelitian dan pengembangan cetakan untuk profil aluminium EV sangat penting. 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, perawatan 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 Permukaan Oksidasi Anodik Perlakuan".
(2) Perawatan permukaan: Oksidasi anodik, permukaan tidak boleh memiliki butiran kasar.
(3) Permukaan bagian tidak boleh mempunyai cacat seperti retak dan kusut. Bagian-bagiannya tidak boleh terkontaminasi setelah oksidasi.
(4) Bahan terlarang pada produk memenuhi persyaratan Q/JL J160001-2017 “Persyaratan Bahan Terlarang dan Dibatasi pada Suku Cadang 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 cetakan ekstrusi Terjadi pemadaman listrik skala besar
(1) Solusi tradisional 1: yaitu memperbaiki desain cetakan 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 adalah diproses, drainase atas dan bawah berukuran 20° di satu sisi, dan ketinggian drainase H15 mm digunakan untuk mensuplai aluminium cair ke bagian rusuk. Pisau kosong sublingual dipindahkan pada sudut kanan, dan aluminium cair tetap berada di sudut, yang mudah menghasilkan zona mati dengan terak aluminium. Setelah produksi, diverifikasi melalui oksidasi bahwa permukaannya sangat rentan terhadap masalah butiran kasar.
Optimasi awal berikut dilakukan pada proses pembuatan cetakan tradisional:
A. Berdasarkan cetakan ini, kami mencoba meningkatkan pasokan aluminium ke tulang rusuk dengan memberi makan.
B. Berdasarkan kedalaman aslinya, kedalaman pisau kosong sublingual diperdalam, yaitu 5mm ditambahkan ke 15mm asli;
C. Lebar bilah kosong sublingual diperlebar 2mm berdasarkan 14mm aslinya. Gambaran sebenarnya setelah dilakukan optimasi ditunjukkan pada Gambar 3.
Hasil verifikasi menunjukkan bahwa setelah tiga perbaikan awal di atas, cacat butiran kasar masih ada pada 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 kendaraan listrik.
(2) Skema 2 Baru diusulkan berdasarkan optimasi awal. Desain cetakan Skema Baru 2 ditunjukkan pada Gambar 4. Menurut “prinsip fluiditas logam” dan “hukum resistansi terkecil”, cetakan suku cadang otomotif yang ditingkatkan mengadopsi skema desain “lubang belakang terbuka”. Posisi tulang rusuk berperan dalam benturan langsung dan mengurangi hambatan gesekan; permukaan umpan dirancang “berbentuk penutup pot” dan posisi jembatan diolah menjadi tipe amplitudo, tujuannya untuk mengurangi ketahanan gesekan, meningkatkan fusi, dan mengurangi tekanan ekstrusi; jembatan ditenggelamkan semaksimal mungkin untuk mencegah masalah butiran kasar di dasar jembatan, dan lebar pisau kosong di bawah lidah dasar jembatan adalah ≤3mm; perbedaan langkah antara sabuk kerja dan sabuk kerja mati bawah adalah ≤1.0mm; pisau kosong di bawah lidah cetakan atas ditransisikan dengan halus dan merata, tanpa meninggalkan penghalang aliran, dan lubang pembentuk dilubangi secara langsung; sabuk kerja antara dua kepala di tengah rusuk bagian dalam dibuat sependek mungkin, umumnya mengambil nilai 1,5 hingga 2 kali ketebalan dinding; alur drainase memiliki transisi yang mulus untuk memenuhi kebutuhan air logam aluminium yang cukup mengalir ke dalam rongga, menghadirkan keadaan menyatu sepenuhnya, dan tidak meninggalkan zona mati di mana pun (pisau kosong di belakang cetakan atas tidak melebihi 2 hingga 2,5 mm ). Perbandingan struktur die ekstrusi sebelum dan sesudah perbaikan ditunjukkan pada Gambar 5.
(3) Perhatikan peningkatan detail pemrosesan. Posisi jembatan dipoles dan disambung dengan mulus, sabuk kerja die atas dan bawah rata, ketahanan deformasi berkurang, dan aliran logam ditingkatkan untuk mengurangi deformasi yang tidak rata. Hal ini dapat secara efektif menekan masalah seperti butiran kasar dan pengelasan, sehingga memastikan bahwa posisi pelepasan tulang rusuk dan kecepatan akar jembatan disinkronkan dengan bagian lain, dan secara wajar dan ilmiah menekan masalah permukaan seperti pengelasan butiran kasar pada permukaan aluminium. profil. Perbandingan sebelum dan sesudah perbaikan drainase cetakan ditunjukkan pada Gambar 6.
3 Proses ekstrusi
Untuk paduan aluminium 6063-T6 untuk EV, rasio ekstrusi cetakan terpisah dihitung menjadi 20-80, dan rasio ekstrusi bahan 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 pemasangan balok paket baterai EV baru
Perhatikan hal-hal berikut saat melakukan ekstrusi:
(1) Dilarang memanaskan cetakan dalam tungku yang sama, jika tidak suhu cetakan akan tidak merata dan kristalisasi akan mudah terjadi.
(2) Jika terjadi penghentian yang tidak normal selama proses ekstrusi, waktu penghentian tidak boleh lebih dari 3 menit, jika tidak cetakan harus dilepas.
(3) Dilarang kembali ke tungku untuk pemanasan dan kemudian langsung mengeluarkannya setelah pembongkaran.
4. Tindakan perbaikan jamur dan efektivitasnya
Setelah lusinan perbaikan cetakan dan perbaikan cetakan percobaan, rencana perbaikan cetakan yang masuk akal berikut ini diusulkan.
(1) Lakukan koreksi dan penyesuaian pertama pada cetakan aslinya:
① Usahakan untuk menenggelamkan jembatan sebanyak mungkin, dan lebar dasar jembatan harus ≤3 mm;
② Perbedaan langkah antara sabuk kerja kepala dan sabuk kerja cetakan bawah harus ≤1,0 mm;
③ Jangan meninggalkan penghalang aliran;
④ Sabuk kerja antara dua kepala jantan di 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 ada zona mati yang tertinggal di sembarang tempat (pisau kosong bagian belakang tidak boleh melebihi 2mm);
⑦ Perbaiki cetakan atas dengan butiran kasar di rongga bagian dalam, kurangi sabuk kerja cetakan bawah dan ratakan blok aliran, atau tidak memiliki blok aliran dan perpendek sabuk kerja cetakan bawah.
(2) Berdasarkan modifikasi cetakan lebih lanjut dan penyempurnaan cetakan di atas, maka dilakukan modifikasi cetakan sebagai berikut:
① Hilangkan zona mati kedua kepala laki-laki;
② Mengikis blok aliran;
③ Mengurangi perbedaan ketinggian antara kepala dan zona kerja cetakan bawah;
④ Memperpendek zona kerja cetakan 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 lainnya yang ada pada permukaan cetakan. profil aluminium untuk EV.
(4) Volume ekstrusi meningkat dari semula 5 t/hari menjadi 15 t/hari, sehingga sangat meningkatkan efisiensi produksi.
5 Kesimpulan
Dengan berulang kali mengoptimalkan dan menyempurnakan cetakan asli, masalah utama terkait butiran kasar di permukaan dan pengelasan profil aluminium untuk EV telah terpecahkan sepenuhnya.
(1) Tautan lemah dari cetakan asli, garis posisi rusuk tengah, dioptimalkan secara rasional. Dengan menghilangkan zona mati kedua 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 pada jenis ini otomotif, seperti butiran kasar dan pengelasan, berhasil diatasi.
(2) Volume ekstrusi meningkat dari 5 t/hari menjadi 15 t/hari, sehingga sangat meningkatkan efisiensi produksi.
(3) Keberhasilan desain dan pembuatan cetakan ekstrusi ini mewakili dan dapat dijadikan referensi dalam produksi profil serupa dan layak untuk dipromosikan.
Waktu posting: 16 November 2024
