Dengan meningkatnya kesadaran akan perlindungan lingkungan, pengembangan dan advokasi energi baru di seluruh dunia telah membuat promosi dan penerapan kendaraan energi menjadi sangat penting. Pada saat yang sama, persyaratan untuk pengembangan material otomotif yang ringan, aplikasi paduan aluminium yang aman, dan kualitas permukaan, ukuran, dan sifat mekaniknya menjadi semakin tinggi. Mengambil EV dengan berat kendaraan 1,6 ton sebagai contoh, material paduan aluminium sekitar 450 kg, terhitung sekitar 30%. Cacat permukaan yang muncul dalam proses produksi ekstrusi, terutama masalah butiran kasar pada permukaan internal dan eksternal, secara serius mempengaruhi kemajuan produksi profil aluminium dan menjadi hambatan dalam pengembangan aplikasinya.
Untuk profil ekstrusi, desain dan pembuatan cetakan ekstrusi sangat penting, sehingga penelitian dan pengembangan cetakan untuk profil aluminium EV sangat penting. Mengusulkan solusi cetakan yang ilmiah dan masuk akal dapat semakin 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) Perlakuan permukaan: Oksidasi anodik, permukaan tidak boleh memiliki butiran kasar.
(3) Permukaan komponen tidak boleh memiliki cacat seperti retak dan kerutan. Komponen tidak boleh terkontaminasi setelah oksidasi.
(4) Zat terlarang pada produk ini memenuhi persyaratan Q/JL J160001-2017 “Persyaratan untuk Zat Terlarang dan Terbatas pada Komponen dan Material 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 perbandingan struktur die ekstrusi Pemadaman listrik skala besar terjadi
(1) Solusi tradisional 1: yaitu, menyempurnakan desain cetakan ekstrusi depan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Berdasarkan konsep desain konvensional, seperti yang ditunjukkan oleh panah pada gambar, posisi rusuk tengah dan posisi drainase sublingual diproses, drainase atas dan bawah dibuat 20° pada satu sisi, dan tinggi drainase H15 mm digunakan untuk mengalirkan aluminium cair ke bagian rusuk. Pisau kosong sublingual dipindahkan pada sudut siku-siku, dan aluminium cair tetap berada di sudut tersebut, yang mudah menghasilkan zona mati dengan terak aluminium. Setelah produksi, permukaan diverifikasi melalui oksidasi dan sangat rentan terhadap masalah butiran kasar.
Optimalisasi 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 asli, kedalaman pisau kosong sublingual diperdalam, yaitu 5 mm ditambahkan ke kedalaman asli 15 mm;
c. Lebar bilah sublingual kosong diperlebar 2 mm dari lebar aslinya 14 mm. Gambaran aktual setelah optimasi ditunjukkan pada Gambar 3.
Hasil verifikasi menunjukkan bahwa setelah tiga perbaikan awal di atas, cacat butiran kasar masih terdapat pada profil setelah perlakuan oksidasi dan belum teratasi secara memadai. Hal ini menunjukkan bahwa rencana perbaikan awal masih belum memenuhi persyaratan produksi material 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 terkecil", 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 secara merata, tanpa meninggalkan penghalang aliran, dan lubang pembentuk dilubangi selurus mungkin; Sabuk kerja di antara kedua kepala pada rusuk bagian dalam tengah 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 kondisi fusi penuh, dan tidak meninggalkan zona mati di 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 disambung dengan halus, sabuk kerja cetakan atas dan bawah rata, ketahanan deformasi berkurang, dan aliran logam ditingkatkan untuk mengurangi deformasi yang tidak merata. Hal ini dapat secara efektif menekan masalah seperti butiran kasar dan pengelasan, sehingga memastikan sinkronisasi posisi pelepasan rusuk dan kecepatan akar jembatan dengan bagian lain, serta 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 mengekstrusi:
(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. Langkah-langkah perbaikan jamur dan efektivitasnya
Setelah puluhan perbaikan jamur dan uji coba perbaikan jamur, rencana perbaikan jamur yang masuk akal 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 sesingkat 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 sembarang tempat (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 kedua kepala jantan;
② Mengikis blok aliran;
③ Mengurangi perbedaan ketinggian antara kepala dan zona kerja cetakan bawah;
④ Perpendek zona kerja cetakan bawah.
(3) Setelah cetakan diperbaiki dan ditingkatkan, kualitas permukaan produk jadi mencapai keadaan ideal, dengan permukaan yang 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, yaitu garis posisi rusuk tengah, dioptimalkan secara rasional. Dengan menghilangkan zona mati pada kedua kepala, meratakan blok aliran, mengurangi perbedaan ketinggian antara kepala dan zona kerja cetakan bawah, serta memperpendek zona kerja cetakan bawah, cacat permukaan paduan aluminium 6063 yang digunakan pada mobil jenis ini, seperti butiran kasar dan pengelasan, berhasil diatasi.
(2) Volume ekstrusi meningkat dari 5 t/d menjadi 15 t/d, sangat meningkatkan efisiensi produksi.
(3) Kasus sukses perancangan dan pembuatan cetakan ekstrusi ini representatif dan dapat dijadikan referensi dalam produksi profil serupa dan layak untuk dipromosikan.
Waktu posting: 16-Nov-2024
