Një shpjegim praktik i zgjidhjeve për probleme të tilla si kokrrat e trasha në sipërfaqe dhe saldimi i vështirë i profileve të aluminit për automjetet elektrike

Me rritjen e ndërgjegjësimit për mbrojtjen e mjedisit, zhvillimi dhe mbështetja e energjisë së re në të gjithë botën e ka bërë të domosdoshme promovimin dhe zbatimin e automjeteve me energji. Në të njëjtën kohë, kërkesat për zhvillimin e materialeve të lehta të automobilave, zbatimin e sigurt të lidhjeve të aluminit, si dhe cilësinë e sipërfaqes së tyre, madhësinë dhe vetitë mekanike po bëhen gjithnjë e më të larta. Duke marrë si shembull një automjet elektrik me një peshë automjeti prej 1.6 tonësh, materiali i lidhjes së aluminit është rreth 450 kg, duke përbërë rreth 30%. Defektet sipërfaqësore që shfaqen në procesin e prodhimit të ekstrudimit, veçanërisht problemi i kokërrzave të trasha në sipërfaqet e brendshme dhe të jashtme, ndikojnë seriozisht në progresin e prodhimit të profileve të aluminit dhe bëhen pengesë për zhvillimin e zbatimit të tyre.

Për profilet e ekstruduara, projektimi dhe prodhimi i matricave të ekstrudimit janë me rëndësi të madhe, kështu që kërkimi dhe zhvillimi i matricave për profilet e aluminit për automjete elektrike është i domosdoshëm. Propozimi i zgjidhjeve shkencore dhe të arsyeshme të matricave mund të përmirësojë më tej shkallën e kualifikuar dhe produktivitetin e ekstrudimit të profileve të aluminit për automjete elektrike për të përmbushur kërkesën e tregut.

1 Standardet e Produkteve

(1) Materialet, trajtimi sipërfaqësor dhe anti-korrozioni i pjesëve dhe komponentëve duhet të jenë në përputhje me dispozitat përkatëse të ETS-01-007 "Kërkesat Teknike për Pjesët e Profileve të Aliazheve të Alumini" dhe ETS-01-006 "Kërkesat Teknike për Trajtimin Sipërfaqësor me Oksidim Anodik".

(2) Trajtimi sipërfaqësor: Oksidimi anodik, sipërfaqja nuk duhet të ketë kokrriza të trasha.

(3) Sipërfaqja e pjesëve nuk lejohet të ketë defekte të tilla si çarje dhe rrudha. Pjesët nuk lejohen të kontaminohen pas oksidimit.

(4) Substancat e ndaluara të produktit përmbushin kërkesat e Q/JL J160001-2017 "Kërkesat për Substancat e Ndaluara dhe të Kufizuara në Pjesët dhe Materialet e Automobilave".

(5) Kërkesat e performancës mekanike: rezistencë në tërheqje ≥ 210 MPa, rezistencë në rrjedhje ≥ 180 MPa, zgjatim pas thyerjes A50 ≥ 8%.

(6) Kërkesat për përbërjen e lidhjeve të aluminit për automjetet me energji të re tregohen në Tabelën 1.

2 Optimizimi dhe analiza krahasuese e strukturës së matricës së ekstrudimit Ndodhin ndërprerje të energjisë në shkallë të gjerë

(1) Zgjidhja tradicionale 1: domethënë, për të përmirësuar dizajnin e matricës së ekstrudimit të përparmë, siç tregohet në Figurën 2. Sipas idesë konvencionale të dizajnit, siç tregohet nga shigjeta në figurë, pozicioni i brinjës së mesme dhe pozicioni i kullimit sublingual përpunohen, kullimet e sipërme dhe të poshtme janë 20° në njërën anë, dhe lartësia e kullimit H15 mm përdoret për të furnizuar alumin të shkrirë në pjesën e brinjës. Thika bosh sublinguale transferohet në një kënd të drejtë, dhe alumini i shkrirë mbetet në qoshe, gjë që është e lehtë të prodhojë zona të vdekura me skorje alumini. Pas prodhimit, verifikohet me oksidim se sipërfaqja është jashtëzakonisht e prirur ndaj problemeve me kokërrza të trasha.

Optimizimet paraprake të mëposhtme u bënë në procesin tradicional të prodhimit të formave:

a. Bazuar në këtë formë, ne u përpoqëm të rrisnim furnizimin me alumin të brinjëve duke i ushqyer ato.

b. Në bazë të thellësisë origjinale, thellësia e thikës bosh nën gjuhë thellohet, domethënë, 5 mm i shtohen 15 mm origjinale;

c. Gjerësia e tehut të zbrazët sublingual zgjerohet me 2 mm bazuar në 14 mm origjinale. Pamja aktuale pas optimizimit tregohet në Figurën 3.

Rezultatet e verifikimit tregojnë se pas tre përmirësimeve paraprake të mësipërme, defektet e kokërrzave të trasha ende ekzistojnë në profile pas trajtimit të oksidimit dhe nuk janë zgjidhur në mënyrë të arsyeshme. Kjo tregon se plani paraprak i përmirësimit ende nuk mund të përmbushë kërkesat e prodhimit të materialeve të lidhjeve të aluminit për automjetet elektrike.

(2) Skema e Re 2 u propozua bazuar në optimizimin paraprak. Projektimi i mykut të Skemës së Re 2 tregohet në Figurën 4. Sipas "parimit të rrjedhshmërisë së metalit" dhe "ligjit të rezistencës më të vogël", myku i përmirësuar i pjesëve të automobilave miraton skemën e projektimit "vrimë e hapur e pasme". Pozicioni i brinjëve luan një rol në goditjen direkte dhe zvogëlon rezistencën ndaj fërkimit; sipërfaqja e furnizimit është projektuar të jetë "në formë mbulese tenxhereje" dhe pozicioni i urës përpunohet në një lloj amplitude, qëllimi është të zvogëlojë rezistencën ndaj fërkimit, të përmirësojë bashkimin dhe të zvogëlojë presionin e nxjerrjes; ura është e fundosur sa më shumë që të jetë e mundur për të parandaluar problemin e kokrrizave të trasha në fund të urës, dhe gjerësia e thikës bosh nën gjuhën e fundit të urës është ≤3 mm; diferenca e hapit midis rripit të punës dhe rripit të punës të matricës së poshtme është ≤1.0 mm; thika bosh nën gjuhën e sipërme të matricës është e lëmuar dhe e kaluar në mënyrë të barabartë, pa lënë një pengesë rrjedhjeje, dhe vrima e formimit është shpuar sa më drejtpërdrejt të jetë e mundur; Rripi i punës midis dy kokave në brinjën e brendshme të mesme është sa më i shkurtër të jetë e mundur, duke marrë përgjithësisht një vlerë prej 1.5 deri në 2 herë trashësinë e murit; kanali i kullimit ka një tranzicion të butë për të përmbushur kërkesën e ujit të mjaftueshëm metal-alumin që rrjedh në zgavër, duke paraqitur një gjendje të shkrirë plotësisht dhe duke mos lënë asnjë zonë të vdekur në asnjë vend (thika bosh pas matrices së sipërme nuk kalon 2 deri në 2.5 mm). Krahasimi i strukturës së matrices së nxjerrjes para dhe pas përmirësimit tregohet në Figurën 5.

(3) Kushtojini vëmendje përmirësimit të detajeve të përpunimit. Pozicioni i urës është i lëmuar dhe i lidhur pa probleme, rripat e punës së sipërme dhe të poshtme të matricës janë të sheshtë, rezistenca ndaj deformimit është zvogëluar dhe rrjedha e metalit është përmirësuar për të zvogëluar deformimin e pabarabartë. Mund të shtypë në mënyrë efektive probleme të tilla si kokrrat e trasha dhe saldimi, duke siguruar kështu që pozicioni i shkarkimit të brinjëve dhe shpejtësia e rrënjës së urës janë të sinkronizuara me pjesët e tjera, dhe duke shtypur në mënyrë të arsyeshme dhe shkencore problemet sipërfaqësore të tilla si saldimi i kokrrave të trasha në sipërfaqen e profilit të aluminit. Krahasimi para dhe pas përmirësimit të kullimit të mykut është treguar në Figurën 6.

3 Procesi i nxjerrjes

Për lidhjen e aluminit 6063-T6 për automjetet elektrike, raporti i ekstrudimit të matrices së ndarë llogaritet të jetë 20-80, dhe raporti i ekstrudimit të këtij materiali alumini në makinën 1800t është 23, gjë që përmbush kërkesat e performancës së prodhimit të makinës. Procesi i ekstrudimit tregohet në Tabelën 2.

Tabela 2 Procesi i prodhimit me ekstrudim të profileve të aluminit për trarët e montimit të paketave të reja të baterive për automjete elektrike

Kushtojini vëmendje pikave të mëposhtme gjatë nxjerrjes:

(1) Është e ndaluar të ngrohen format në të njëjtën furrë, përndryshe temperatura e formës do të jetë e pabarabartë dhe kristalizimi do të ndodhë lehtësisht.

(2) Nëse ndodh një mbyllje jonormale gjatë procesit të nxjerrjes, koha e mbylljes nuk duhet të kalojë 3 minuta, përndryshe forma duhet të hiqet.

(3) Ndalohet kthimi në furrë për ngrohje dhe më pas nxjerrja direkt pas çmontimit.

4. Masat për riparimin e mykut dhe efektiviteti i tyre

Pas dhjetëra riparimeve të mykut dhe përmirësimeve provuese të tij, propozohet plani i mëposhtëm i arsyeshëm për riparimin e mykut.

(1) Bëni korrigjimin dhe rregullimin e parë në formën origjinale:

① Mundohuni ta fundosni urën sa më shumë që të jetë e mundur, dhe gjerësia e fundit të urës duhet të jetë ≤3 mm;

② Diferenca e hapit midis rripit të punës së kokës dhe rripit të punës së formës së poshtme duhet të jetë ≤1.0 mm;

③ Mos lini një bllok rrjedhjeje;

④ Rripi i punës midis dy kokave mashkullore në brinjët e brendshme duhet të jetë sa më i shkurtër të jetë e mundur, dhe kalimi i brazdës së kullimit duhet të jetë i lëmuar, sa më i madh dhe i lëmuar të jetë e mundur;

⑤ Rripi i punës i formës së poshtme duhet të jetë sa më i shkurtër të jetë e mundur;

⑥ Nuk duhet të lihet asnjë zonë e vdekur në asnjë vend (thikë e zbrazët në pjesën e pasme nuk duhet të kalojë 2 mm);

⑦ Riparoni formën e sipërme me kokrriza të trasha në zgavrën e brendshme, zvogëloni rripin e punës të formës së poshtme dhe rrafshoni bllokun e rrjedhjes, ose nëse nuk keni bllok rrjedhjeje, shkurtoni rripin e punës të formës së poshtme.

(2) Bazuar në modifikimin dhe përmirësimin e mëtejshëm të formës së mësipërme, kryhen modifikimet e mëposhtme të formës:

① Eliminoni zonat e vdekura të dy kokave mashkullore;

② Fërkoni bllokun e rrjedhjes;

③ Zvogëloni ndryshimin e lartësisë midis kokës dhe zonës së poshtme të punës së matricës;

④ Shkurtoni zonën e poshtme të punës së matricës.

(3) Pasi forma të riparohet dhe përmirësohet, cilësia e sipërfaqes së produktit të përfunduar arrin një gjendje ideale, me një sipërfaqe të shndritshme dhe pa kokrriza të trasha, gjë që zgjidh në mënyrë efektive problemet e kokrrizave të trasha, saldimit dhe defekteve të tjera që ekzistojnë në sipërfaqen e profileve të aluminit për automjetet elektrike.

(4) Vëllimi i ekstrudimit u rrit nga 5 t/d fillestare në 15 t/d, duke përmirësuar shumë efikasitetin e prodhimit.

5 Përfundim

Duke optimizuar dhe përmirësuar në mënyrë të përsëritur formën origjinale, u zgjidh plotësisht një problem i madh që lidhej me kokrrizat e trasha në sipërfaqe dhe saldimin e profileve të aluminit për automjetet elektrike.

(1) Lidhja e dobët e formës origjinale, vija e pozicionit të brinjëve të mesme, u optimizua në mënyrë racionale. Duke eliminuar zonat e vdekura të dy kokave, duke rrafshuar bllokun e rrjedhjes, duke zvogëluar ndryshimin e lartësisë midis kokës dhe zonës së poshtme të punës së matricës dhe duke shkurtuar zonën e poshtme të punës së matricës, defektet sipërfaqësore të lidhjes së aluminit 6063 të përdorur në këtë lloj automobili, siç janë kokrrat e trasha dhe saldimi, u kapërcyen me sukses.

(2) Vëllimi i ekstrudimit u rrit nga 5 t/d në 15 t/d, duke përmirësuar shumë efikasitetin e prodhimit.

(3) Ky rast i suksesshëm i projektimit dhe prodhimit të matricave të ekstrudimit është përfaqësues dhe i referueshëm në prodhimin e profileve të ngjashme dhe është i denjë për promovim.