Panimula
Sa pag-unlad ng industriya ng automotive, ang merkado para sa mga beam ng epekto ng aluminyo haluang metal ay mabilis ding lumalaki, kahit na medyo maliit pa rin sa kabuuang sukat. Ayon sa forecast ng Automotive Lightweight Technology Innovation Alliance para sa Chinese aluminum alloy impact beam market, pagsapit ng 2025, ang market demand ay tinatayang humigit-kumulang 140,000 tonelada, na may sukat sa merkado na inaasahang aabot sa 4.8 bilyong RMB. Sa pamamagitan ng 2030, ang pangangailangan sa merkado ay inaasahang humigit-kumulang 220,000 tonelada, na may tinatayang sukat ng merkado na 7.7 bilyong RMB, at isang tambalang taunang rate ng paglago na humigit-kumulang 13%. Ang development trend ng lightweighting at ang mabilis na paglaki ng mid-to-high-end na mga modelo ng sasakyan ay mahalagang mga salik sa pagmamaneho para sa pagbuo ng mga aluminum alloy impact beam sa China. Ang mga prospect sa merkado para sa automotive impact beam crash box ay nangangako.
Habang bumababa ang mga gastos at umuunlad ang teknolohiya, unti-unting lumalaganap ang mga aluminum alloy na front impact beam at crash box. Sa kasalukuyan, ginagamit ang mga ito sa mid-to-high-end na mga modelo ng sasakyan tulad ng Audi A3, Audi A4L, BMW 3 series, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal, at Buick LaCrosse.
Ang mga impact beam ng aluminum alloy ay pangunahing binubuo ng mga impact crossbeam, crash box, mounting baseplate, at towing hook sleeves, tulad ng ipinapakita sa Figure 1.
Larawan 1: Aluminum Alloy Impact Beam Assembly
Ang crash box ay isang metal box na matatagpuan sa pagitan ng impact beam at dalawang longitudinal beam ng sasakyan, na mahalagang nagsisilbing lalagyan na sumisipsip ng enerhiya. Ang enerhiya na ito ay tumutukoy sa lakas ng epekto. Kapag ang isang sasakyan ay nakaranas ng banggaan, ang impact beam ay may isang tiyak na antas ng kakayahang sumisipsip ng enerhiya. Gayunpaman, kung ang enerhiya ay lumampas sa kapasidad ng impact beam, ililipat nito ang enerhiya sa crash box. Ang crash box ay sumisipsip ng lahat ng puwersa ng epekto at nagpapa-deform sa sarili nito, na tinitiyak na ang mga longitudinal beam ay mananatiling hindi nasisira.
1 Mga Kinakailangan sa Produkto
1.1 Dapat sumunod ang mga sukat sa mga kinakailangan sa pagpapaubaya ng drawing, tulad ng ipinapakita sa Figure 2.
1.3 Mga Kinakailangan sa Pagganap ng Mekanikal:
Lakas ng Tensile: ≥215 MPa
Lakas ng Yield: ≥205 MPa
Pagpahaba A50: ≥10%
1.4 Pagganap ng Pagdurog ng Crash Box:
Sa kahabaan ng X-axis ng sasakyan, gamit ang isang collision surface na mas malaki kaysa sa cross-section ng produkto, mag-load sa bilis na 100 mm/min hanggang sa pagdurog, na may halaga ng compression na 70%. Ang paunang haba ng profile ay 300 mm. Sa junction ng reinforcing rib at ang panlabas na dingding, ang mga bitak ay dapat na mas mababa sa 15 mm upang ituring na katanggap-tanggap. Dapat tiyakin na ang pinahihintulutang pag-crack ay hindi nakompromiso ang kapasidad ng pagdurog ng enerhiya na sumisipsip ng profile, at dapat na walang makabuluhang mga bitak sa ibang mga lugar pagkatapos ng pagdurog.
2 Diskarte sa Pag-unlad
Upang sabay na matugunan ang mga kinakailangan ng mekanikal na pagganap at pagdurog na pagganap, ang diskarte sa pag-unlad ay ang mga sumusunod:
Gumamit ng 6063B rod na may pangunahing komposisyon ng haluang metal na Si 0.38-0.41% at Mg 0.53-0.60%.
Magsagawa ng air quenching at artificial aging para makamit ang T6 condition.
Gumamit ng mist + air quenching at magsagawa ng over-aging treatment upang makamit ang kondisyon ng T7.
3 Pilot Production
3.1 Mga Kundisyon ng Extrusion
Ang produksyon ay isinasagawa sa isang 2000T extrusion press na may extrusion ratio na 36. Ang materyal na ginamit ay homogenized aluminum rod 6063B. Ang mga temperatura ng pag-init ng aluminum rod ay ang mga sumusunod: IV zone 450-III zone 470-II zone 490-1 zone 500. Ang breakthrough pressure ng pangunahing cylinder ay humigit-kumulang 210 bar, na may stable extrusion phase na may extrusion pressure na malapit sa 180 bar . Ang bilis ng extrusion shaft ay 2.5 mm/s, at ang bilis ng extrusion ng profile ay 5.3 m/min. Ang temperatura sa extrusion outlet ay 500-540°C. Ang pagsusubo ay ginagawa gamit ang air cooling na may kaliwang fan power sa 100%, middle fan power sa 100%, at kanang fan power sa 50%. Ang average na rate ng paglamig sa loob ng quenching zone ay umabot sa 300-350°C/min, at ang temperatura pagkatapos lumabas sa quenching zone ay 60-180°C. Para sa mist + air quenching, ang average na rate ng paglamig sa loob ng heating zone ay umaabot sa 430-480°C/min, at ang temperatura pagkatapos lumabas sa quenching zone ay 50-70°C. Ang profile ay nagpapakita ng walang makabuluhang baluktot.
3.2 Pagtanda
Kasunod ng proseso ng pagtanda ng T6 sa 185°C sa loob ng 6 na oras, ang tigas at mekanikal na katangian ng materyal ay ang mga sumusunod:
Ayon sa proseso ng pagtanda ng T7 sa 210°C sa loob ng 6 na oras at 8 oras, ang tigas at mekanikal na katangian ng materyal ay ang mga sumusunod:
Batay sa data ng pagsubok, ang mist + air quenching method, na sinamahan ng 210°C/6h na proseso ng pagtanda, ay nakakatugon sa mga kinakailangan para sa parehong mekanikal na pagganap at pagdurog na pagsubok. Isinasaalang-alang ang cost-effectiveness, ang mist + air quenching method at ang 210°C/6h aging process ay pinili para sa produksyon upang matugunan ang mga kinakailangan ng produkto.
3.3 Pagsusulit sa Pagdurog
Para sa pangalawa at pangatlong baras, ang dulo ng ulo ay pinutol ng 1.5m, at ang dulo ng buntot ay pinutol ng 1.2m. Dalawang sample ang bawat isa ay kinukuha mula sa mga seksyon ng ulo, gitna, at buntot, na may haba na 300mm. Ang mga pagsubok sa pagdurog ay isinasagawa pagkatapos ng pagtanda sa 185°C/6h at 210°C/6h at 8h (data ng pagganap ng mekanikal tulad ng nabanggit sa itaas) sa isang unibersal na makina ng pagsubok ng materyal. Ang mga pagsubok ay isinasagawa sa bilis ng paglo-load na 100 mm/min na may halaga ng compression na 70%. Ang mga resulta ay ang mga sumusunod: para sa mist + air quenching na may 210°C/6h at 8h aging na proseso, ang mga pagsubok sa pagdurog ay nakakatugon sa mga kinakailangan, tulad ng ipinapakita sa Figure 3-2, habang ang mga air-quenched sample ay nagpapakita ng crack para sa lahat ng proseso ng pagtanda. .
Batay sa mga resulta ng pagsubok sa pagdurog, ang mist + air quenching na may 210°C/6h at 8h na proseso ng pagtanda ay nakakatugon sa mga kinakailangan ng customer.
4 Konklusyon
Ang pag-optimize ng mga proseso ng pagsusubo at pagtanda ay mahalaga para sa matagumpay na pagbuo ng produkto at nagbibigay ng perpektong solusyon sa proseso para sa produkto ng crash box.
Sa pamamagitan ng malawak na pagsubok, natukoy na ang materyal na estado para sa produkto ng crash box ay dapat na 6063-T7, ang paraan ng pagsusubo ay mist + air cooling, at ang proseso ng pagtanda sa 210°C/6h ay ang pinakamahusay na pagpipilian para sa extruding aluminum rods na may temperaturang mula 480-500°C, bilis ng extrusion shaft na 2.5 mm/s, temperatura ng extrusion die na 480°C, at temperatura ng extrusion outlet na 500-540°C.
In-edit ni May Jiang mula sa MAT Aluminum
Oras ng post: May-07-2024
