توضیح عملی در مورد راه حل های مشکلات مانند دانه های درشت روی سطح و جوشکاری دشوار پروفایل های آلومینیومی برای EV

با افزایش آگاهی از حفاظت از محیط زیست ، توسعه و حمایت از انرژی جدید در سراسر جهان باعث شده است که ترویج و استفاده از وسایل نقلیه انرژی قریب الوقوع باشد. در عین حال ، الزامات برای توسعه سبک وزن مواد خودرو ، کاربرد ایمن آلیاژهای آلومینیوم و کیفیت ، اندازه و خصوصیات مکانیکی آنها بیشتر و بالاتر می شود. مصرف EV با وزن وسیله نقلیه 1.6T به عنوان نمونه ، ماده آلیاژ آلومینیوم در حدود 450 کیلوگرم است که حدود 30 ٪ را تشکیل می دهد. نقص سطحی که در فرآیند تولید اکستروژن ظاهر می شود ، به ویژه مشکل دانه درشت در سطوح داخلی و خارجی ، به طور جدی بر پیشرفت تولید پروفایل های آلومینیومی تأثیر می گذارد و به تنگنای توسعه کاربرد آنها تبدیل می شود.

برای پروفایل های اکسترود شده ، طراحی و ساخت اکستروژن از اهمیت بالایی برخوردار است ، بنابراین تحقیق و توسعه جانشین پروفایل های آلومینیوم EV ضروری است. پیشنهاد راه حل های علمی و معقول می تواند باعث افزایش نرخ واجد شرایط و بهره وری اکستروژن پروفایل های آلومینیوم EV برای پاسخگویی به تقاضای بازار شود.

1 استاندارد محصول

(1) مواد ، تصفیه سطح و ضد خوردگی قطعات و اجزای سازنده باید مطابق با مقررات مربوط به ETS-01-007 "الزامات فنی برای قطعات پروفایل آلیاژ آلومینیوم" و ETS-01-006 "الزامات فنی برای سطح اکسیداسیون آندی درمان ".

(2) درمان سطح: اکسیداسیون آندی ، سطح نباید دارای دانه های درشت باشد.

(3) سطح قطعات مجاز به نقصی مانند ترک و چین و چروک نیست. قطعات مجاز به آلودگی پس از اکسیداسیون نیستند.

(4) مواد ممنوعه محصول الزامات Q/JL J160001-2017 "الزامات مربوط به مواد ممنوع و محدود در قطعات و مواد خودرو" را برآورده می کند.

.

(6) الزامات مربوط به ترکیب آلیاژ آلومینیوم برای وسایل نقلیه انرژی جدید در جدول 1 نشان داده شده است.

2 بهینه سازی و تجزیه و تحلیل مقایسه ای ساختار اکستروژن برش در مقیاس بزرگ رخ می دهد

(1) راه حل سنتی 1: یعنی برای بهبود طراحی قالب اکستروژن جلو ، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است. طبق ایده طراحی معمولی ، همانطور که توسط فلش ​​در شکل نشان داده شده است ، موقعیت دنده میانی و موقعیت زهکشی زبانه فرآوری شده ، زهکشی های فوقانی و تحتانی از یک طرف 20 درجه است و از ارتفاع زهکشی H15 میلی متر برای تأمین آلومینیوم مذاب به قسمت دنده استفاده می شود. چاقوی خالی زیر زبانه با زاویه راست منتقل می شود و آلومینیوم مذاب در گوشه ای باقی می ماند که تولید مناطق مرده با سرباره آلومینیوم آسان است. پس از تولید ، با اکسیداسیون تأیید می شود که سطح بسیار مستعد مشکلات دانه درشت است.

بهینه سازی های اولیه زیر در فرآیند تولید قالب سنتی انجام شد:

الف بر اساس این قالب ، ما سعی کردیم با تغذیه ، منبع آلومینیوم را به دنده ها افزایش دهیم.

ب. بر اساس عمق اصلی ، عمق چاقوی خالی زیر زبانی عمیق تر می شود ، یعنی 5 میلی متر به 15 میلی متر اصلی اضافه می شود.

ج. عرض تیغه خالی زیر زبانه بر اساس 14 میلی متر اصلی توسط 2 میلی متر گسترده می شود. تصویر واقعی پس از بهینه سازی در شکل 3 نشان داده شده است.

نتایج تأیید نشان می دهد که پس از سه پیشرفت اولیه ، نقص دانه درشت هنوز در پروفایل ها پس از درمان اکسیداسیون وجود دارد و به طور منطقی برطرف نشده است. این نشان می دهد که برنامه بهبود اولیه هنوز نمی تواند نیازهای تولید مواد آلیاژ آلومینیوم را برای EV ها برآورده کند.

(2) طرح جدید 2 بر اساس بهینه سازی اولیه ارائه شد. طراحی قالب طرح جدید 2 در شکل 4 نشان داده شده است. مطابق "اصل سیالیت فلزی" و "قانون کمترین مقاومت" ، قالب قطعات بهبود یافته خودرو ، طرح طراحی "سوراخ پشت باز" را تصویب می کند. موقعیت دنده در تأثیر مستقیم نقش دارد و مقاومت اصطکاک را کاهش می دهد. سطح خوراک به گونه ای طراحی شده است که "پوشش گلدان" و موقعیت پل به یک نوع دامنه پردازش می شود ، هدف از آن کاهش مقاومت اصطکاک ، بهبود همجوشی و کاهش فشار اکستروژن است. این پل تا حد امکان غرق شده است تا از مشکل دانه های درشت در پایین پل جلوگیری شود و عرض چاقوی خالی زیر زبان پایین پل 3 میلی متر است. تفاوت مرحله بین کمربند کار و کمربند کار پایین مرگ 1.0 میلی متر است. چاقوی خالی در زیر زبان فوقانی یکنواخت و به طور مساوی منتقل می شود ، بدون اینکه سد جریان را ترک کند ، و سوراخ تشکیل دهنده تا حد امکان مشت می شود. کمربند کار بین دو سر در دنده داخلی میانی تا حد امکان کوتاه است و به طور کلی مقدار 1.5 تا 2 برابر ضخامت دیواره را می گیرد. شیار زهکشی دارای یک انتقال صاف برای برآورده کردن نیاز آب آلومینیومی فلزی کافی است که به داخل حفره جاری می شود و یک حالت کاملاً ذوب شده را نشان می دهد و هیچ منطقه مرده ای را در هر مکانی باقی نمی گذارد (چاقوی خالی پشت قالب فوقانی از 2 تا 2.5 میلی متر تجاوز نمی کند ). مقایسه ساختار قالب اکستروژن قبل و بعد از بهبود در شکل 5 نشان داده شده است.

(3) به بهبود جزئیات پردازش توجه کنید. موقعیت پل صیقلی و به آرامی متصل است ، کمربندهای کار فوقانی و پایین مسطح هستند ، مقاومت تغییر شکل کاهش می یابد و جریان فلز برای کاهش تغییر شکل ناهموار بهبود می یابد. این امر می تواند به طور موثری مشکلات مانند دانه های درشت و جوش را سرکوب کند ، در نتیجه اطمینان حاصل می کند که موقعیت تخلیه دنده و سرعت ریشه پل با سایر قسمت ها همزمان می شود و مشکلات سطحی را از نظر منطقی و علمی مانند جوشکاری دانه درشت روی سطح آلومینیوم سرکوب می کند. پروفایل مقایسه قبل و بعد از بهبود زهکشی قالب در شکل 6 نشان داده شده است.

3 روند اکستروژن

برای آلیاژ آلومینیوم 6063-T6 برای EVS ، نسبت اکستروژن قالب تقسیم شده 20-80 محاسبه می شود ، و نسبت اکستروژن این ماده آلومینیومی در دستگاه 1800T 23 است که مطابق با نیازهای عملکرد تولید دستگاه است. فرآیند اکستروژن در جدول 2 نشان داده شده است.

جدول 2 فرآیند تولید اکستروژن پروفایل های آلومینیومی برای نصب پرتوهای بسته های باتری جدید EV

هنگام اکسترود به نکات زیر توجه کنید:

(1) گرم کردن قالب ها در همان کوره ممنوع است ، در غیر این صورت دمای قالب ناهموار خواهد بود و تبلور به راحتی اتفاق می افتد.

(2) اگر خاموشی غیر طبیعی در طی فرآیند اکستروژن رخ دهد ، زمان خاموش کردن نباید از 3 دقیقه تجاوز کند ، در غیر این صورت باید قالب برداشته شود.

(3) بازگشت به کوره برای گرمایش ممنوع است و سپس مستقیماً پس از demolding اکسترود می شود.

4. اقدامات تعمیر قالب و اثربخشی آنها

پس از ده ها تعمیر قالب و بهبود قالب آزمایش ، برنامه تعمیر مناسب قالب زیر پیشنهاد شده است.

(1) اولین تصحیح و تنظیم را به قالب اصلی انجام دهید:

① سعی کنید تا حد امکان پل را غرق کنید و عرض آن قسمت پایین پل باید 3 میلی متر باشد.

② اختلاف مرحله بین کمربند کار سر و کمربند کار قالب پایین باید 1.0 میلی متر باشد.

یک بلوک جریان را ترک نکنید.

④ کمربند کار بین دو سر نر در دنده های داخلی باید تا حد امکان کوتاه باشد و انتقال شیار زهکشی باید یکدست باشد ، تا حد ممکن بزرگ و صاف باشد.

⑤ کمربند کار قالب پایین باید تا حد امکان کوتاه باشد.

⑥ هیچ منطقه مرده نباید در هر مکانی باقی بماند (چاقوی خالی پشت نباید از 2 میلی متر تجاوز کند).

mold قالب فوقانی را با دانه های درشت در حفره داخلی تعمیر کنید ، کمربند کار قالب تحتانی را کاهش داده و بلوک جریان را صاف کنید ، یا یک بلوک جریان نداشته و کمربند کار قالب پایین را کوتاه کنید.

(2) بر اساس اصلاح بیشتر قالب و بهبود قالب فوق ، اصلاحات قالب زیر انجام می شود:

z مناطق مرده دو سر مرد را از بین ببرید.

② از بلوک جریان استفاده کنید.

③ اختلاف ارتفاع بین سر و منطقه کار پایین مرگ را کاهش دهید.

reaster منطقه کار پایین مرگ را کوتاه کنید.

(3) پس از ترمیم و بهبود قالب ، کیفیت سطح محصول نهایی با یک سطح روشن و بدون دانه درشت به یک حالت ایده آل می رسد ، که به طور موثری مشکلات غلات درشت ، جوشکاری و سایر نقایص موجود در سطح آن را حل می کند پروفایل های آلومینیومی برای EVS.

(4) حجم اکستروژن از 5 T/D اصلی به 15 T/D افزایش یافته و باعث افزایش کارایی تولید می شود.

5 نتیجه گیری

با بهینه سازی مکرر و بهبود قالب اصلی ، یک مشکل اساسی مربوط به دانه درشت روی سطح و جوشکاری پروفایل های آلومینیومی برای EV به طور کامل حل شد.

(1) پیوند ضعیف قالب اصلی ، خط موقعیت دنده میانی ، از نظر منطقی بهینه شد. با از بین بردن مناطق مرده این دو سر ، صاف کردن بلوک جریان ، کاهش اختلاف ارتفاع بین سر و منطقه کار مرده پایین و کوتاه کردن منطقه کار مرده پایین ، نقص سطح آلیاژ آلومینیوم 6063 مورد استفاده در این نوع خودرو مانند دانه های درشت و جوشکاری با موفقیت برطرف شد.

(2) حجم اکستروژن از 5 تن در روز به 15 تن در روز افزایش یافته و باعث افزایش کارایی تولید می شود.

(3) این مورد موفق از طراحی و ساخت قالب اکستروژن نماینده و قابل ارجاع در تولید پروفایل های مشابه است و شایسته ارتقاء است.