Inleiding
Met die ontwikkeling van die motorbedryf groei die mark vir impakbalke van aluminium ook vinnig, al is dit steeds relatief klein in algehele grootte. Volgens die voorspelling deur die Automotive Lightweight Technology Innovation Alliance vir die Chinese aluminiumlegeringsimpakbalkmark, word die markvraag teen 2025 geskat op ongeveer 140,000 ton, met 'n markgrootte wat na verwagting 4.8 miljard RMB sal bereik. Teen 2030 sal die markvraag na verwagting ongeveer 220 000 ton wees, met 'n geraamde markgrootte van 7,7 miljard RMB, en 'n saamgestelde jaarlikse groeikoers van ongeveer 13%. Die ontwikkelingstendens van liggewig en die vinnige groei van middel-tot-hoë voertuigmodelle is belangrike dryfkragte vir die ontwikkeling van aluminium-impakbalke in China. Die markvooruitsigte vir motorbotsingsbalke is belowend.
Namate koste daal en tegnologie vorder, word aluminiumlegeringsvoorstootbalke en botsbokse geleidelik meer wydverspreid. Tans word hulle gebruik in middel tot hoë-end voertuigmodelle soos Audi A3, Audi A4L, BMW 3-reeks, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal en Buick LaCrosse.
Aluminiumlegeringsimpakbalke bestaan hoofsaaklik uit impakdwarsbalke, botskaste, monteerbasisplate en sleephaakhulse, soos in Figuur 1 getoon.
Figuur 1: Aluminiumlegering impakbalk-samestelling
Die botsingsboks is 'n metaalboks wat tussen die impakbalk en twee langsbalke van die voertuig geleë is, wat in wese dien as 'n energie-absorberende houer. Hierdie energie verwys na die krag van impak. Wanneer 'n voertuig 'n botsing ervaar, het die impakstraal 'n sekere mate van energie-absorberende vermoë. As die energie egter die kapasiteit van die impakbalk oorskry, sal dit die energie na die botsingsboks oordra. Die crash box absorbeer al die impakkrag en vervorm homself, om te verseker dat die lengtebalke onbeskadig bly.
1 Produkvereistes
1.1 Afmetings moet aan die tekening se toleransievereistes voldoen, soos in Figuur 2 getoon.
1.3 Meganiese prestasievereistes:
Treksterkte: ≥215 MPa
Opbrengsterkte: ≥205 MPa
Verlenging A50: ≥10%
1.4 Crash Box Crushing Prestasie:
Langs die voertuig se X-as, met 'n botsingsoppervlak groter as die produk se deursnee, laai teen 'n spoed van 100 mm/min totdat dit vergruis word, met 'n kompressiehoeveelheid van 70%. Die aanvanklike lengte van die profiel is 300 mm. By die aansluiting van die versterkingsrib en die buitemuur moet krake minder as 15 mm wees om as aanvaarbaar geag te word. Daar moet verseker word dat die toegelate krake nie die profiel se vergruis-energie-absorberende kapasiteit in die gedrang bring nie, en daar behoort geen noemenswaardige krake in ander areas te wees na vergruising nie.
2 Ontwikkelingsbenadering
Om gelyktydig aan die vereistes van meganiese werkverrigting en drukwerkverrigting te voldoen, is die ontwikkelingsbenadering soos volg:
Gebruik 6063B staaf met 'n primêre legering samestelling van Si 0,38-0,41% en Mg 0,53-0,60%.
Doen lugblus en kunsmatige veroudering om die T6-toestand te bereik.
Gebruik mis + lugblus en voer oorverouderingsbehandeling uit om die T7-toestand te bereik.
3 Loodsproduksie
3.1 Ekstrusievoorwaardes
Produksie word uitgevoer op 'n 2000T ekstrusiepers met 'n ekstrusieverhouding van 36. Die materiaal wat gebruik word is gehomogeniseerde aluminium staaf 6063B. Die verhittingstemperature van die aluminiumstaaf is soos volg: IV sone 450-III sone 470-II sone 490-1 sone 500. Die hoofsilinder se deurbraakdruk is ongeveer 210 bar, met die stabiele ekstrusiefase met 'n ekstrusiedruk naby aan 180 bar . Die ekstrusie-asspoed is 2,5 mm/s, en die profiel-ekstrusiespoed is 5,3 m/min. Die temperatuur by die ekstrusie-uitlaat is 500-540°C. Die blus word gedoen met lugverkoeling met die linkerwaaierkrag op 100%, middelwaaierkrag op 100% en regterwaaierkrag op 50%. Die gemiddelde verkoelingstempo binne die blussone bereik 300-350°C/min, en die temperatuur na die uitgang van die blussone is 60-180°C. Vir mis + lugblus, bereik die gemiddelde verkoelingstempo binne die verhittingsone 430-480°C/min, en die temperatuur na die uitgang van die blussone is 50-70°C. Die profiel vertoon geen noemenswaardige buiging nie.
3.2 Veroudering
Na die T6-verouderingsproses by 185°C vir 6 uur, is die materiaal se hardheid en meganiese eienskappe soos volg:
Volgens die T7-verouderingsproses by 210°C vir 6 uur en 8 uur, is die materiaal se hardheid en meganiese eienskappe soos volg:
Gebaseer op die toetsdata, voldoen die mis + lugblusmetode, gekombineer met die 210°C/6h verouderingsproses, aan die vereistes vir beide meganiese werkverrigting en druktoetsing. Met inagneming van koste-effektiwiteit, is die mis + lug blus metode en die 210°C/6h verouderingsproses gekies vir produksie om aan die produk se vereistes te voldoen.
3.3 Druktoets
Vir die tweede en derde stawe word die koppunt met 1,5 m afgesny, en die stertkant met 1,2 m afgesny. Twee monsters word elk van die kop-, middel- en stertgedeeltes geneem, met 'n lengte van 300 mm. Druktoetse word uitgevoer na veroudering by 185°C/6h en 210°C/6h en 8h (meganiese werkverrigtingdata soos hierbo genoem) op 'n universele materiaaltoetsmasjien. Die toetse word uitgevoer teen 'n laaispoed van 100 mm/min met 'n kompressiehoeveelheid van 70%. Die resultate is soos volg: vir mis + lug blus met die 210°C/6h en 8h verouderingsprosesse, voldoen die druktoetse aan die vereistes, soos getoon in Figuur 3-2, terwyl die luggebluste monsters krake toon vir alle verouderingsprosesse .
Gebaseer op die druktoetsresultate, voldoen mis + lug blus met die 210°C/6h en 8h verouderingsprosesse aan die kliënt se vereistes.
4 Gevolgtrekking
Die optimalisering van blus- en verouderingsprosesse is deurslaggewend vir die suksesvolle ontwikkeling van die produk en bied 'n ideale prosesoplossing vir die crashbox-produk.
Deur uitgebreide toetsing is vasgestel dat die materiaaltoestand vir die botsboksproduk 6063-T7 moet wees, die blusmetode is mis + lugverkoeling, en die verouderingsproses by 210°C/6h is die beste keuse vir die ekstrusie van aluminiumstawe met temperature wat wissel van 480-500°C, ekstrusie-asspoed van 2,5 mm/s, ekstrusie-matrystemperatuur van 480°C, en ekstrusie-uitlaattemperatuur van 500-540°C.
Geredigeer deur May Jiang van MAT Aluminium
Postyd: Mei-07-2024
