Увод
Са развојем аутомобилске индустрије, тржиште ударних греда од легуре алуминијума такође брзо расте, иако још увек релативно мало укупне величине. Према прогнози Алијансе за иновације у области лаких технологија у аутомобилској индустрији за кинеско тржиште ударних греда од легуре алуминијума, до 2025. године, процењује се да ће потражња на тржишту бити око 140.000 тона, са очекиваном величином тржишта од 4,8 милијарди РМБ. Предвиђа се да ће до 2030. године потражња на тржишту бити око 220.000 тона, са процењеном величином тржишта од 7,7 милијарди РМБ, и комбинованом годишњом стопом раста од око 13%. Тренд развоја лаке тежине и брзи раст модела возила средњег и високог квалитета су важни покретачки фактори за развој ударних греда од легуре алуминијума у Кини. Тржишни изгледи за аутомобилске кутије за ударне зраке су обећавајући.
Како се трошкови смањују и технологија напредује, предње ударне греде и кутије за ударце од легуре алуминијума постепено постају све распрострањеније. Тренутно се користе у моделима возила средњег и високог квалитета као што су Ауди А3, Ауди А4Л, БМВ серије 3, БМВ Кс1, Мерцедес-Бенз Ц260, Хонда ЦР-В, Тоиота РАВ4, Буицк Регал и Буицк ЛаЦроссе.
Ударне греде од алуминијумске легуре се углавном састоје од ударних попречних греда, кутија за судар, монтажних основних плоча и рукава куке за вучу, као што је приказано на слици 1.
Слика 1: Склоп ударне греде од легуре алуминијума
Ударна кутија је метална кутија која се налази између ударне греде и две уздужне греде возила, која у суштини служи као контејнер који апсорбује енергију. Ова енергија се односи на снагу удара. Када возило доживи судар, сноп удара има одређени степен способности да апсорбује енергију. Међутим, ако енергија премашује капацитет ударног снопа, он ће пренети енергију у кутију судара. Кутија за ударце апсорбује сву силу удара и сама се деформише, обезбеђујући да уздужне греде остану неоштећене.
1 Захтеви за производ
1.1 Димензије морају бити у складу са захтевима за толеранцију цртежа, као што је приказано на слици 2.
1.3 Захтеви за механичке перформансе:
Затезна чврстоћа: ≥215 МПа
Снага течења: ≥205 МПа
Издужење А50: ≥10%
1.4 Перформансе дробљења кутије за рушење:
Дуж Кс-осе возила, користећи површину судара већу од попречног пресека производа, оптеретити брзином од 100 мм/мин до дробљења, са компресијом од 70%. Почетна дужина профила је 300 мм. На споју арматурног ребра и спољашњег зида, пукотине треба да буду мање од 15 мм да би се сматрале прихватљивим. Треба обезбедити да дозвољено пуцање не угрози способност упијања енергије при дробљењу профила и да не би требало да буде значајних пукотина у другим областима након дробљења.
2 Развојни приступ
Да би се истовремено испунили захтеви механичких перформанси и перформанси дробљења, развојни приступ је следећи:
Користите штап 6063Б са саставом примарне легуре од Си 0,38-0,41% и Мг 0,53-0,60%.
Извршите гашење ваздухом и вештачко старење да бисте постигли стање Т6.
Употребите маглу + гашење ваздуха и спроведите третман прекомерног старења да бисте постигли стање Т7.
3 Пилот производња
3.1 Услови екструзије
Производња се врши на екструзионој преси од 2000Т са омјером екструзије 36. Коришћен материјал је хомогенизована алуминијумска шипка 6063Б. Температуре грејања алуминијумске шипке су следеће: ИВ зона 450-ИИИ зона 470-ИИ зона 490-1 зона 500. Пробојни притисак главног цилиндра је око 210 бара, при чему стабилна фаза екструзије има притисак екструзије близу 180 бара. . Брзина екструзионе осовине је 2,5 мм/с, а брзина екструзије профила је 5,3 м/мин. Температура на излазу за екструзију је 500-540°Ц. Гашење се врши коришћењем ваздушног хлађења са снагом левог вентилатора на 100%, снагом средњег вентилатора на 100% и снагом десног вентилатора на 50%. Просечна брзина хлађења у зони гашења достиже 300-350°Ц/мин, а температура након изласка из зоне гашења је 60-180°Ц. За гашење маглом + ваздух, просечна брзина хлађења у зони грејања достиже 430-480°Ц/мин, а температура након изласка из зоне гашења је 50-70°Ц. Профил не показује значајније савијање.
3.2 Старење
Након процеса старења Т6 на 185°Ц током 6 сати, тврдоћа и механичка својства материјала су следеће:
Према процесу старења Т7 на 210°Ц током 6 сати и 8 сати, тврдоћа и механичка својства материјала су следеће:
На основу података испитивања, метода гашења маглом + ваздух, у комбинацији са процесом старења на 210°Ц/6х, испуњава захтеве и за механичке перформансе и за испитивање гњечења. Узимајући у обзир исплативост, метода гашења маглом + ваздух и процес старења на 210°Ц/6х су одабрани за производњу како би се испунили захтеви производа.
3.3 Тест дробљења
За другу и трећу шипку, главни крај је одсечен за 1,5м, а крај репа је одсечен за 1,2м. Узимају се по два узорка из главе, средњег и репног дела, дужине 300 мм. Тестови дробљења се спроводе након старења на 185°Ц/6х и 210°Ц/6х и 8х (подаци о механичким перформансама као што је горе поменуто) на универзалној машини за испитивање материјала. Испитивања се врше при брзини оптерећења од 100 мм/мин са компресијом од 70%. Резултати су следећи: за гашење маглом + ваздух са процесима старења на 210°Ц/6х и 8х, тестови дробљења испуњавају захтеве, као што је приказано на слици 3-2, док узорци каљени ваздухом показују пуцање за све процесе старења. .
На основу резултата испитивања дробљења, гашење маглом + ваздух са процесима старења на 210°Ц/6х и 8х испуњава захтеве купаца.
4 Закључак
Оптимизација процеса гашења и старења је кључна за успешан развој производа и пружа идеално процесно решење за црасх бок производ.
Кроз опсежна тестирања, утврђено је да стање материјала за црасх бок производ треба да буде 6063-Т7, метода гашења је магла + ваздушно хлађење, а процес старења на 210°Ц/6х је најбољи избор за екструдирање алуминијумских шипки. са температурама у распону од 480-500°Ц, брзином осовине за екструзију од 2,5 мм/с, температуром матрице за екструзију од 480°Ц и температуром на излазу екструзије од 500-540°Ц.
Уредио Маи Јианг из МАТ Алуминиум
Време поста: 07.05.2024
