Ievads
Attīstoties autobūves nozarei, strauji pieaug arī alumīnija sakausējuma trieciena siju tirgus, lai gan kopējais apjoms joprojām ir relatīvi neliels. Saskaņā ar Automobiļu vieglsvara tehnoloģiju inovāciju alianses prognozi Ķīnas alumīnija sakausējuma trieciena siju tirgum, līdz 2025. gadam tirgus pieprasījums tiek lēsts aptuveni 140 000 tonnu apmērā, un tirgus apjoms, domājams, sasniegs 4,8 miljardus RMB. Līdz 2030. gadam tirgus pieprasījums, domājams, būs aptuveni 220 000 tonnu apmērā, un tirgus apjoms tiek lēsts 7,7 miljardu RMB apmērā, un saliktais gada pieauguma temps būs aptuveni 13%. Vieglsvara attīstības tendence un vidējas un augstas klases transportlīdzekļu modeļu straujā izaugsme ir svarīgi virzītājspēki alumīnija sakausējuma trieciena siju attīstībai Ķīnā. Automobiļu trieciena siju avārijas kastu tirgus perspektīvas ir daudzsološas.
Samazinoties izmaksām un attīstoties tehnoloģijām, alumīnija sakausējuma priekšējās trieciena sijas un trieciena kastes pakāpeniski kļūst arvien izplatītākas. Pašlaik tās tiek izmantotas vidējas un augstas klases transportlīdzekļu modeļos, piemēram, Audi A3, Audi A4L, BMW 3. sērijas, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal un Buick LaCrosse.
Alumīnija sakausējuma trieciena sijas galvenokārt sastāv no trieciena šķērssijām, trieciena kastēm, montāžas pamatplāksnēm un vilkšanas āķa uzmavām, kā parādīts 1. attēlā.
1. attēls: Alumīnija sakausējuma trieciena sijas mezgls
Sadursmes kaste ir metāla kaste, kas atrodas starp trieciena siju un diviem transportlīdzekļa gareniskajiem stieņiem, būtībā kalpojot kā enerģiju absorbējošs konteiners. Šī enerģija attiecas uz trieciena spēku. Kad transportlīdzeklis piedzīvo sadursmi, trieciena sijas daļai piemīt zināma enerģijas absorbēšanas spēja. Tomēr, ja enerģija pārsniedz trieciena sijas jaudu, tā pārnes enerģiju uz sadursmes kasti. Sadursmes kaste absorbē visu trieciena spēku un deformējas, nodrošinot, ka gareniskie stieņi paliek nebojāti.
1. Produkta prasības
1.1 Izmēriem jāatbilst rasējuma pielaides prasībām, kā parādīts 2. attēlā.
1.3 Mehāniskās veiktspējas prasības:
Stiepes izturība: ≥215 MPa
Tecēšanas robeža: ≥205 MPa
Pagarinājums A50: ≥10%
1.4. Sadursmes kastes saspiešanas veiktspēja:
Gar transportlīdzekļa X asi, izmantojot sadursmes virsmu, kas ir lielāka par izstrādājuma šķērsgriezumu, veikt slodzi ar ātrumu 100 mm/min līdz saspiešanai, ar saspiešanas daudzumu 70%. Profila sākotnējais garums ir 300 mm. Armatūras ribas un ārējās sienas savienojuma vietā plaisām jābūt mazākām par 15 mm, lai tās tiktu uzskatītas par pieņemamām. Jānodrošina, ka pieļaujamā plaisāšana neietekmē profila saspiešanas enerģijas absorbēšanas spēju, un pēc saspiešanas citās vietās nedrīkst būt būtisku plaisu.
2 Attīstības pieeja
Lai vienlaikus izpildītu mehāniskās veiktspējas un drupināšanas veiktspējas prasības, izstrādes pieeja ir šāda:
Izmantojiet 6063B stieņu ar primārā sakausējuma sastāvu Si 0,38–0,41% un Mg 0,53–0,60%.
Veiciet gaisa dzēšanu un mākslīgo novecošanu, lai sasniegtu T6 stāvokli.
Lai sasniegtu T7 stāvokli, izmantojiet miglas un gaisa dzēšanu un veiciet pārmērīgas novecošanas apstrādi.
3. Pilota ražošana
3.1 Ekstrūzijas apstākļi
Ražošana tiek veikta ar 2000T ekstrūzijas presi ar ekstrūzijas koeficientu 36. Izmantotais materiāls ir homogenizēts alumīnija stienis 6063B. Alumīnija stieņa sildīšanas temperatūras ir šādas: IV zona 450-III zona 470-II zona 490-1 zona 500. Galvenā cilindra caursišanas spiediens ir aptuveni 210 bāri, stabilās ekstrūzijas fāzes ekstrūzijas spiediens ir tuvu 180 bāriem. Ekstrūzijas vārpstas ātrums ir 2,5 mm/s, un profila ekstrūzijas ātrums ir 5,3 m/min. Temperatūra ekstrūzijas izejā ir 500–540 °C. Rūdīšana tiek veikta, izmantojot gaisa dzesēšanu, kreisā ventilatora jaudu attīstot 100%, vidējā ventilatora jaudu 100% un labā ventilatora jaudu 50%. Vidējais dzesēšanas ātrums rūdīšanas zonā sasniedz 300–350 °C/min, un temperatūra pēc iziešanas no rūdīšanas zonas ir 60–180 °C. Rūdot miglas + gaisa režīmā, vidējais dzesēšanas ātrums sildīšanas zonā sasniedz 430–480 °C/min, un temperatūra pēc iziešanas no rūdīšanas zonas ir 50–70 °C. Profilam nav būtiskas lieces.
3.2 Novecošana
Pēc T6 novecošanas procesa 185°C temperatūrā 6 stundas materiāla cietība un mehāniskās īpašības ir šādas:
Saskaņā ar T7 novecošanas procesu 210°C temperatūrā 6 stundas un 8 stundas materiāla cietība un mehāniskās īpašības ir šādas:
Pamatojoties uz testa datiem, miglas + gaisa dzēšanas metode apvienojumā ar 210°C/6 h novecošanas procesu atbilst gan mehāniskās veiktspējas, gan saspiešanas testēšanas prasībām. Ņemot vērā izmaksu efektivitāti, miglas + gaisa dzēšanas metode un 210°C/6 h novecošanas process tika izvēlēti ražošanai, lai atbilstu produkta prasībām.
3.3 Saspiešanas tests
Otrajam un trešajam stieņam galviņa tiek nogriezta 1,5 m garumā, bet astes gals - 1,2 m garumā. No galviņas, vidusdaļas un astes daļas tiek ņemti divi paraugi 300 mm garumā. Saspiešanas testi tiek veikti pēc novecošanas 185 °C/6 h un 210 °C/6 h un 8 h temperatūrā (mehāniskās veiktspējas dati, kā minēts iepriekš) uz universālas materiālu testēšanas iekārtas. Testi tiek veikti ar slodzes ātrumu 100 mm/min un saspiešanas pakāpi 70%. Rezultāti ir šādi: miglas + gaisa dzēšanas gadījumā ar 210 °C/6 h un 8 h novecošanas procesiem saspiešanas testi atbilst prasībām, kā parādīts 3-2. attēlā, savukārt ar gaisu dzētie paraugi uzrāda plaisas visos novecošanas procesos.
Balstoties uz saspiešanas testa rezultātiem, miglas + gaisa dzēšana ar 210 °C/6 h un 8 h novecošanas procesiem atbilst klienta prasībām.
4 Secinājums
Rūdīšanas un novecošanas procesu optimizācija ir ļoti svarīga produkta veiksmīgai izstrādei un nodrošina ideālu procesa risinājumu avārijas kastes produktam.
Veicot plašas pārbaudes, ir noteikts, ka avārijas kastes izstrādājuma materiāla stāvoklim jābūt 6063-T7, dzēšanas metode ir migla + gaisa dzesēšana, un novecošanas process 210°C/6h temperatūrā ir labākā izvēle alumīnija stieņu ekstrudēšanai temperatūrā no 480 līdz 500°C, ekstrūzijas vārpstas ātrumā 2,5 mm/s, ekstrūzijas matricas temperatūrā 480°C un ekstrūzijas izejas temperatūrā 500–540°C.
Rediģēja Meja Dzjana no MAT Aluminum
Publicēšanas laiks: 2024. gada 7. maijs
