Inngangur
Með þróun bílaiðnaðarins vex markaður fyrir höggbita úr áli einnig hratt, þó enn tiltölulega lítill í heildarstærð. Samkvæmt spá Automotive Lightweight Technology Innovation Alliance fyrir kínverska álblendimarkaðinn, árið 2025, er áætlað að markaðseftirspurnin verði um 140.000 tonn, en búist er við að markaðsstærð nái 4,8 milljörðum RMB. Árið 2030 er spáð að markaðseftirspurn verði um það bil 220.000 tonn, með áætlaða markaðsstærð upp á 7,7 milljarða RMB og samsettan árlegan vöxt um 13%. Þróunarþróun léttvigtar og hraður vöxtur meðal- til háþróaðra ökutækjalíkana eru mikilvægir drifþættir fyrir þróun höggbita úr áli í Kína. Markaðshorfur fyrir árekstursgeisla í bíla lofa góðu.
Eftir því sem kostnaður lækkar og tækninni fleygir fram eru höggbitar úr áli að framan og áreksturskassar smám saman að verða útbreiddari. Eins og er, eru þeir notaðir í meðal- til hágæða bílagerðum eins og Audi A3, Audi A4L, BMW 3 röð, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal og Buick LaCrosse.
Höggbitar úr áli eru aðallega samsettir úr höggþverbitum, áreksturskössum, uppsetningargrunnplötum og dráttarkróksermum, eins og sýnt er á mynd 1.
Mynd 1: Högggeislasamsetning úr áli
Árekstursboxið er málmkassi staðsettur á milli högggeislanna og tveggja langsumsgeisla ökutækisins, sem þjónar í meginatriðum sem orkudrepandi ílát. Þessi orka vísar til áhrifakraftsins. Þegar ökutæki verður fyrir árekstri hefur högggeislinn ákveðna orkugleypni. Hins vegar, ef orkan fer yfir getu högggeislans, mun hún flytja orkuna í hrunboxið. Hrunkassinn dregur í sig allan höggkraftinn og afmyndar sig og tryggir að lengdarbitarnir haldist óskemmdir.
1 Vörukröfur
1.1 Mál verða að vera í samræmi við vikmörk teikningarinnar, eins og sýnt er á mynd 2.
1.3 Vélrænar frammistöðukröfur:
Togstyrkur: ≥215 MPa
Afrakstursstyrkur: ≥205 MPa
Lenging A50: ≥10%
1.4 Crash Box Crushing árangur:
Meðfram X-ás ökutækisins, með því að nota árekstursfleti sem er stærra en þversnið vörunnar, hleðst á 100 mm/mín. hraða þar til það er mulið, með 70% þjöppunarmagni. Upphafslengd sniðsins er 300 mm. Á mótum styrktarrifsins og útveggsins ættu sprungur að vera minni en 15 mm til að það teljist viðunandi. Tryggja skal að leyfileg sprunga komi ekki í veg fyrir orkugleypni sniðsins og það ætti ekki að vera verulegar sprungur á öðrum svæðum eftir mulning.
2 Þróunaraðferð
Til að uppfylla samtímis kröfur um vélrænni frammistöðu og afköst í mulning, er þróunaraðferðin sem hér segir:
Notaðu 6063B stöng með aðalblendisamsetningu Si 0,38-0,41% og Mg 0,53-0,60%.
Framkvæmdu loftslökkvun og gerviöldrun til að ná T6 ástandinu.
Notaðu úða + loftslökkun og framkvæmdu oföldrunarmeðferð til að ná T7 ástandinu.
3 Pilot Framleiðsla
3.1 Útpressunarskilyrði
Framleiðsla fer fram á 2000T pressupressu með útpressunarhlutfallinu 36. Efnið sem notað er er einsleitt álstangir 6063B. Hitastig álstangarinnar er sem hér segir: IV svæði 450-III svæði 470-II svæði 490-1 svæði 500. Gegnslagsþrýstingur aðalhólksins er um 210 bör, þar sem stöðugi útpressunarfasinn er með útpressunarþrýsting nálægt 180 börum . Hraði útpressunarskaftsins er 2,5 mm/s og útpressunarhraði sniðsins er 5,3 m/mín. Hitastigið við útblástursúttakið er 500-540°C. Slökkunin er gerð með því að nota loftkælingu með vinstri viftuafl við 100%, miðviftuafl við 100% og hægri viftuafl við 50%. Meðal kælihraði innan slökkvisvæðisins nær 300-350°C/mín og hitastigið eftir að farið er út úr slökkvisvæðinu er 60-180°C. Fyrir þoku + loftslökkvun nær meðalkælingarhraði innan hitunarsvæðisins 430-480°C/mín og hitastigið eftir að farið er út úr slökkvisvæðinu er 50-70°C. Sniðið sýnir enga marktæka beygju.
3.2 Öldrun
Eftir T6 öldrun við 185°C í 6 klukkustundir eru hörku og vélrænni eiginleikar efnisins sem hér segir:
Samkvæmt T7 öldrunarferlinu við 210°C í 6 klukkustundir og 8 klukkustundir eru hörku og vélrænni eiginleikar efnisins sem hér segir:
Byggt á prófunargögnunum uppfyllir þoku + loftslökkviaðferðin, ásamt 210°C/6klst öldrunarferlinu, kröfur um bæði vélræna frammistöðu og mulningsprófun. Með hliðsjón af hagkvæmni var mistur + loftslökkviaðferðin og 210°C/6klst öldrunarferlið valin til framleiðslu til að uppfylla kröfur vörunnar.
3.3 Mölunarpróf
Fyrir aðra og þriðju stöngina er höfuðendinn skorinn af um 1,5m og skottendainn um 1,2m. Tvö sýni eru hvort um sig tekin úr haus-, miðju- og halahluta, með lengd 300 mm. Mölunarprófanir eru gerðar eftir öldrun við 185°C/6klst og 210°C/6klst og 8klst (meðalræn frammistöðugögn eins og getið er hér að ofan) á alhliða efnisprófunarvél. Prófin eru gerðar við hleðsluhraða 100 mm/mín með 70% þjöppunarmagni. Niðurstöðurnar eru sem hér segir: fyrir þoku + loftslökkvun með 210°C/6 klst og 8 klst öldrunarferlum uppfylla mulningsprófanir kröfurnar, eins og sýnt er á mynd 3-2, en loftslökktu sýnin sýna sprungu fyrir öll öldrunarferli .
Byggt á niðurstöðum úr mulningsprófunum uppfyllir þoka + loftslökkun með 210°C/6klst og 8klst öldrunarferlum kröfur viðskiptavinarins.
4 Niðurstaða
Hagræðing slökkvi- og öldrunarferla skiptir sköpum fyrir árangursríka þróun vörunnar og veitir tilvalið vinnslulausn fyrir hrunkassavöruna.
Með umfangsmiklum prófunum hefur verið ákvarðað að efnisástand hrunkassavörunnar ætti að vera 6063-T7, slökkviaðferðin er mistur + loftkæling og öldrunarferlið við 210°C/6klst er besti kosturinn til að pressa álstangir. með hitastig á bilinu 480-500°C, útpressunarskaftshraða 2,5 mm/s, útpressunarhitastig 480°C og útblásturshitastig 500-540°C.
Ritstýrt af May Jiang frá MAT Aluminum
Pósttími: maí-07-2024
