giriiş
Otomotiv endüstrisinin gelişmesiyle birlikte, alüminyum alaşımlı darbe kirişleri pazarı da, genel olarak nispeten küçük olmasına rağmen hızla büyüyor. Otomotiv Hafif Teknoloji İnovasyon İttifakının Çin alüminyum alaşımlı darbe kirişi pazarına yönelik tahminine göre, 2025 yılına kadar pazar talebinin 140.000 ton civarında olacağı ve pazar büyüklüğünün 4,8 milyar RMB'ye ulaşması bekleniyor. 2030 yılına kadar pazar talebinin yaklaşık 220.000 ton olacağı, tahmini pazar büyüklüğünün 7,7 milyar RMB olacağı ve yıllık bileşik büyüme oranının yaklaşık %13 olacağı öngörülüyor. Hafifliğin gelişme eğilimi ve orta-üst düzey araç modellerinin hızlı büyümesi, Çin'de alüminyum alaşımlı darbe kirişlerinin geliştirilmesinde önemli itici faktörlerdir. Otomotiv darbe ışınlı çarpma kutularına yönelik pazar beklentileri ümit vericidir.
Maliyetler azalıp teknoloji ilerledikçe alüminyum alaşımlı ön darbe kirişleri ve çarpma kutuları giderek yaygınlaşıyor. Şu anda Audi A3, Audi A4L, BMW 3 serisi, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal ve Buick LaCrosse gibi orta ve üst seviye araç modellerinde kullanılmaktadır.
Alüminyum alaşımlı darbe kirişleri, Şekil 1'de gösterildiği gibi esas olarak darbe kirişlerinden, çarpma kutularından, montaj taban plakalarından ve çekme kancası manşonlarından oluşur.
Şekil 1: Alüminyum Alaşımlı Darbe Kiriş Düzeneği
Çarpma kutusu, darbe kirişi ile aracın iki uzunlamasına kirişi arasında yer alan ve esasen enerji emici bir konteyner görevi gören metal bir kutudur. Bu enerji darbe kuvvetini ifade eder. Bir araç bir çarpışma yaşadığında, darbe ışınının belirli bir dereceye kadar enerji emme kapasitesi vardır. Ancak enerji, darbe ışınının kapasitesini aşarsa, enerjiyi çarpışma kutusuna aktaracaktır. Çarpma kutusu tüm darbe kuvvetini emer ve kendini deforme ederek uzunlamasına kirişlerin hasar görmemesini sağlar.
1 Ürün Gereksinimleri
1.1 Boyutlar, Şekil 2'de gösterildiği gibi çizimin tolerans gereksinimlerine uygun olmalıdır.
1.3 Mekanik Performans Gereksinimleri:
Çekme Dayanımı: ≥215 MPa
Akma Dayanımı: ≥205 MPa
Uzama A50: ≥10%
1.4 Çarpışma Kutusu Kırma Performansı:
Aracın X ekseni boyunca, ürün kesitinden daha büyük bir çarpışma yüzeyi kullanarak, ezilinceye kadar 100 mm/dak hızla, %70 sıkıştırma miktarıyla yükleyin. Profilin başlangıç uzunluğu 300 mm'dir. Takviye kirişi ile dış duvarın birleşim yerindeki çatlakların kabul edilebilir sayılması için 15 mm'den az olması gerekir. İzin verilen çatlamanın, profilin kırma enerjisi emme kapasitesini tehlikeye atmamasına dikkat edilmeli ve kırma sonrasında diğer bölgelerde ciddi çatlaklar oluşmamalıdır.
2 Geliştirme Yaklaşımı
Mekanik performans ve kırma performansı gereksinimlerini aynı anda karşılamak için geliştirme yaklaşımı aşağıdaki gibidir:
%0,38-0,41 Si ve %0,53-0,60 Mg birincil alaşım bileşimine sahip 6063B çubuk kullanın.
T6 durumuna ulaşmak için havayla söndürme ve yapay yaşlandırma gerçekleştirin.
T7 durumuna ulaşmak için sis + havayla söndürme uygulayın ve aşırı yaşlandırma işlemi uygulayın.
3 Pilot Üretim
3.1 Ekstrüzyon Koşulları
Üretim 2000T ekstrüzyon presinde 36 ekstrüzyon oranıyla gerçekleştirilmektedir. Kullanılan malzeme homojenize alüminyum çubuk 6063B'dir. Alüminyum çubuğun ısıtma sıcaklıkları aşağıdaki gibidir: IV bölgesi 450-III bölge 470-II bölge 490-1 bölge 500. Ana silindirin geçiş basıncı yaklaşık 210 bardır, stabil ekstrüzyon fazı ise 180 bar'a yakın bir ekstrüzyon basıncına sahiptir. . Ekstrüzyon mil hızı 2,5 mm/s, profil ekstrüzyon hızı ise 5,3 m/dk'dır. Ekstrüzyon çıkışındaki sıcaklık 500-540°C'dir. Söndürme, sol fan gücü %100, orta fan gücü %100 ve sağ fan gücü %50 olacak şekilde hava soğutması kullanılarak yapılır. Söndürme bölgesindeki ortalama soğutma hızı 300-350°C/dk'ya ulaşır ve söndürme bölgesinden çıktıktan sonraki sıcaklık 60-180°C'dir. Sis + havayla söndürme için, ısıtma bölgesi içindeki ortalama soğutma hızı 430-480°C/dak'ya ulaşır ve söndürme bölgesinden çıktıktan sonraki sıcaklık 50-70°C'dir. Profilde önemli bir bükülme görülmez.
3.2 Yaşlanma
185°C'de 6 saat T6 yaşlandırma işleminin ardından malzemenin sertliği ve mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir:
T7'nin 210°C'de 6 saat 8 saat yaşlandırma işlemine göre malzemenin sertliği ve mekanik özellikleri aşağıdaki gibidir:
Test verilerine dayanarak, sis + havayla söndürme yöntemi, 210°C/6 saat eskitme işlemiyle birleştiğinde hem mekanik performans hem de kırma testi gerekliliklerini karşılamaktadır. Maliyet etkinliği göz önünde bulundurularak, ürünün gereksinimlerini karşılayacak üretim için sis + havayla söndürme yöntemi ve 210°C/6 saat yaşlandırma işlemi seçildi.
3.3 Kırma Testi
İkinci ve üçüncü çubukların baş ucu 1,5 m, kuyruk ucu ise 1,2 m kesilir. Baş, orta ve kuyruk bölümlerinden 300 mm uzunluğunda ikişer numune alınır. Ezilme testleri, 185°C/6 saat ve 210°C/6 saat ve 8 saatte (yukarıda belirtildiği gibi mekanik performans verileri) yaşlandırmanın ardından üniversal bir malzeme test makinesinde gerçekleştirilir. Testler 100 mm/dk yükleme hızında ve %70 sıkıştırma miktarında gerçekleştirilir. Sonuçlar şu şekildedir: 210°C/6 saat ve 8 saat yaşlandırma işlemleriyle sis + havayla söndürme için, kırma testleri Şekil 3-2'de gösterildiği gibi gereksinimleri karşılarken, havada söndürülmüş numuneler tüm yaşlandırma işlemleri için çatlama sergiler. .
Kırma testi sonuçlarına göre, 210°C/6 saat ve 8 saat yaşlandırma prosesleriyle sis + havayla söndürme, müşterinin gereksinimlerini karşılar.
4 Sonuç
Su verme ve yaşlandırma süreçlerinin optimizasyonu, ürünün başarılı bir şekilde geliştirilmesi için çok önemlidir ve çarpışma kutusu ürünü için ideal bir süreç çözümü sağlar.
Kapsamlı testler sonucunda, çarpma kutusu ürününün malzeme durumunun 6063-T7 olması gerektiği, söndürme yönteminin sis + hava soğutması olduğu ve 210°C/6 saat'teki eskitme işleminin alüminyum çubukların ekstrüzyonu için en iyi seçim olduğu belirlendi. 480-500°C arasında değişen sıcaklıklar, 2,5 mm/s ekstrüzyon şaft hızı, 480°C ekstrüzyon kalıp sıcaklığı ve ekstrüzyon çıkış sıcaklığı 500-540°C.
MAT Alüminyum'dan May Jiang tarafından düzenlendi
Gönderim zamanı: Mayıs-07-2024
