Żvilupp ta 'Aluminum Crash Box Profili Estrużi għal Travi ta' Impatt tal-Karozzi

Żvilupp ta 'Aluminum Crash Box Profili Estrużi għal Travi ta' Impatt tal-Karozzi

Introduzzjoni

Bl-iżvilupp tal-industrija tal-karozzi, is-suq għat-travi tal-impatt tal-liga tal-aluminju qed jikber ukoll malajr, għalkemm għadu relattivament żgħir fid-daqs ġenerali. Skont it-tbassir mill-Alleanza tal-Innovazzjoni tat-Teknoloġija Ħfief tal-Karozzi għas-suq Ċiniż tar-raġġ tal-impatt tal-liga tal-aluminju, sal-2025, id-domanda tas-suq hija stmata li tkun madwar 140,000 tunnellata, b'daqs tas-suq mistenni jilħaq 4.8 biljun RMB. Sal-2030, id-domanda tas-suq hija mbassra li tkun madwar 220,000 tunnellata, b'daqs tas-suq stmat ta '7.7 biljun RMB, u rata ta' tkabbir annwali kompost ta 'madwar 13%. Ix-xejra ta 'żvilupp ta' lightweighting u t-tkabbir mgħaġġel ta 'mudelli ta' vetturi mid-to-high-end huma fatturi importanti ta 'sewqan għall-iżvilupp ta' travi ta 'impatt ta' liga tal-aluminju fiċ-Ċina. Il-prospetti tas-suq għall-kaxxi tal-ħabta tar-raġġ tal-impatt tal-karozzi huma promettenti.

Hekk kif l-ispejjeż jonqsu u t-teknoloġija tavvanza, ir-raġġi ta 'l-impatt ta' quddiem ta 'liga ta' l-aluminju u l-kaxxi tal-ħabta qed isiru gradwalment aktar mifruxa. Bħalissa, huma użati f'mudelli ta 'vetturi mid-to-high-end bħal Audi A3, Audi A4L, BMW 3 series, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal, u Buick LaCrosse.

Ir-raġġi ta 'l-impatt ta' liga ta 'l-aluminju huma magħmulin prinċipalment minn travi ta' impatt, kaxxi tal-ħabta, pjanċa tal-bażi ta 'immuntar, u kmiem tal-ganċ ta' l-irmonk, kif muri fil-Figura 1.

1694833057322

Figura 1: Assemblaġġ ta 'Raġġ ta' Impatt ta 'Liga ta' Aluminju

Il-kaxxa tal-ħabta hija kaxxa tal-metall li tinsab bejn ir-raġġ tal-impatt u żewġ travi lonġitudinali tal-vettura, essenzjalment isservi bħala kontenitur li jassorbi l-enerġija. Din l-enerġija tirreferi għall-forza tal-impatt. Meta vettura tesperjenza ħabta, ir-raġġ tal-impatt għandu ċertu grad ta 'kapaċità li jassorbi l-enerġija. Madankollu, jekk l-enerġija taqbeż il-kapaċità tar-raġġ tal-impatt, se tittrasferixxi l-enerġija għall-kaxxa tal-ħabta. Il-kaxxa tal-ħabta tassorbi l-forza tal-impatt kollha u tiddeforma ruħha, u tiżgura li r-raġġi lonġitudinali jibqgħu bla ħsara.

1 Rekwiżiti tal-Prodott

1.1 Id-dimensjonijiet għandhom jaderixxu mar-rekwiżiti tat-tolleranza tad-disinn, kif muri fil-Figura 2.

 

1694833194912
Figura 2: Crash Box Cross-Section
1.2 Stat Materjal: 6063-T6

1.3 Rekwiżiti ta' Prestazzjoni Mekkanika:

Qawwa tat-tensjoni: ≥215 MPa

Qawwa tar-Rendiment: ≥205 MPa

Titwil A50: ≥10%

1.4 Prestazzjoni tat-Tgħaffiġ tal-Kaxxa tal-Ħbit:

Tul l-assi X tal-vettura, billi tuża wiċċ ta 'ħabta akbar mill-cross-section tal-prodott, tagħbija b'veloċità ta' 100 mm/min sakemm tgħaffiġ, b'ammont ta 'kompressjoni ta' 70%. It-tul inizjali tal-profil huwa 300 mm. Fil-junction tal-kustilja tat-tisħiħ u l-ħajt ta 'barra, xquq għandhom ikunu inqas minn 15 mm biex jitqiesu aċċettabbli. Għandu jiġi żgurat li l-qsim permess ma jikkompromettix il-kapaċità tat-tgħaffiġ li jassorbi l-enerġija tal-profil, u m'għandux ikun hemm xquq sinifikanti f'żoni oħra wara t-tgħaffiġ.

2 Approċċ ta' Żvilupp

Biex jintlaħqu simultanjament ir-rekwiżiti tal-prestazzjoni mekkanika u l-prestazzjoni tat-tgħaffiġ, l-approċċ tal-iżvilupp huwa kif ġej:

Uża virga 6063B b'kompożizzjoni ta 'liga primarja ta' Si 0.38-0.41% u Mg 0.53-0.60%.

Wettaq it-tifi tal-arja u tixjiħ artifiċjali biex tikseb il-kundizzjoni T6.

Uża ċpar + tkessiħ ta 'l-arja u wettaq trattament ta' tixjiħ żejjed biex tikseb il-kundizzjoni T7.

3 Produzzjoni Pilota

3.1 Kundizzjonijiet ta' estrużjoni

Il-produzzjoni titwettaq fuq pressa ta 'estrużjoni 2000T bi proporzjon ta' estrużjoni ta '36. Il-materjal użat huwa virga tal-aluminju omoġenizzata 6063B. It-temperaturi tat-tisħin tal-virga tal-aluminju huma kif ġej: IV żona 450-III żona 470-II żona 490-1 żona 500. Il-pressjoni breakthrough taċ-ċilindru prinċipali hija ta 'madwar 210 bar, bil-fażi ta' estrużjoni stabbli li jkollha pressjoni ta 'estrużjoni qrib 180 bar . Il-veloċità tax-xaft tal-estrużjoni hija 2.5 mm/s, u l-veloċità tal-estrużjoni tal-profil hija 5.3 m/min. It-temperatura fl-iżbokk tal-estrużjoni hija 500-540°C. It-tkessiħ isir bl-użu tat-tkessiħ tal-arja bil-qawwa tal-fann tax-xellug f'100%, il-qawwa tal-fann tan-nofs f'100%, u l-qawwa tal-fann tal-lemin f'50%. Ir-rata medja tat-tkessiħ fiż-żona tat-tifi tilħaq 300-350 °C/min, u t-temperatura wara li toħroġ miż-żona tat-tifi hija 60-180 °C. Għal ċpar + tkessiħ ta 'l-arja, ir-rata medja tat-tkessiħ fiż-żona tat-tisħin tilħaq 430-480 °C/min, u t-temperatura wara li toħroġ miż-żona tat-tifi hija 50-70 °C. Il-profil ma juri l-ebda liwi sinifikanti.

3.2 Tixjiħ

Wara l-proċess tat-tixjiħ T6 f'185°C għal 6 sigħat, l-ebusija u l-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjal huma kif ġej:

1694833768610

Skont il-proċess tat-tixjiħ T7 f'210°C għal 6 sigħat u 8 sigħat, l-ebusija u l-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjal huma kif ġej:

4

Ibbażat fuq id-dejta tat-test, il-metodu tat-tifi ta 'ċpar + arja, flimkien mal-proċess ta' tixjiħ ta '210 °C/6h, jissodisfa r-rekwiżiti kemm għall-prestazzjoni mekkanika kif ukoll għall-ittestjar tat-tgħaffiġ. Meta wieħed iqis il-kosteffettività, il-metodu tat-tkessiħ taċ-ċpar + l-arja u l-proċess ta 'tixjiħ ta' 210°C/6h ġew magħżula għall-produzzjoni biex jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-prodott.

3.3 Test tat-tgħaffiġ

Għat-tieni u t-tielet vireg, it-tarf tar-ras jinqata 'b'1.5m, u t-tarf tad-denb jinqata' b'1.2m. Żewġ kampjuni kull wieħed jittieħdu mis-sezzjonijiet tar-ras, tan-nofs u tad-denb, b'tul ta '300mm. It-testijiet tat-tgħaffiġ isiru wara t-tixjiħ f'185°C/6h u 210°C/6h u 8h (dejta tal-prestazzjoni mekkanika kif imsemmi hawn fuq) fuq magna tal-ittestjar tal-materjal universali. It-testijiet isiru b'veloċità tat-tagħbija ta '100 mm/min b'ammont ta' kompressjoni ta '70%. Ir-riżultati huma kif ġej: għal ċpar + tkessiħ ta 'l-arja bil-proċessi ta' tixjiħ ta '210 °C/6h u 8h, it-testijiet tat-tgħaffiġ jissodisfaw ir-rekwiżiti, kif muri fil-Figura 3-2, filwaqt li l-kampjuni mkessħa bl-arja juru qsim għall-proċessi kollha tat-tixjiħ .

Ibbażat fuq ir-riżultati tat-test tat-tgħaffiġ, ċpar + tkessiħ ta 'l-arja bil-proċessi ta' tixjiħ ta '210 °C/6h u 8h jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-klijent.

1694834109832

Figura 3-1: Tkissir sever fit-tifi tal-arja, mhux konformi Figura 3-2: L-ebda qsim fiċ-ċpar + it-tifi tal-arja, konformi

4 Konklużjoni

L-ottimizzazzjoni tal-proċessi tat-tifi u t-tixjiħ hija kruċjali għall-iżvilupp b'suċċess tal-prodott u tipprovdi soluzzjoni ta 'proċess ideali għall-prodott tal-crash box.

Permezz ta 'ttestjar estensiv, ġie determinat li l-istat tal-materjal għall-prodott tal-kaxxa tal-ħabta għandu jkun 6063-T7, il-metodu tat-tifi huwa ċpar + tkessiħ bl-arja, u l-proċess ta' tixjiħ f'210 ° C / 6h huwa l-aħjar għażla għall-estrużjoni tal-vireg tal-aluminju b'temperaturi li jvarjaw minn 480-500 °C, veloċità tax-xaft ta 'estrużjoni ta' 2.5 mm/s, temperatura ta 'estrużjoni die ta' 480 °C, u temperatura ta 'ħruġ ta' estrużjoni ta '500-540 °C.

Editjat minn May Jiang minn MAT Aluminum


Ħin tal-post: Mejju-07-2024