საავტომობილო ზემოქმედების სხივებისთვის ალუმინის Crash Box-ის ექსტრუდირებული პროფილების შემუშავება

საავტომობილო ზემოქმედების სხივებისთვის ალუმინის Crash Box-ის ექსტრუდირებული პროფილების შემუშავება

შესავალი

საავტომობილო ინდუსტრიის განვითარებასთან ერთად, ალუმინის შენადნობის დარტყმის სხივების ბაზარი ასევე სწრაფად იზრდება, თუმცა საერთო ზომით ჯერ კიდევ შედარებით მცირე. Automotive Lightweight Technology Innovation Alliance-ის პროგნოზის თანახმად, ჩინეთის ალუმინის შენადნობის დარტყმის სხივების ბაზრისთვის, 2025 წლისთვის, ბაზრის მოთხოვნა დაახლოებით 140,000 ტონას შეადგენს, ბაზრის ზომა, სავარაუდოდ, 4.8 მილიარდ RMB-ს მიაღწევს. 2030 წლისთვის ბაზრის მოთხოვნა იქნება დაახლოებით 220,000 ტონა, სავარაუდო ბაზრის ზომა 7.7 მილიარდი RMB და რთული წლიური ზრდის ტემპი დაახლოებით 13%. მსუბუქი წონის განვითარების ტენდენცია და საშუალო და მაღალი კლასის ავტომობილების მოდელების სწრაფი ზრდა მნიშვნელოვანი მამოძრავებელი ფაქტორია ჩინეთში ალუმინის შენადნობის დარტყმის სხივების განვითარებისთვის. საბაზრო პერსპექტივები საავტომობილო დარტყმის სხივის ავარიის ყუთებისთვის დამაიმედებელია.

ხარჯების კლებასთან და ტექნოლოგიის წინსვლასთან ერთად, ალუმინის შენადნობის წინა დარტყმის სხივები და ავარიის ყუთები თანდათან უფრო ფართოვდება. ამჟამად, ისინი გამოიყენება საშუალო და მაღალი კლასის ავტომობილების მოდელებში, როგორიცაა Audi A3, Audi A4L, BMW 3 სერია, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal და Buick LaCrosse.

ალუმინის შენადნობის დარტყმის სხივები ძირითადად შედგება დარტყმის ჯვარედინი სხივებისგან, ავარიის კოლოფებისგან, სამონტაჟო საყრდენი ფირფიტებისგან და ბუქსირების კაუჭისგან, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 1.

1694833057322

სურათი 1: ალუმინის შენადნობის ზემოქმედების სხივის შეკრება

ავარიის ყუთი არის ლითონის ყუთი, რომელიც მდებარეობს დარტყმის სხივსა და მანქანის ორ გრძივი სხივს შორის, არსებითად ემსახურება როგორც ენერგიის შთანთქმის კონტეინერს. ეს ენერგია ეხება ზემოქმედების ძალას. როდესაც მანქანა განიცდის შეჯახებას, დარტყმის სხივს აქვს ენერგიის შთანთქმის გარკვეული ხარისხი. თუმცა, თუ ენერგია აჭარბებს დარტყმის სხივის სიმძლავრეს, ის ენერგიას გადასცემს ავარიის ყუთს. ავარიის ყუთი შთანთქავს მთელ დარტყმის ძალას და დეფორმირდება, რაც უზრუნველყოფს გრძივი სხივების დაუზიანებლად დარჩენას.

1 პროდუქტის მოთხოვნები

1.1 ზომები უნდა შეესაბამებოდეს ნახაზის ტოლერანტობის მოთხოვნებს, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 2.

 

1694833194912
სურათი 2: Crash Box-ის კვეთა
1.2 მატერიალური მდგომარეობა: 6063-T6

1.3 მექანიკური მუშაობის მოთხოვნები:

დაჭიმვის სიმტკიცე: ≥215 მპა

მოსავლიანობის სიძლიერე: ≥205 მპა

დრეკადობა A50: ≥10%

1.4 Crash Box Crushing Performance:

ავტომობილის X ღერძის გასწვრივ, პროდუქტის განივი კვეთაზე დიდი შეჯახების ზედაპირის გამოყენებით, დატვირთეთ 100 მმ/წთ სიჩქარით ჩახშობამდე, შეკუმშვის ოდენობით 70%. პროფილის საწყისი სიგრძეა 300 მმ. გამაგრებითი ნეკნისა და გარე კედლის შეერთებისას ბზარები უნდა იყოს 15 მმ-ზე ნაკლები, რათა ჩაითვალოს მისაღები. უზრუნველყოფილი უნდა იყოს, რომ დაშვებულმა ბზარმა არ დააზარალოს პროფილის გამანადგურებელი ენერგიის შთანთქმის უნარი და არ უნდა იყოს მნიშვნელოვანი ბზარები სხვა ადგილებში დამსხვრევის შემდეგ.

2 განვითარების მიდგომა

მექანიკური მუშაობისა და გამანადგურებელი შესრულების მოთხოვნების ერთდროულად დასაკმაყოფილებლად, განვითარების მიდგომა შემდეგია:

გამოიყენეთ 6063B ჯოხი პირველადი შენადნობის შემადგენლობით Si 0.38-0.41% და Mg 0.53-0.60%.

შეასრულეთ ჰაერის ჩაქრობა და ხელოვნური დაბერება T6 მდგომარეობის მისაღწევად.

გამოიყენეთ ნისლი + ჰაერის ჩაქრობა და ჩაატარეთ დაბერების მკურნალობა T7 მდგომარეობის მისაღწევად.

3 საპილოტე წარმოება

3.1 ექსტრუზიის პირობები

წარმოება ხდება 2000T ექსტრუზიის პრესაზე, ექსტრუზიის კოეფიციენტით 36. გამოყენებული მასალაა ჰომოგენიზებული ალუმინის ღერო 6063B. ალუმინის ღეროს გათბობის ტემპერატურა შემდეგია: IV ზონა 450-III ზონა 470-II ზონა 490-1 ზონა 500. ძირითადი ცილინდრის გარღვევის წნევა არის დაახლოებით 210 ბარი, სტაბილური ექსტრუზიის ფაზას აქვს ექსტრუზიის წნევა 180 ბართან ახლოს. . ექსტრუზიის ლილვის სიჩქარეა 2,5 მმ/წმ, ხოლო პროფილის ამოწურვის სიჩქარე 5,3 მ/წთ. ექსტრუზიის გამოსასვლელში ტემპერატურაა 500-540°C. ჩაქრობა ხდება ჰაერის გაგრილების გამოყენებით მარცხენა ვენტილატორის სიმძლავრე 100%, შუა ვენტილატორის სიმძლავრე 100% და მარჯვენა ვენტილატორის სიმძლავრე 50%. ჩაქრობის ზონაში საშუალო გაგრილების სიჩქარე აღწევს 300-350°C/წთ, ხოლო ტემპერატურა ჩაქრობის ზონიდან გამოსვლის შემდეგ არის 60-180°C. ნისლის + ჰაერის ჩაქრობისას საშუალო გაგრილების სიჩქარე გათბობის ზონაში აღწევს 430-480°C/წთ, ხოლო ჩაქრობის ზონიდან გასვლის შემდეგ ტემპერატურა 50-70°C. პროფილი არ ავლენს მნიშვნელოვან დახრას.

3.2 დაბერება

T6 დაბერების პროცესის შემდეგ 185°C ტემპერატურაზე 6 საათის განმავლობაში, მასალის სიმტკიცე და მექანიკური თვისებები შემდეგია:

1694833768610

T7 დაბერების პროცესის მიხედვით 210°C ტემპერატურაზე 6 საათისა და 8 საათის განმავლობაში, მასალის სიმტკიცე და მექანიკური თვისებები შემდეგია:

4

ტესტის მონაცემებზე დაყრდნობით, ნისლის + ჰაერის ჩაქრობის მეთოდი, 210°C/6სთ დაძველების პროცესთან ერთად, აკმაყოფილებს როგორც მექანიკური მუშაობის, ასევე დამსხვრევის ტესტირების მოთხოვნებს. ხარჯების ეფექტურობის გათვალისწინებით, ნისლის + ჰაერის ჩაქრობის მეთოდი და 210°C/6სთ დაძველების პროცესი შეირჩა წარმოებისთვის პროდუქტის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად.

3.3 გამანადგურებელი ტესტი

მეორე და მესამე ღეროსთვის თავის ბოლო მოჭრილია 1,5 მ-ით, კუდის ბოლო კი 1,2 მ-ით. ორი ნიმუში აღებულია თავის, შუა და კუდის მონაკვეთებიდან 300 მმ სიგრძით. გამანადგურებელი ტესტები ტარდება დაძველების შემდეგ 185°C/6სთ და 210°C/6სთ და 8სთ-ზე (მექანიკური მუშაობის მონაცემები, როგორც ზემოთ აღინიშნა) მასალის უნივერსალური ტესტირების მანქანაზე. ტესტები ტარდება დატვირთვის სიჩქარით 100 მმ/წთ, შეკუმშვის ოდენობით 70%. შედეგები შემდეგია: ნისლი + ჰაერის ჩაქრობისთვის 210°C/6 სთ და 8 სთ დაძველების პროცესებით, გამანადგურებელი ტესტები აკმაყოფილებს მოთხოვნებს, როგორც ნაჩვენებია ნახატ 3-2-ში, ხოლო ჰაერით ჩამქრალი ნიმუშები აჩვენებენ ბზარს დაბერების ყველა პროცესისთვის. .

გამანადგურებელი ტესტის შედეგებზე დაყრდნობით, ნისლი + ჰაერის ჩაქრობა 210°C/6სთ და 8სთ დაძველების პროცესებით აკმაყოფილებს მომხმარებლის მოთხოვნებს.

1694834109832

სურათი 3-1: მძიმე ბზარი ჰაერის ჩაქრობაში, შეუსაბამო სურათი 3-2: ნისლში ბზარი არ არის + ჰაერის ჩაქრობა, თავსებადი

4 დასკვნა

ჩაქრობისა და დაბერების პროცესების ოპტიმიზაცია გადამწყვეტია პროდუქტის წარმატებული განვითარებისთვის და უზრუნველყოფს იდეალურ პროცესურ გადაწყვეტას Crash Box-ის პროდუქტისთვის.

ვრცელი ტესტირების შედეგად დადგინდა, რომ ავარიული ყუთის პროდუქტის მატერიალური მდგომარეობა უნდა იყოს 6063-T7, ჩაქრობის მეთოდია ნისლი + ჰაერის გაგრილება, ხოლო დაბერების პროცესი 210°C/6სთ-ზე საუკეთესო არჩევანია ალუმინის ღეროების გამოწურვისთვის. ტემპერატურით 480-500°C-მდე, ექსტრუზიის ლილვის სიჩქარით 2,5 მმ/წმ, ექსტრუზიის საყრდენის ტემპერატურით 480°C და ექსტრუზიის გამოსასვლელი ტემპერატურით 500-540°C.

რედაქტირებულია May Jiang-ის მიერ MAT Aluminum-დან


გამოქვეყნების დრო: მაისი-07-2024