შესავალი
საავტომობილო ინდუსტრიის განვითარებასთან ერთად, ალუმინის შენადნობის დარტყმითი სხივების ბაზარიც სწრაფად იზრდება, თუმცა საერთო ზომით ჯერ კიდევ შედარებით მცირეა. ჩინეთის ალუმინის შენადნობის დარტყმითი სხივების ბაზრის საავტომობილო მსუბუქი წონის ინოვაციების ალიანსის პროგნოზით, 2025 წლისთვის ბაზრის მოთხოვნა დაახლოებით 140,000 ტონას შეადგენს, ბაზრის ზომა კი, სავარაუდოდ, 4.8 მილიარდ იუანს მიაღწევს. 2030 წლისთვის ბაზრის მოთხოვნა, სავარაუდოდ, დაახლოებით 220,000 ტონას მიაღწევს, ბაზრის სავარაუდო ზომით 7.7 მილიარდ იუანს და წლიური ზრდის ტემპით დაახლოებით 13%. მსუბუქი წონის განვითარების ტენდენცია და საშუალო და მაღალი კლასის ავტომობილების მოდელების სწრაფი ზრდა ჩინეთში ალუმინის შენადნობის დარტყმითი სხივების განვითარების მნიშვნელოვანი მამოძრავებელი ფაქტორებია. საავტომობილო დარტყმითი სხივების ავარიული ყუთების ბაზრის პერსპექტივები იმედისმომცემია.
ფასების შემცირებასთან და ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად, ალუმინის შენადნობის წინა დარტყმის სხივები და ავარიის ყუთები თანდათან უფრო ფართოდ ვრცელდება. 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 დარტყმითი სხივები ძირითადად შედგება დარტყმითი განივი სხივებისგან, ავარიის ყუთებისგან, სამონტაჟო საყრდენი ფირფიტებისა და საბუქსირე კაუჭის სახელოებისგან, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 1-ზე.
სურათი 1: ალუმინის შენადნობის დარტყმითი სხივის ასამბლეა
ავარიის ყუთი არის ლითონის ყუთი, რომელიც მდებარეობს ავტომობილის დარტყმის სხივსა და ორ გრძივ სხივს შორის და არსებითად ენერგიის შთამნთქმელი კონტეინერის ფუნქციას ასრულებს. ეს ენერგია ეხება დარტყმის ძალას. როდესაც ავტომობილი შეჯახებას განიცდის, დარტყმის სხივს აქვს ენერგიის შთანთქმის გარკვეული უნარი. თუმცა, თუ ენერგია აღემატება დარტყმის სხივის სიმძლავრეს, ის ენერგიას გადასცემს ავარიის ყუთს. ავარიის ყუთი შთანთქავს დარტყმის მთელ ძალას და დეფორმირდება, რაც უზრუნველყოფს, რომ გრძივი სხივები დაუზიანებელი დარჩეს.
1 პროდუქტის მოთხოვნები
1.1 ზომები უნდა შეესაბამებოდეს ნახაზის ტოლერანტობის მოთხოვნებს, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 2-ში.
1.3 მექანიკური მახასიათებლების მოთხოვნები:
დაჭიმვის სიმტკიცე: ≥215 მპა
დენადობის ზღვარი: ≥205 მპა
წაგრძელება A50: ≥10%
1.4 Crash Box-ის დამსხვრევის ეფექტურობა:
ავტომობილის X ღერძის გასწვრივ, პროდუქტის განივკვეთზე დიდი შეჯახების ზედაპირის გამოყენებით, დატვირთვა უნდა მოხდეს 100 მმ/წთ სიჩქარით დამსხვრევამდე, 70%-იანი შეკუმშვის დონით. პროფილის საწყისი სიგრძეა 300 მმ. გამაგრების ნეკნისა და გარე კედლის შეერთების ადგილას ბზარების ზომა უნდა იყოს 15 მმ-ზე ნაკლები, რათა ისინი ჩაითვალოს მისაღებად. უნდა იყოს უზრუნველყოფილი, რომ დაშვებული ბზარები არ ზღუდავს პროფილის დამსხვრევის ენერგიის შთანთქმის უნარს და დამსხვრევის შემდეგ სხვა ადგილებში არ უნდა იყოს მნიშვნელოვანი ბზარები.
2 განვითარების მიდგომა
მექანიკური შესრულებისა და დამსხვრევის შესრულების მოთხოვნების ერთდროულად დასაკმაყოფილებლად, განვითარების მიდგომა შემდეგია:
გამოიყენეთ 6063B ღერო, რომლის პირველადი შენადნობის შემადგენლობაა Si 0.38-0.41% და Mg 0.53-0.60%.
T6 მდგომარეობის მისაღწევად, ჩაატარეთ ჰაერით ჩაქრობა და ხელოვნური დაძველება.
T7 მდგომარეობის მისაღწევად გამოიყენეთ ნისლი + ჰაერი და ჩაატარეთ ზედმეტი დაბერების საწინააღმდეგო დამუშავება.
3 პილოტური წარმოება
3.1 ექსტრუზიის პირობები
წარმოება ხორციელდება 2000T ექსტრუზიულ პრესზე 36 ექსტრუზიის კოეფიციენტით. გამოყენებული მასალაა ჰომოგენიზებული ალუმინის ღერო 6063B. ალუმინის ღეროს გაცხელების ტემპერატურებია: IV ზონა 450-III ზონა 470-II ზონა 490-1 ზონა 500. მთავარი ცილინდრის გარღვევის წნევა დაახლოებით 210 ბარია, სტაბილურ ექსტრუზიის ფაზას აქვს ექსტრუზიის წნევა 180 ბართან ახლოს. ექსტრუზიის ლილვის სიჩქარეა 2.5 მმ/წმ, ხოლო პროფილის ექსტრუზიის სიჩქარე 5.3 მ/წთ. ექსტრუზიის გამოსასვლელში ტემპერატურაა 500-540°C. ჩაქრობა ხორციელდება ჰაერით გაგრილებით, მარცხენა ვენტილატორის სიმძლავრით 100%-ზე, შუა ვენტილატორის სიმძლავრით 100%-ზე და მარჯვენა ვენტილატორის სიმძლავრით 50%-ზე. ჩაქრობის ზონაში საშუალო გაგრილების სიჩქარე აღწევს 300-350°C/წთ, ხოლო ჩაქრობის ზონიდან გამოსვლის შემდეგ ტემპერატურაა 60-180°C. ნისლით + ჰაერით ჩაქრობის შემთხვევაში, გათბობის ზონაში საშუალო გაგრილების სიჩქარე 430-480°C/წთ-ს აღწევს, ხოლო ჩაქრობის ზონიდან გამოსვლის შემდეგ ტემპერატურა 50-70°C-ია. პროფილი მნიშვნელოვან მოხრას არ ავლენს.
3.2 დაბერება
185°C ტემპერატურაზე 6 საათის განმავლობაში T6 დაძველების პროცესის შემდეგ, მასალის სიმტკიცე და მექანიკური თვისებები შემდეგია:
T7 დაბერების პროცესის მიხედვით 210°C ტემპერატურაზე 6 და 8 საათის განმავლობაში, მასალის სიმტკიცე და მექანიკური თვისებები შემდეგია:
ტესტირების მონაცემების საფუძველზე, ნისლით + ჰაერით ჩაქრობის მეთოდი, 210°C/6 საათიან დაძველების პროცესთან ერთად, აკმაყოფილებს როგორც მექანიკური მახასიათებლების, ასევე დამსხვრევის ტესტირების მოთხოვნებს. ეკონომიურობის გათვალისწინებით, პროდუქტის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, წარმოებისთვის შეირჩა ნისლით + ჰაერით ჩაქრობის მეთოდი და 210°C/6 საათიან დაძველების პროცესი.
3.3 დამსხვრევის ტესტი
მეორე და მესამე ღეროებისთვის, თავის ბოლოები იჭრება 1.5 მ-ით, ხოლო კუდის ბოლოები - 1.2 მ-ით. თავის, შუა და კუდის მონაკვეთებიდან აღებულია ორ-ორი ნიმუში, 300 მმ სიგრძით. დამსხვრევის ტესტები ტარდება 185°C/6სთ და 210°C/6სთ და 8სთ ტემპერატურაზე დაძველების შემდეგ (მექანიკური მახასიათებლების მონაცემები ზემოთ არის მითითებული) უნივერსალურ მასალის ტესტირების მანქანაზე. ტესტები ტარდება 100 მმ/წთ დატვირთვის სიჩქარით, 70%-იანი შეკუმშვის დონით. შედეგები შემდეგია: 210°C/6სთ და 8სთ დაძველების პროცესებით ნისლისა და ჰაერის ჩაქრობის შემთხვევაში, დამსხვრევის ტესტები აკმაყოფილებს მოთხოვნებს, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 3-2-ში, ხოლო ჰაერით ჩაქრობის ნიმუშები ავლენენ ბზარებს ყველა დაძველების პროცესის დროს.
დაქუცმაცების ტესტის შედეგების მიხედვით, 210°C/6 სთ და 8 სთ დაძველების პროცესებით ნისლით + ჰაერით ჩაქრობა აკმაყოფილებს მომხმარებლის მოთხოვნებს.
4 დასკვნა
გაქრობისა და დაბერების პროცესების ოპტიმიზაცია გადამწყვეტი მნიშვნელობისაა პროდუქტის წარმატებული განვითარებისთვის და წარმოადგენს იდეალურ პროცესის გადაწყვეტას „ავარიული ყუთის“ პროდუქტისთვის.
ფართომასშტაბიანი ტესტირების შედეგად დადგინდა, რომ ავარიული ყუთის პროდუქტის მასალის მდგომარეობა უნდა იყოს 6063-T7, ჩაქრობის მეთოდი უნდა იყოს ნისლით + ჰაერით გაგრილება, ხოლო 210°C/6 სთ ტემპერატურაზე დაძველების პროცესი საუკეთესო არჩევანია ალუმინის ღეროების ექსტრუზიისთვის 480-500°C ტემპერატურის დიაპაზონში, 2.5 მმ/წმ ექსტრუზიის ლილვის სიჩქარით, 480°C ექსტრუზიის შტამპის ტემპერატურით და 500-540°C ექსტრუზიის გამოსასვლელი ტემპერატურით.
რედაქტირებულია მეი ჯიანგის მიერ MAT Aluminum-დან
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 7 მაისი
