Автокөлік соққыларының арқалықтары үшін алюминийден жасалған апаттық қораптың экструдталған профильдерін әзірлеу

Автокөлік соққыларының арқалықтары үшін алюминийден жасалған апаттық қораптың экструдталған профильдерін әзірлеу

Кіріспе

Автокөлік өнеркәсібінің дамуымен алюминий қорытпасынан жасалған соққы арқалықтары нарығы жалпы өлшемде әлі де салыстырмалы түрде шағын болса да, тез өсуде. Қытайлық алюминий қорытпасының соққылы сәулелер нарығына арналған жеңіл автомобильдік технологиялар инновациялық альянсының болжамына сәйкес, 2025 жылға қарай нарықтағы сұраныс шамамен 140 000 тоннаны құрайды, нарық көлемі 4,8 миллиард юанға жетеді деп күтілуде. 2030 жылға қарай нарық сұранысы шамамен 220 000 тоннаны құрайды, болжамды нарық көлемі 7,7 миллиард юань және жылдық күрделі өсу қарқыны шамамен 13% құрайды. Жеңіл салмақтың даму тенденциясы және ортадан жоғары деңгейлі көлік үлгілерінің жылдам өсуі Қытайдағы алюминий қорытпасының соққы сәулелерін дамытудың маңызды қозғаушы факторлары болып табылады. Автокөлік соққылық сәулелерінің апаттық қораптарының нарықтық перспективалары перспективалы.

Шығындар азайып, технология дамыған сайын, алюминий қорытпасынан жасалған алдыңғы соққы арқалықтары мен апаттық қораптар бірте-бірте кең таралуда. Қазіргі уақытта олар Audi A3, Audi A4L, BMW 3 сериясы, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal және Buick LaCrosse сияқты ортадан жоғары деңгейлі көлік модельдерінде қолданылады.

Алюминий қорытпасынан жасалған соққы арқалықтар, негізінен, 1-суретте көрсетілгендей соққылы арқалықтардан, соққы қораптарынан, монтаждық негіздік тақталардан және сүйреу ілмектерінің жеңдерінен тұрады.

1694833057322

1-сурет: Алюминий қорытпасының әсер етуші арқалық жинағы

Соққыға қарсы қорап - бұл соққы сәулесі мен көліктің екі бойлық арқалығының арасында орналасқан металл қорап, негізінен энергияны сіңіретін контейнер ретінде қызмет етеді. Бұл энергия әсер ету күшін білдіреді. Көлік соқтығысқан кезде соққы сәулесінің белгілі бір дәрежеде энергияны сіңіру қабілеті болады. Дегенмен, энергия соққы сәулесінің сыйымдылығынан асып кетсе, ол энергияны апаттық қорапқа береді. Соққыға арналған қорап барлық соққы күшін сіңіреді және бойлық арқалықтардың зақымданбауын қамтамасыз ете отырып, өзін деформациялайды.

1 Өнімге қойылатын талаптар

1.1 Өлшемдер 2-суретте көрсетілгендей сызбаның төзімділік талаптарына сәйкес келуі керек.

 

1694833194912
2-сурет: Crash Box көлденең қимасы
1.2 Материалдық күй: 6063-T6

1.3 Механикалық өнімділікке қойылатын талаптар:

Созылу беріктігі: ≥215 МПа

Шығымдылық күші: ≥205 МПа

Ұзарту A50: ≥10%

1.4 Crash Box ұсақтау өнімділігі:

Көлік құралының X осі бойымен бұйымның көлденең қимасынан үлкен соқтығыс бетін пайдаланып, 70% қысу мөлшерімен ұсақталғанға дейін 100 мм/мин жылдамдықпен жүктеңіз. Профильдің бастапқы ұзындығы 300 мм. Арматуралық қабырға мен сыртқы қабырғаның түйіскен жерінде қолайлы деп санау үшін жарықтар 15 мм-ден аз болуы керек. Рұқсат етілген крекинг профильдің ұсақтау энергиясын сіңіру қабілетін бұзбауын қамтамасыз ету керек, ал басқа жерлерде ұсақтаудан кейін айтарлықтай жарықтар болмауы керек.

2 Даму тәсілі

Механикалық өнімділік пен ұсақтау өнімділігі талаптарын бір уақытта қанағаттандыру үшін әзірлеу тәсілі келесідей:

Si 0,38-0,41% және Mg 0,53-0,60% бастапқы қорытпа құрамы бар 6063B таяқшасын пайдаланыңыз.

T6 күйіне жету үшін ауаны сөндіруді және жасанды қартаюды орындаңыз.

T7 жағдайына қол жеткізу үшін тұман + ауаны сөндіру және шамадан тыс қартаюды емдеуді қолданыңыз.

3 Пилоттық өндіріс

3.1 Экструзия шарттары

Өндіріс экструзия коэффициенті 36 болатын 2000Т экструзиялық прессте жүзеге асырылады. Қолданылатын материал гомогенизацияланған алюминий өзек 6063B. Алюминий штангасының қыздыру температурасы төмендегідей: IV аймақ 450-III аймақ 470-II аймақ 490-1 аймақ 500. Негізгі цилиндрдің серпінді қысымы шамамен 210 бар, ал тұрақты экструзия фазасы 180 барға жақын экструзия қысымына ие. . Экструзия білігінің жылдамдығы 2,5 мм/с, ал профильді экструзия жылдамдығы 5,3 м/мин. Экструзия шығатын жердегі температура 500-540°С. Сөндіру сол жақ желдеткіш қуаты 100%, ортаңғы желдеткіш қуаты 100% және оң жақ желдеткіш қуаты 50% болатын ауа салқындату арқылы орындалады. Сөндіру аймағының ішінде орташа салқындату жылдамдығы 300-350°С/мин жетеді, ал сөндіру аймағынан шыққаннан кейінгі температура 60-180°С. Тұман + ауаны сөндіру үшін қыздыру аймағының ішіндегі орташа салқындату жылдамдығы 430-480°С/мин жетеді, ал сөндіру аймағынан шыққаннан кейінгі температура 50-70°С. Профильде айтарлықтай иілу байқалмайды.

3.2 Қартаю

185°C температурада 6 сағат бойы T6 қартаю процесінен кейін материалдың қаттылығы мен механикалық қасиеттері төмендегідей болады:

1694833768610

T7 қартаю процесіне сәйкес 210°C температурада 6 сағат және 8 сағат бойы материалдың қаттылығы мен механикалық қасиеттері келесідей:

4

Сынақ деректеріне сүйене отырып, тұман + ауаны сөндіру әдісі 210°C/6 сағ қартаю процесімен біріктірілген, механикалық өнімділік пен ұсақтау сынағы талаптарына сәйкес келеді. Экономикалық тиімділікті ескере отырып, өнім талаптарын қанағаттандыру үшін өндіріс үшін тұман + ауаны сөндіру әдісі және 210°C/6сағ қартаю процесі таңдалды.

3.3 Ұсақтау сынағы

Екінші және үшінші шыбықтар үшін бас ұшы 1,5 м, ал құйрық ұшы 1,2 м кесіледі. Ұзындығы 300 мм болатын бас, ортаңғы және құйрық бөліктерінен әрқайсысы екі үлгіден алынады. Ұсақтау сынақтары әмбебап материалды сынау машинасында 185°C/6сағ және 210°C/6сағ және 8сағ (жоғарыда айтылғандай механикалық өнімділік деректері) қартаюдан кейін жүргізіледі. Сынақтар 70% қысу мөлшерімен 100 мм/мин жүктеу жылдамдығында жүргізіледі. Нәтижелер төмендегідей: 210°C/6сағ және 8сағ қартаю процестерімен тұман + ауамен сөндіру үшін, ұсақтау сынақтары 3-2-суретте көрсетілген талаптарға сәйкес келеді, ал ауамен сөндірілетін үлгілер барлық қартаю процестері үшін крекинг көрсетеді. .

Ұнтақтау сынағы нәтижелерінің негізінде 210°C/6сағ және 8сағ қартаю процестерімен тұман + ауаны сөндіру тұтынушы талаптарына сәйкес келеді.

1694834109832

3-1-сурет: Ауаны сөндіру кезіндегі қатты крекинг, сәйкес емес. 3-2-сурет: Тұманда крекинг жоқ + Ауаны сөндіру, үйлесімді

4 Қорытынды

Өндіру және қартаю процестерін оңтайландыру өнімнің сәтті дамуы үшін өте маңызды және апатты қорап өнімі үшін тамаша технологиялық шешімді қамтамасыз етеді.

Кең ауқымды тестілеу арқылы апаттық қорап өнімінің материалдық күйі 6063-T7 болуы керек, сөндіру әдісі - тұман + ауа салқындату және 210 ° C/6 сағ қартаю процесі алюминий шыбықтарын экструдтау үшін ең жақсы таңдау болып табылады. Температурасы 480-500°С, экструзия білігінің жылдамдығы 2,5 мм/с, экструзия қалыбының температурасы 480°C, ал экструзияның шығу температурасы 500-540°C.

MAT алюминийінен Мэй Цзян өңдеген


Жіберу уақыты: 07 мамыр 2024 ж