ການພັດທະນາຂອງ Aluminum Crash Box Extruded Profiles ສໍາລັບ Automotive Impact Beams

ການພັດທະນາຂອງ Aluminum Crash Box Extruded Profiles ສໍາລັບ Automotive Impact Beams

ແນະນຳ

ກັບການພັດທະນາຂອງອຸດສາຫະກໍາລົດຍົນ, ຕະຫຼາດສໍາລັບ beams ຜົນກະທົບໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມແມ່ນຍັງຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາ, ເຖິງແມ່ນວ່າຍັງຂ້ອນຂ້າງຂະຫນາດນ້ອຍໃນຂະຫນາດໂດຍລວມ. ອີງ​ຕາມ​ການ​ຄາດ​ຄະ​ເນ​ໂດຍ Automotive Lightweight Innovation Alliance for the China China Aluminum alloy impact beam market, ໃນປີ 2025, ຄວາມຕ້ອງການຂອງຕະຫຼາດຄາດວ່າຈະມີປະມານ 140,000 ໂຕນ, ຂະຫນາດຕະຫຼາດຄາດວ່າຈະບັນລຸ 4,8 ຕື້ RMB. ຮອດ​ປີ 2030, ຄວາມ​ຕ້ອງການ​ຂອງ​ຕະຫຼາດ​ຄາດ​ວ່າ​ຈະ​ມີ​ປະມານ 220.000 ​ໂຕນ, ຄາດ​ວ່າ​ຈະ​ມີ​ຂະ​ໜາດ​ຕະຫຼາດ 7,7 ຕື້​ຢວນ, ​ແລະ ອັດຕາ​ການ​ເຕີບ​ໂຕ​ຕໍ່​ປີ​ປະມານ 13%. ທ່າອ່ຽງການພັດທະນາຂອງລົດນ້ໍາຫນັກເບົາແລະການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາຂອງແບບຈໍາລອງລົດກາງຫາສູງແມ່ນປັດໃຈຂັບເຄື່ອນທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການພັດທະນາ beams ຜົນກະທົບຂອງໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມໃນປະເທດຈີນ. ຄວາມສົດໃສດ້ານຂອງຕະຫຼາດສໍາລັບລົດຍົນທີ່ຖືກກະທົບກະເທືອນ beam crashes ກໍາລັງມີແນວໂນ້ມ.

ເມື່ອຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼຸດລົງແລະຄວາມກ້າວຫນ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີ, ແຖບຜົນກະທົບດ້ານຫນ້າຂອງໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມແລະກ່ອງອຸປະຕິເຫດແມ່ນຄ່ອຍໆແຜ່ຫຼາຍ. ໃນປັດຈຸບັນ, ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ໃນຮຸ່ນຍານພາຫະນະລະດັບກາງຫາລະດັບສູງເຊັ່ນ: Audi A3, Audi A4L, BMW 3 series, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal, ແລະ Buick LaCrosse.

ຝາຜະໜັງອາລູມີນຽມທີ່ກະທົບກະເທືອນສ່ວນຫຼາຍແມ່ນປະກອບດ້ວຍຝາອັດປາກມົດລູກ, ກ່ອງຂັດ, ແຜ່ນຮອງພື້ນ, ແລະແຂນເບາະລົດດຶງ, ດັ່ງທີ່ສະແດງໃນຮູບທີ 1.

1694833057322

ຮູບທີ 1: Aluminum Alloy Impact Beam Assembly

ກ່ອງອຸປະຕິເຫດແມ່ນກ່ອງໂລຫະທີ່ຕັ້ງຢູ່ລະຫວ່າງລໍາຜົນກະທົບແລະສອງລໍາຕາມລວງຍາວຂອງຍານພາຫະນະ, ສໍາຄັນແມ່ນເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຖັງດູດພະລັງງານ. ພະລັງງານນີ້ຫມາຍເຖິງຜົນບັງຄັບໃຊ້. ໃນເວລາທີ່ຍານພາຫະນະປະສົບກັບການປະທະກັນ, beam ຜົນກະທົບມີລະດັບທີ່ແນ່ນອນຂອງຄວາມສາມາດດູດພະລັງງານ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຖ້າຫາກວ່າພະລັງງານເກີນຄວາມອາດສາມາດຂອງ beam ຜົນກະທົບ, ມັນຈະໂອນພະລັງງານເຂົ້າໄປໃນປ່ອງ crash ໄດ້. ກ່ອງຂັດຈະດູດເອົາແຮງກະທົບທັງໝົດ ແລະ ບິດເບືອນຕົວມັນເອງ, ຮັບປະກັນວ່າສາຍທາງຍາວຍັງຄົງບໍ່ເສຍຫາຍ.

1 ຄວາມຕ້ອງການຜະລິດຕະພັນ

1.1 ຂະຫນາດຕ້ອງປະຕິບັດຕາມຄວາມທົນທານຂອງຮູບແຕ້ມ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 2.

 

1694833194912
ຮູບທີ 2: Crash Box Cross-Section
1.2 ສະຖານະວັດສະດຸ: 6063-T6

1.3 ຄວາມຕ້ອງການດ້ານປະສິດທິພາບກົນຈັກ:

ຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile: ≥215 MPa

ຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດ: ≥205 MPa

ການຍືດຕົວ A50: ≥10%

1.4 ປະສິດທິພາບການຂັດກ່ອງຂັດຂ້ອງ:

ຕາມແກນ X ຂອງຍານພາຫະນະ, ໂດຍໃຊ້ພື້ນຜິວທີ່ໃຫຍ່ກວ່າສ່ວນຂ້າມຂອງຜະລິດຕະພັນ, ໂຫຼດດ້ວຍຄວາມໄວ 100 ມມ/ນາທີຈົນກ່ວາການຂັດ, ດ້ວຍປະລິມານການບີບອັດ 70%. ຄວາມຍາວເບື້ອງຕົ້ນຂອງໂປຣໄຟລ໌ແມ່ນ 300 ມມ. ຢູ່ທີ່ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ຂອງກະດູກເສີມແລະກໍາແພງນອກ, ຮອຍແຕກຄວນຈະມີຫນ້ອຍກວ່າ 15 ມມເພື່ອຖືວ່າເປັນການຍອມຮັບ. ມັນຄວນຈະໄດ້ຮັບການຮັບປະກັນວ່າຮອຍແຕກທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ບໍ່ປະນີປະນອມຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມພະລັງງານຂອງ profile, ແລະບໍ່ຄວນມີຮອຍແຕກທີ່ສໍາຄັນໃນພື້ນທີ່ອື່ນໆຫຼັງຈາກ crushing.

2 ວິທີການພັດທະນາ

ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຮຽກຮ້ອງຕ້ອງການຂອງການປະຕິບັດກົນຈັກແລະການປະຕິບັດການບີບອັດພ້ອມໆກັນ, ວິທີການພັດທະນາແມ່ນມີດັ່ງນີ້:

ໃຊ້ rod 6063B ທີ່ມີອົງປະກອບໂລຫະປະສົມຕົ້ນຕໍ Si 0.38-0.41% ແລະ Mg 0.53-0.60%.

ປະຕິບັດການ quenching ອາກາດແລະການ aging ປອມເພື່ອບັນລຸສະພາບ T6.

ນຳໃຊ້ mist + quenching ອາກາດ ແລະດໍາເນີນການປິ່ນປົວທີ່ມີອາຍຸເກີນກວ່າອາຍຸເພື່ອບັນລຸສະພາບ T7.

3 ການຜະລິດທົດລອງ

3.1 ເງື່ອນໄຂຂອງ Extrusion

ການຜະລິດແມ່ນດໍາເນີນການກ່ຽວກັບການກົດ extrusion 2000T ດ້ວຍອັດຕາສ່ວນ extrusion ຂອງ 36. ວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ແມ່ນ homogenized aluminium rod 6063B. ອຸນຫະພູມຄວາມຮ້ອນຂອງ rod ອະລູມິນຽມມີດັ່ງນີ້: ເຂດ IV ເຂດ 450-III ເຂດ 470-II ເຂດ 490-1 ເຂດ 500. ຄວາມກົດດັນການແຕກຫັກຂອງກະບອກສູບຕົ້ນຕໍແມ່ນປະມານ 210 bar, ໄລຍະ extrusion ທີ່ຫມັ້ນຄົງມີຄວາມກົດດັນ extrusion ໃກ້ກັບ 180 bar. . ຄວາມ​ໄວ extrusion shaft ແມ່ນ 2.5 mm/s​, ແລະ​ຄວາມ​ໄວ extrusion profile ແມ່ນ 5.3 m/min​. ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ຢູ່​ໃນ​ປ່ອງ extrusion ແມ່ນ 500-540 ° C. ການລະງັບແມ່ນເຮັດດ້ວຍເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍພະລັງງານພັດລົມຊ້າຍຢູ່ທີ່ 100%, ພັດລົມກາງຢູ່ທີ່ 100%, ແລະພະລັງງານພັດລົມຂວາຢູ່ທີ່ 50%. ອັດ​ຕາ​ຄວາມ​ເຢັນ​ສະ​ເລ່ຍ​ໃນ​ເຂດ quenching ສູງ​ເຖິງ 300-350 ° C / ນາ​ທີ​, ແລະ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ຫຼັງ​ຈາກ​ການ​ອອກ​ຈາກ​ເຂດ quenching ແມ່ນ 60-180 ° C​. ສໍາລັບໝອກ + ການລະບາຍອາກາດ, ອັດຕາຄວາມເຢັນສະເລ່ຍພາຍໃນເຂດຄວາມຮ້ອນແມ່ນ 430-480 ອົງສາ/ນາທີ, ແລະ ອຸນຫະພູມຫຼັງຈາກອອກຈາກເຂດລະບາຍຄວາມຮ້ອນແມ່ນ 50-70 ອົງສາ. ໂປຼໄຟລ໌ສະແດງໃຫ້ເຫັນບໍ່ມີການງໍທີ່ສໍາຄັນ.

3.2 ອາຍຸ

ປະຕິບັດຕາມຂະບວນການອາຍຸ T6 ຢູ່ທີ່ 185 ° C ເປັນເວລາ 6 ຊົ່ວໂມງ, ຄວາມແຂງຂອງວັດສະດຸແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກມີດັ່ງນີ້:

1694833768610

ອີງຕາມຂະບວນການ aging T7 ຢູ່ທີ່ 210 ° C ສໍາລັບ 6 ຊົ່ວໂມງແລະ 8 ຊົ່ວໂມງ, ຄວາມແຂງຂອງວັດສະດຸແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກມີດັ່ງນີ້:

4

ອີງ​ຕາມ​ຂໍ້​ມູນ​ການ​ທົດ​ສອບ​, ການ mist + ວິ​ທີ​ການ quenching ຂອງ​ອາ​ກາດ​, ລວມ​ກັບ​ຂະ​ບວນ​ການ 210 ° C / 6h​, ຕອບ​ສະ​ຫນອງ​ຄວາມ​ຕ້ອງ​ການ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ການ​ທົດ​ສອບ​ການ​ປວດ​. ພິຈາລະນາການປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ວິທີການ mist + quenching ອາກາດແລະຂະບວນການ 210 ° C / 6h aging ໄດ້ຖືກຄັດເລືອກສໍາລັບການຜະລິດເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງຜະລິດຕະພັນ.

3.3 ການທົດສອບການປວດ

ສໍາລັບເຊືອກທີສອງ ແລະທີສາມ, ປາຍຫົວຖືກຕັດອອກ 1.5 ແມັດ, ສ່ວນຫາງແມ່ນຕັດອອກ 1.2 ແມັດ. ສອງຕົວຢ່າງແຕ່ລະແມ່ນເອົາມາຈາກສ່ວນຫົວ, ກາງ, ແລະຫາງ, ມີຄວາມຍາວ 300 ມມ. ການ​ທົດ​ສອບ​ການ​ຂັດ​ແມ່ນ​ໄດ້​ດໍາ​ເນີນ​ການ​ຫຼັງ​ຈາກ​ທີ່​ສູງ​ອາ​ຍຸ​ທີ່ 185 ° C / 6h ແລະ 210 ° C / 6h ແລະ 8h (ຂໍ້​ມູນ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ກົນ​ຈັກ​ດັ່ງ​ທີ່​ໄດ້​ກ່າວ​ມາ​ຂ້າງ​ເທິງ​) ໃນ​ເຄື່ອງ​ທົດ​ສອບ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​ສາ​ກົນ​. ການ​ທົດ​ສອບ​ແມ່ນ​ໄດ້​ດໍາ​ເນີນ​ການ​ທີ່​ຄວາມ​ໄວ​ການ​ໂຫຼດ 100 ມ​ມ / ນາ​ທີ​ທີ່​ມີ​ຈໍາ​ນວນ​ການ​ບີບ​ອັດ 70​%​. ຜົນໄດ້ຮັບມີດັ່ງນີ້: ສໍາລັບ mist + quenching ອາກາດທີ່ມີ 210 ° C / 6h ແລະ 8h ຂະບວນການ aging, ການທົດສອບ crushing ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການ, ດັ່ງທີ່ສະແດງໃນຮູບ 3-2, ໃນຂະນະທີ່ຕົວຢ່າງ quenched ທາງອາກາດສະແດງໃຫ້ເຫັນ cracking ສໍາລັບຂະບວນການຜູ້ສູງອາຍຸທັງຫມົດ. .

ອີງ​ຕາມ​ຜົນ​ການ​ທົດ​ສອບ crushing​, mist + quenching ອາ​ກາດ​ທີ່​ມີ​ຂະ​ບວນ​ການ 210°C / 6h ແລະ 8h aging ໄດ້​ຕອບ​ສະ​ຫນອງ​ຄວາມ​ຕ້ອງ​ການ​ຂອງ​ລູກ​ຄ້າ​.

1694834109832

ຮູບທີ 3-1: ມີຮອຍແຕກຢ່າງຮ້າຍແຮງໃນອາກາດ quenching, ບໍ່ເປັນໄປຕາມຮູບທີ່ 3-2: ບໍ່ມີຮອຍແຕກໃນໝອກ + ການລະບາຍອາກາດ, ສອດຄ່ອງ.

4 ສະຫຼຸບ

ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຂະບວນການ quenching ແລະ aging ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການພັດທະນາສົບຜົນສໍາເລັດຂອງຜະລິດຕະພັນແລະສະຫນອງການແກ້ໄຂຂະບວນການທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການຜະລິດຕະພັນກ່ອງ crash.

ໂດຍຜ່ານການທົດສອບຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ມັນໄດ້ຖືກກໍານົດວ່າສະພາບວັດສະດຸສໍາລັບຜະລິດຕະພັນກ່ອງອຸປະຕິເຫດຄວນຈະເປັນ 6063-T7, ວິທີການ quenching ແມ່ນ mist + ອາກາດເຢັນ, ແລະຂະບວນການ aging ທີ່ 210 ° C / 6h ເປັນທາງເລືອກທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການ extruding rods ອະລູມິນຽມ. ມີອຸນຫະພູມຕັ້ງແຕ່ 480-500 ° C, ຄວາມໄວຂອງ shaft extrusion ຂອງ 2.5 mm / s, ອຸນຫະພູມ extrusion die ຂອງ 480 ° C, ແລະອຸນຫະພູມຊ່ອງສຽບ extrusion ຂອງ 500-540 ° C.

ແກ້ໄຂໂດຍ May Jiang ຈາກ MAT Aluminum


ເວລາປະກາດ: 07-07-2024