คำอธิบายเชิงปฏิบัติเกี่ยวกับวิธีแก้ปัญหา เช่น เม็ดหยาบบนพื้นผิว และการเชื่อมโปรไฟล์อะลูมิเนียมสำหรับ EV ที่ยาก

ด้วยความตระหนักรู้ที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการปกป้องสิ่งแวดล้อม การพัฒนาและการสนับสนุนพลังงานใหม่ทั่วโลกทำให้การส่งเสริมและการประยุกต์ใช้รถยนต์พลังงานใกล้เข้ามา ในเวลาเดียวกัน ข้อกำหนดสำหรับการพัฒนาวัสดุยานยนต์น้ำหนักเบา การใช้โลหะผสมอลูมิเนียมอย่างปลอดภัย คุณภาพพื้นผิว ขนาด และคุณสมบัติทางกลมีเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ยกตัวอย่างเช่น EV ที่มีน้ำหนักตัวรถ 1.6 ตัน วัสดุอลูมิเนียมอัลลอยด์มีน้ำหนักประมาณ 450 กิโลกรัม คิดเป็นประมาณ 30% ข้อบกพร่องที่พื้นผิวที่ปรากฏในกระบวนการผลิตการอัดขึ้นรูป โดยเฉพาะปัญหาเกรนหยาบบนพื้นผิวภายในและภายนอก ส่งผลร้ายแรงต่อความก้าวหน้าในการผลิตโปรไฟล์อลูมิเนียม และกลายเป็นคอขวดของการพัฒนาการใช้งาน

สำหรับโปรไฟล์แบบอัดขึ้นรูป การออกแบบและการผลิตแม่พิมพ์อัดขึ้นรูปมีความสำคัญสูงสุด ดังนั้นการวิจัยและพัฒนาแม่พิมพ์สำหรับโปรไฟล์อะลูมิเนียม EV จึงเป็นสิ่งจำเป็น การนำเสนอโซลูชันแม่พิมพ์ทางวิทยาศาสตร์และสมเหตุสมผลสามารถปรับปรุงอัตราที่เหมาะสมและประสิทธิภาพการอัดขึ้นรูปโปรไฟล์อะลูมิเนียม EV เพื่อตอบสนองความต้องการของตลาดได้

1 มาตรฐานผลิตภัณฑ์

(1) วัสดุ การรักษาพื้นผิว และการป้องกันการกัดกร่อนของชิ้นส่วนและส่วนประกอบจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องของ ETS-01-007 “ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับชิ้นส่วนโปรไฟล์โลหะผสมอลูมิเนียม” และ ETS-01-006 “ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับพื้นผิวออกซิเดชันขั้วบวก การรักษา".

(2) การรักษาพื้นผิว: ออกซิเดชันขั้วบวก พื้นผิวจะต้องไม่มีเมล็ดหยาบ

(3) พื้นผิวของชิ้นส่วนไม่ได้รับอนุญาตให้มีข้อบกพร่องเช่นรอยแตกและริ้วรอย ชิ้นส่วนไม่ได้รับอนุญาตให้ปนเปื้อนหลังจากออกซิเดชั่น

(4) สารต้องห้ามของผลิตภัณฑ์เป็นไปตามข้อกำหนดของ Q/JL J160001-2017 “ข้อกำหนดสำหรับสารต้องห้ามและถูกจำกัดในชิ้นส่วนและวัสดุยานยนต์”

(5) ข้อกำหนดด้านสมรรถนะทางกล: ความต้านทานแรงดึง ≥ 210 MPa, ความแข็งแรงของผลผลิต ≥ 180 MPa, การยืดตัวหลังจากการแตกหัก A50 ≥ 8%

(6) ข้อกำหนดสำหรับส่วนประกอบอลูมิเนียมอัลลอยด์สำหรับรถยนต์พลังงานใหม่แสดงไว้ในตารางที่ 1

2 การเพิ่มประสิทธิภาพและการวิเคราะห์เปรียบเทียบโครงสร้างแม่พิมพ์อัดขึ้นรูป เกิดการตัดไฟขนาดใหญ่

(1) วิธีแก้ปัญหาแบบดั้งเดิม 1: นั่นคือเพื่อปรับปรุงการออกแบบแม่พิมพ์อัดขึ้นรูปด้านหน้า ดังแสดงในรูปที่ 2 ตามแนวคิดการออกแบบทั่วไป ดังที่แสดงโดยลูกศรในรูป ตำแหน่งซี่โครงกลางและตำแหน่งระบายน้ำใต้ลิ้นคือ ผ่านการประมวลผล โดยทางระบายน้ำด้านบนและด้านล่างอยู่ที่ 20° ด้านหนึ่ง และใช้ความสูงการระบายน้ำ H15 มม. เพื่อจ่ายอะลูมิเนียมหลอมเหลวให้กับส่วนซี่โครง มีดเปล่าใต้ลิ้นจะถูกถ่ายโอนไปในมุมฉาก และอลูมิเนียมหลอมเหลวยังคงอยู่ที่มุม ซึ่งง่ายต่อการสร้างโซนตายด้วยตะกรันอลูมิเนียม หลังจากการผลิต จะมีการตรวจสอบโดยออกซิเดชันว่าพื้นผิวมีแนวโน้มที่จะเกิดปัญหาเกรนหยาบอย่างมาก

การปรับปรุงเบื้องต้นต่อไปนี้เกิดขึ้นกับกระบวนการผลิตแม่พิมพ์แบบดั้งเดิม:

ก. จากแม่พิมพ์นี้ เราพยายามเพิ่มปริมาณอะลูมิเนียมให้กับซี่โครงโดยการป้อน

ข. บนพื้นฐานของความลึกเดิม ความลึกของมีดเปล่าใต้ลิ้นจะลึกขึ้น นั่นคือเพิ่ม 5 มม. ให้กับ 15 มม. ดั้งเดิม

ค. ความกว้างของใบมีดเปล่าใต้ลิ้นจะกว้างขึ้น 2 มม. ขึ้นอยู่กับขนาด 14 มม. ดั้งเดิม ภาพจริงหลังจากการเพิ่มประสิทธิภาพจะแสดงในรูปที่ 3

ผลการตรวจสอบแสดงให้เห็นว่าหลังจากการปรับปรุงเบื้องต้นทั้งสามประการข้างต้น ข้อบกพร่องของเกรนหยาบยังคงมีอยู่ในโปรไฟล์หลังการบำบัดด้วยออกซิเดชัน และไม่ได้รับการแก้ไขอย่างสมเหตุสมผล นี่แสดงให้เห็นว่าแผนการปรับปรุงเบื้องต้นยังไม่สามารถตอบสนองความต้องการการผลิตวัสดุโลหะผสมอลูมิเนียมสำหรับ EV ได้

(2) โครงการใหม่ 2 ได้รับการเสนอตามการปรับให้เหมาะสมเบื้องต้น การออกแบบแม่พิมพ์ของ New Scheme 2 แสดงในรูปที่ 4 ตาม "หลักการการไหลของโลหะ" และ "กฎที่มีความต้านทานน้อยที่สุด" แม่พิมพ์ชิ้นส่วนยานยนต์ที่ได้รับการปรับปรุงใช้รูปแบบการออกแบบ "open back hole" ตำแหน่งซี่โครงมีบทบาทในการกระแทกโดยตรงและลดความต้านทานแรงเสียดทาน พื้นผิวป้อนได้รับการออกแบบให้เป็น "รูปทรงฝาหม้อ" และตำแหน่งของสะพานถูกประมวลผลเป็นประเภทแอมพลิจูด จุดประสงค์คือเพื่อลดความต้านทานแรงเสียดทาน ปรับปรุงฟิวชั่น และลดความดันในการอัดขึ้นรูป สะพานจมให้มากที่สุดเพื่อป้องกันปัญหาเม็ดหยาบที่ด้านล่างของสะพาน และความกว้างของมีดเปล่าใต้ลิ้นของก้นสะพานคือ ≤3มม. ความแตกต่างของขั้นตอนระหว่างสายพานทำงานและสายพานทำงานด้านล่างคือ ≤1.0มม. มีดเปล่าใต้ลิ้นแม่พิมพ์ด้านบนเรียบและเปลี่ยนอย่างสม่ำเสมอ โดยไม่ทิ้งสิ่งกีดขวางการไหล และเจาะรูขึ้นรูปโดยตรงที่สุดเท่าที่จะทำได้ สายพานทำงานระหว่างหัวทั้งสองที่ซี่โครงด้านในตรงกลางจะสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยทั่วไปจะมีค่า 1.5 ถึง 2 เท่าของความหนาของผนัง ร่องระบายน้ำมีการเปลี่ยนแปลงอย่างราบรื่นเพื่อตอบสนองความต้องการของน้ำอลูมิเนียมโลหะที่เพียงพอที่ไหลเข้าไปในโพรง นำเสนอสถานะหลอมรวมอย่างสมบูรณ์ และไม่ทิ้งโซนตายไว้ที่ใด ๆ (มีดเปล่าที่อยู่ด้านหลังดายบนไม่เกิน 2 ถึง 2.5 มม. ). การเปรียบเทียบโครงสร้างแม่พิมพ์อัดขึ้นรูปก่อนและหลังการปรับปรุงแสดงในรูปที่ 5

(3) ใส่ใจกับการปรับปรุงรายละเอียดการประมวลผล ตำแหน่งสะพานได้รับการขัดเงาและเชื่อมต่ออย่างราบรื่น สายพานงานแม่พิมพ์ด้านบนและด้านล่างเรียบ ความต้านทานการเสียรูปลดลง และการไหลของโลหะได้รับการปรับปรุงเพื่อลดการเสียรูปไม่สม่ำเสมอ สามารถระงับปัญหาต่างๆ เช่น เมล็ดหยาบและการเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงมั่นใจได้ว่าตำแหน่งการปล่อยซี่โครงและความเร็วของรากสะพานจะซิงโครไนซ์กับส่วนอื่นๆ และระงับปัญหาพื้นผิวอย่างสมเหตุสมผลและทางวิทยาศาสตร์ เช่น การเชื่อมเกรนหยาบบนพื้นผิวของอะลูมิเนียม ประวัติโดยย่อ . การเปรียบเทียบก่อนและหลังการปรับปรุงการระบายน้ำของเชื้อราแสดงในรูปที่ 6

3 กระบวนการอัดรีด

สำหรับอะลูมิเนียมอัลลอยด์ 6063-T6 สำหรับ EV อัตราส่วนการอัดขึ้นรูปของแม่พิมพ์แยกจะคำนวณเป็น 20-80 และอัตราส่วนการอัดขึ้นรูปของวัสดุอะลูมิเนียมนี้ในเครื่องจักร 1800t คือ 23 ซึ่งตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพการผลิตของเครื่องจักร กระบวนการอัดรีดแสดงไว้ในตารางที่ 2

ตารางที่ 2 กระบวนการผลิตการอัดรีดโปรไฟล์อลูมิเนียมสำหรับยึดคานของชุดแบตเตอรี่ EV ใหม่

ให้ความสนใจกับประเด็นต่อไปนี้เมื่อทำการอัดขึ้นรูป:

(1) ห้ามไม่ให้ความร้อนแม่พิมพ์ในเตาเดียวกัน มิฉะนั้นอุณหภูมิของแม่พิมพ์จะไม่เท่ากันและการตกผลึกจะเกิดขึ้นได้ง่าย

(2) หากการปิดเครื่องผิดปกติเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการอัดรีด เวลาปิดเครื่องจะต้องไม่เกิน 3 นาที มิฉะนั้นจะต้องถอดแม่พิมพ์ออก

(3) ห้ามมิให้กลับไปที่เตาเผาเพื่อให้ความร้อนแล้วขับออกมาโดยตรงหลังจากการรื้อถอน

4. มาตรการซ่อมแซมเชื้อราและประสิทธิผล

หลังจากซ่อมแซมแม่พิมพ์และทดลองปรับปรุงแม่พิมพ์หลายสิบครั้ง จะมีการเสนอแผนการซ่อมแซมแม่พิมพ์ที่เหมาะสมดังต่อไปนี้

(1) ทำการแก้ไขและปรับให้เข้ากับแบบเดิมเป็นครั้งแรก:

1. พยายามจมสะพานให้มากที่สุด และความกว้างของก้นสะพานควรอยู่ที่ ≤ 3 มม.

2 ความแตกต่างของขั้นตอนระหว่างเข็มขัดทำงานของหัวและเข็มขัดทำงานของแม่พิมพ์ล่างควรอยู่ที่ ≤1.0 มม.

3 อย่าทิ้งสิ่งกีดขวางการไหลไว้

④ เข็มขัดทำงานระหว่างหัวชายทั้งสองที่ซี่โครงด้านในควรสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และการเปลี่ยนแปลงของร่องระบายน้ำควรเรียบ ใหญ่และเรียบที่สุด

⑤ สายพานการทำงานของแม่พิมพ์ล่างควรสั้นที่สุด

⑥ ไม่ควรทิ้งโซนตายไว้ที่ใด ๆ (มีดเปล่าด้านหลังไม่ควรเกิน 2 มม.)

⑦ ซ่อมแซมแม่พิมพ์ด้านบนด้วยเมล็ดหยาบในช่องด้านใน ลดสายพานการทำงานของแม่พิมพ์ด้านล่างและทำให้บล็อกการไหลเรียบ หรือไม่มีบล็อกการไหลและทำให้สายพานการทำงานของแม่พิมพ์ด้านล่างสั้นลง

(2) จากการปรับเปลี่ยนแม่พิมพ์เพิ่มเติมและปรับปรุงแม่พิมพ์ข้างต้น จะทำการปรับเปลี่ยนแม่พิมพ์ดังต่อไปนี้:

1. กำจัดจุดบอดของหัวชายทั้งสอง

② ขูดบล็อกการไหลออก

3 ลดความแตกต่างของความสูงระหว่างส่วนหัวและโซนการทำงานของแม่พิมพ์ล่าง

④ ย่อโซนการทำงานของดายล่างให้สั้นลง

(3) หลังจากซ่อมแซมและปรับปรุงแม่พิมพ์แล้ว คุณภาพพื้นผิวของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะเข้าสู่สภาวะที่เหมาะสม โดยมีพื้นผิวที่สว่างและไม่มีเม็ดหยาบ ซึ่งช่วยแก้ปัญหาเม็ดหยาบ การเชื่อม และข้อบกพร่องอื่น ๆ ที่มีอยู่บนพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ โปรไฟล์อลูมิเนียมสำหรับ EV

(4) ปริมาณการอัดขึ้นรูปเพิ่มขึ้นจากเดิม 5 ตัน/วัน เป็น 15 ตัน/วัน ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตได้อย่างมาก

5 บทสรุป

ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพและปรับปรุงแม่พิมพ์เดิมซ้ำๆ ปัญหาสำคัญที่เกี่ยวข้องกับเกรนหยาบบนพื้นผิวและการเชื่อมโปรไฟล์อลูมิเนียมสำหรับ EV ก็ได้รับการแก้ไขอย่างสมบูรณ์

(1) จุดอ่อนของแม่พิมพ์เดิม ซึ่งเป็นเส้นตำแหน่งซี่โครงตรงกลาง ได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างมีเหตุผล โดยการกำจัดโซนที่ตายแล้วของหัวทั้งสอง ทำให้บล็อกการไหลราบเรียบ ลดความแตกต่างของความสูงระหว่างส่วนหัวและโซนการทำงานของแม่พิมพ์ล่าง และลดโซนการทำงานของแม่พิมพ์ด้านล่างให้สั้นลง ข้อบกพร่องที่พื้นผิวของอลูมิเนียมอัลลอยด์ 6063 ที่ใช้ในประเภทนี้ รถยนต์ เช่น เมล็ดหยาบและการเชื่อม ก็สามารถเอาชนะได้สำเร็จ

(2) ปริมาณการอัดขึ้นรูปเพิ่มขึ้นจาก 5 ตัน/วัน เป็น 15 ตัน/วัน ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตได้อย่างมาก

(3) กรณีที่ประสบความสำเร็จของการออกแบบและการผลิตแม่พิมพ์อัดขึ้นรูปนี้เป็นตัวแทนและอ้างอิงได้ในการผลิตโปรไฟล์ที่คล้ายกันและสมควรได้รับการส่งเสริม