Invoering
Met de ontwikkeling van de auto -industrie groeit de markt voor impactbundels van aluminiumlegering ook snel, hoewel nog steeds relatief klein in de totale grootte. Volgens de voorspelling van de Automotive Lightweight Technology Innovation Alliance voor de Chinese aluminiumlegering Impact Beam -markt, wordt tegen 2025 geschat op de marktvraag ongeveer 140.000 ton, met een marktomvang die naar verwachting 4,8 miljard RMB zal bereiken. Tegen 2030 zal de marktvraag naar verwachting ongeveer 220.000 ton bedragen, met een geschatte marktomvang van 7,7 miljard RMB en een samengestelde jaarlijkse groei van ongeveer 13%. De ontwikkelingstrend van lichtgewicht en de snelle groei van voertuigmodellen van het midden tot hoge eind zijn belangrijke drijffactoren voor de ontwikkeling van impactbundels van aluminiumlegering in China. De marktperspectieven voor auto -bundelbakken in de auto zijn veelbelovend.
Naarmate de kosten dalen en de technologie vordert, worden aluminium legering de impactbundels en crashboxen geleidelijk breder. Momenteel worden ze gebruikt in het midden tot hoge end voertuigmodellen zoals Audi A3, Audi A4L, BMW 3-serie, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal en Buick Lacrosse.
Aluminium legering bundels zijn voornamelijk samengesteld uit impactkruisbomen, crashboxen, montagebasisplaten en sleephaakmouwen, zoals getoond in figuur 1.
Figuur 1: Aluminium legering Impact Beam Assembly
De crashbox is een metalen doos tussen de impactstraal en twee longitudinale stralen van het voertuig, in wezen dienen als een energie-absorberende container. Deze energie verwijst naar de kracht van impact. Wanneer een voertuig een botsing ervaart, heeft de impactstraal een zekere mate van energie-absorberende capaciteit. Als de energie echter de capaciteit van de impactbalk overschrijdt, zal deze de energie overbrengen naar de crashbox. De crashbox absorbeert alle impactkracht en vervormt zichzelf, zodat de longitudinale stralen onbeschadigd blijven.
1 productvereisten
1.1 Dimensies moeten zich houden aan de tolerantievereisten van de tekening, zoals weergegeven in figuur 2.
1.3 Mechanische prestatievereisten:
Treksterkte: ≥215 MPa
Opbrengststerkte: ≥205 MPA
Rek A50: ≥10%
1.4 Crashbox Crushing Performance:
Langs de x-as van het voertuig, met behulp van een botsingoppervlak dat groter is dan de dwarsdoorsnede van het product, laadt u met een snelheid van 100 mm/min tot het pletten, met een compressiebedrag van 70%. De beginlengte van het profiel is 300 mm. Bij de kruising van de versterkende rib en de buitenmuur moeten scheuren minder dan 15 mm zijn om acceptabel te worden geacht. Er moet ervoor worden gezorgd dat het toegestane kraken niet in gevaar komt dat de verpletterende energie-absorberende capaciteit van het profiel niet in gevaar komt en dat er na het pletten geen significante scheuren in andere gebieden zou moeten zijn.
2 Ontwikkelingsbenadering
Om tegelijkertijd te voldoen aan de vereisten van mechanische prestaties en verpletterende prestaties, is de ontwikkelingsbenadering als volgt:
Gebruik 6063b staaf met een primaire legeringssamenstelling van SI 0,38-0,41% en Mg 0,53-0,60%.
Voer luchtuitballen en kunstmatige veroudering uit om de T6 -toestand te bereiken.
Gebruik Mist + Air blussen en voer een oververouderingsbehandeling uit om de T7-toestand te bereiken.
3 pilootproductie
3.1 Extrusievoorwaarden
Productie wordt uitgevoerd op een 2000T -extrusiedruk met een extrusieverhouding van 36. Het gebruikte materiaal is gehomogeniseerde aluminium staaf 6063b. De verwarmingstemperaturen van de aluminium staaf zijn als volgt: IV Zone 450-III Zone 470-II Zone 490-1 Zone 500. De doorbraakdruk van de hoofdcilinder is rond de 210 bar, met de stabiele extrusiefase met een extrusiedruk dicht bij 180 bar . De snelheid van de extrusieas is 2,5 mm/s en de extrusiesnelheid van het profiel is 5,3 m/min. De temperatuur bij het extrusie-uitlaat is 500-540 ° C. Het blussen wordt gedaan met behulp van luchtkoeling met het linker ventilatorvermogen op 100%, middelste ventilatorvermogen op 100%en rechter ventilatorvermogen op 50%. De gemiddelde koelsnelheid in de bluszone bereikt 300-350 ° C/min, en de temperatuur na het verlaten van de bluszone is 60-180 ° C. Voor Mist + Air Eyching bereikt de gemiddelde koelsnelheid in de verwarmingszone 430-480 ° C/min, en de temperatuur na het verlaten van de bluszone is 50-70 ° C. Het profiel vertoont geen significante buiging.
3.2 veroudering
Na het T6 -verouderingsproces bij 185 ° C gedurende 6 uur zijn de hardheid en mechanische eigenschappen van het materiaal als volgt:
Volgens het T7 -verouderingsproces bij 210 ° C gedurende 6 uur en 8 uur zijn de hardheid en mechanische eigenschappen van het materiaal als volgt:
Op basis van de testgegevens voldoet de Mist + Air Buenching -methode, gecombineerd met het verouderingsproces van 210 ° C/6H, aan de vereisten voor zowel mechanische prestaties als verpletterende testen. Rekening houdend met kosteneffectiviteit, werden de Mist + Air blusmethode en het 210 ° C/6H verouderingsproces geselecteerd voor de productie om aan de vereisten van het product te voldoen.
3.3 Beperkingstest
Voor de tweede en derde staven wordt het hoofduiteinde met 1,5 m afgesneden en wordt het staartuiteinde met 1,2 m afgesneden. Twee monsters worden elk uit de kop, het midden- en staartsecties gehaald, met een lengte van 300 mm. Beperkingstests worden uitgevoerd na veroudering bij 185 ° C/6H en 210 ° C/6H en 8H (mechanische prestatiegegevens zoals hierboven vermeld) op een universele materiaaltestmachine. De tests worden uitgevoerd met een laadsnelheid van 100 mm/min met een compressiebedrag van 70%. De resultaten zijn als volgt: Voor mist + lucht blussen met de 210 ° C/6H en 8H verouderingsprocessen, voldoen de verpletterende tests aan de vereisten, zoals weergegeven in figuur 3-2, terwijl de luchtgrenesmonsters kraken vertonen voor alle verouderingsprocessen .
Op basis van de verpletterende testresultaten voldoet Mist + Air Eyinging met de 210 ° C/6H en 8H verouderingsprocessen aan de vereisten van de klant.
4 Conclusie
De optimalisatie van blus- en verouderingsprocessen is cruciaal voor de succesvolle ontwikkeling van het product en biedt een ideale procesoplossing voor het Crash Box -product.
Door uitgebreide testen is vastgesteld dat de materiaalstatus voor het Crash Box-product 6063-T7 moet zijn, de blusmethode Mist + Air-koeling is en het verouderingsproces bij 210 ° C/6H is de beste keuze voor het extruderen van aluminium staven Met temperaturen variërend van 480-500 ° C, extrusieassnelheid van 2,5 mm/s, extrusiediostemperatuur van 480 ° C en extrusie-uitlaattemperatuur van 500-540 ° C.
Bewerkt door May Jiang van Mat Aluminium
Posttijd: mei-07-2024
