Introduzione
Cù u sviluppu di l'industria di l'automobile, u mercatu di i fasci d'impattu in lega d'aluminiu hè ancu in crescita rapidamente, ancu s'ellu hè relativamente chjucu in dimensione generale. Sicondu a previsione di l'Automotive Lightweight Technology Innovation Alliance per u mercatu cinese di fasci d'impattu in lega d'aluminiu, per u 2025, a dumanda di u mercatu hè stimata à circa 140 000 tunnellate, cù una dimensione di u mercatu prevista per ghjunghje à 4,8 miliardi di RMB. Per u 2030, a dumanda di u mercatu hè prughjettata per esse di circa 220 000 tunnellate, cù una dimensione di u mercatu stimata di 7,7 miliardi di RMB, è un tassu di crescita annuale cumpostu di circa 13%. A tendenza di sviluppu di lightweighting è a rapida crescita di mudelli di veiculi mid-to-high-end sò fattori di mutore impurtanti per u sviluppu di fasci d'impattu in lega d'aluminiu in Cina. E prospettive di u mercatu per i scatuli di crash di fasci d'impattu di l'automobile sò promettenti.
Cume i costi diminuiscenu è avanza a tecnulugia, i fasci d'impattu frontale in lega d'aluminiu è i scatuli di crash sò gradualmente diventati più diffusi. Attualmente, sò usati in mudelli di veiculi mid-to-high-end cum'è Audi A3, Audi A4L, BMW 3 series, BMW X1, Mercedes-Benz C260, Honda CR-V, Toyota RAV4, Buick Regal, è Buick LaCrosse.
I fasci d'impattu in lega d'aluminiu sò principalmente cumposti da traverse d'impattu, scatuli di crash, basi di muntatura è manichi di ganci di rimorchiu, cum'è mostra in Figura 1.
Figura 1: Assemblea d'Aluminum Alloy Impact Beam
A scatula di crash hè una scatula metallica situata trà u fasciu di l'impattu è dui fasci longitudinali di u veiculu, essenzialmente serve cum'è un containeru chì assorbe l'energia. Questa energia si riferisce à a forza di l'impattu. Quandu un veiculu sperimenta una collisione, u fasciu d'impattu hà un certu gradu di capacità d'assorbimentu d'energia. In ogni casu, se l'energia supera a capacità di u fasciu d'impattu, trasfirerà l'energia à a scatula di crash. U crash box assorbe tutta a forza di l'impattu è si deforma, assicurendu chì i fasci longitudinali restanu intatti.
1 Requisiti di u produttu
1.1 E dimensioni devenu aderisce à i requisiti di tolleranza di u disegnu, cum'è mostra in Figura 2.
1.3 Requisiti di prestazione meccanica:
Tensile Strength: ≥215 MPa
Rendimentu: ≥205 MPa
Allungamentu A50: ≥10%
1.4 Crash Box Crushing Performance:
À l'assi X di u veiculu, utilizendu una superficia di collisione più grande di a sezione trasversale di u produttu, caricate à una vitezza di 100 mm / min finu à sfracicà, cù una quantità di compressione di 70%. A lunghezza iniziale di u prufilu hè 300 mm. À a junction of the reinforcing rib è u muru esternu, i cracks duveranu esse menu di 15 mm per esse accettati. Hè da esse assicuratu chì u cracking permessu ùn compromette micca a capacità d'assorbimentu di l'energia di u prufilu, è ùn deve esse micca crack significativu in altri spazii dopu à sfracicà.
2 Approcciu di sviluppu
Per risponde simultaneamente à i requisiti di prestazione meccanica è di rendiment di frantumazione, l'approcciu di sviluppu hè u seguitu:
Aduprate bastone 6063B cù una cumpusizioni di lega primaria di Si 0,38-0,41% è Mg 0,53-0,60%.
Eseguite l'estinzione di l'aria è l'anziane artificiale per ottene a cundizione T6.
Impiega mist + aria estingue è cunduce u trattamentu di l'invecchiamentu per ottene a cundizione T7.
3 Pruduzzione Pilota
3.1 Cundizioni di estrusione
A pruduzzione hè realizata nantu à una pressa di estrusione 2000T cù un rapportu d'extrusione di 36. U materiale utilizatu hè un bastone d'aluminiu homogenizatu 6063B. A temperatura di riscaldamentu di a barra d'aluminiu sò i seguenti: IV zona 450-III zona 470-II zona 490-1 zona 500. A pressione di sfondate di u cilindru principale hè di circa 210 bar, cù a fase di estrusione stabile chì hà una pressione di estrusione vicinu à 180 bar. . A vitezza di l'arbulu di estrusione hè 2,5 mm / s, è a vitezza di estrusione di u prufilu hè 5,3 m / min. A temperatura à l'extrusion outlet hè 500-540 ° C. U quenching hè fattu aduprendu u rinfrescante di l'aria cù a putenza di u fanale di manca à 100%, a putenza di u fanale mediu à 100%, è a putenza di u fan di u dirittu à 50%. U ritmu mediu di rinfrescamentu in a zona di quenching righjunghji 300-350 ° C / min, è a temperatura dopu à esce da a zona di quenching hè 60-180 ° C. Per mist + quenching air, a freccia di rinfrescamentu mediu in a zona di riscaldamentu righjunghji 430-480 ° C / min, è a temperatura dopu a surtita di a zona di quenching hè 50-70 ° C. U prufilu ùn mostra micca una curvatura significativa.
3.2 Anziane
Dopu à u prucessu di invechjamentu T6 à 185 ° C per 6 ore, a durezza è e proprietà meccaniche di u materiale sò i seguenti:
Sicondu u prucessu di invechjamentu T7 à 210 ° C per 6 ore è 8 ore, a durezza è e proprietà meccaniche di u materiale sò i seguenti:
Basatu nantu à i dati di prova, u metudu di spegnimentu di nebbia + aria, cumminatu cù u prucessu d'invecchiamento à 210 ° C / 6 ore, risponde à i requisiti per a prova di rendiment meccanicu è di sfrattu. In cunsiderà u costu-efficacità, u metudu di nebbia + aria chìnching è u prucessu di invechjamentu 210 ° C / 6h sò stati scelti per a produzzione per risponde à i bisogni di u pruduttu.
3.3 Pruva di Crushing
Per a seconda è terza verga, a testa hè tagliata da 1,5 m, è a cuda hè tagliata da 1,2 m. Dui campioni sò pigliati da a testa, u mediu è a coda, cù una lunghezza di 300 mm. I testi di frantumazione sò realizati dopu à l'invecchiamentu à 185 ° C / 6 h è 210 ° C / 6 h è 8 h (dati di prestazione meccanica cum'è menzionatu sopra) nantu à una macchina universale di prova di materiale. I testi sò realizati à una velocità di carica di 100 mm / min cù una quantità di compressione di 70%. I risultati sò i seguenti: per nebbia + spegnimentu di l'aria cù i prucessi d'invecchiamento à 210 °C/6h è 8h, i testi di frantumazione rispondenu à i requisiti, cum'è mostra in a Figura 3-2, mentre chì i campioni spenti à l'aria mostranu cracking per tutti i prucessi di invecchiamento. .
Basatu nantu à i risultati di a prova di frantumazione, a nebbia + l'estinzione di l'aria cù i prucessi di invecchiamento à 210 °C/6h è 8h rispondenu à i bisogni di u cliente.
4 Cunclusioni
L'ottimisazione di i prucessi di quenching è di invechjamentu hè cruciale per u sviluppu successu di u pruduttu è furnisce una suluzione di prucessu ideale per u pruduttu di scatula.
Attraversu una prova estensiva, hè statu determinatu chì u statu di materiale per u pruduttu di scatula di crash deve esse 6063-T7, u metudu di quenching hè nebbia + raffreddamentu d'aria, è u prucessu di invechjamentu à 210 ° C / 6 h hè a megliu scelta per estrusione di barre d'aluminiu. cù una temperatura di 480-500 °C, una velocità di l'arburu di estrusione di 2,5 mm/s, una temperatura di estrusione di 480 °C, è una temperatura di estrusione di 500-540 °C.
Editatu da May Jiang da MAT Aluminium
Tempu di post: May-07-2024
