導入
自動車産業の発展により、アルミニウム合金の衝撃梁の市場も急速に成長していますが、全体的なサイズはまだ比較的少ないです。中国アルミニウム合金インパクトビーム市場の自動車軽量技術イノベーションアライアンスによる予測によると、2025年までに市場需要は約140,000トンと推定され、市場規模は48億人民元に達すると予想されます。 2030年までに、市場需要は約220,000トンで、推定市場規模は77億人民元で、複合年間成長率は約13％です。軽量化の開発動向と中程度から高エンドの車両モデルの急速な成長は、中国のアルミニウム合金衝撃梁の開発のための重要な駆動要因です。自動車インパクトビームクラッシュボックスの市場の見通しは有望です。
コストが削減され、技術が進むにつれて、アルミニウム合金のフロントインパクトビームとクラッシュボックスが徐々に広くなりつつあります。現在、それらは、アウディA3、アウディA4L、BMW 3シリーズ、BMW X1、メルセデスベンツC260、ホンダCR-V、トヨタRAV4、ビュイックリーガル、ビュイックラクロスなどの中間から高エンドの車両モデルで使用されています。
アルミニウム合金衝撃ビームは、主に図1に示すように、衝撃クロスビーム、クラッシュボックス、取り付けベースプレート、けん引フックの袖で構成されています。
図1：アルミニウム合金衝撃ビームアセンブリ
クラッシュボックスは、衝撃ビームと車両の2つの縦方向のビームの間にある金属箱で、本質的にエネルギー吸収容器として機能します。このエネルギーは、衝撃の力を指します。車両が衝突を経験すると、衝撃ビームにはある程度のエネルギー吸収能力があります。ただし、エネルギーが衝撃ビームの容量を超えると、エネルギーがクラッシュボックスに移動します。クラッシュボックスはすべての衝撃力を吸収し、それ自体を変形させ、縦方向のビームが損傷のないままであることを保証します。
1つの製品要件
1.1図2に示すように、寸法は図面の許容要件に遵守する必要があります。
1.3機械的パフォーマンス要件：
引張強度：≥215MPa
降伏強度：≥205MPa
伸長A50：≥10％
1.4クラッシュボックスの押しつぶしパフォーマンス：
車両のX軸に沿って、製品の断面よりも大きい衝突面を使用して、圧縮量が70％で、粉砕するまで100 mm/minの速度で負荷をかけます。プロファイルの初期長は300 mmです。補強リブと外壁の接合部では、亀裂は許容できるとみなすために15 mm未満でなければなりません。許可された亀裂がプロファイルの押しつぶすエネルギー吸収能力を損なうことはないことを保証する必要があり、粉砕後に他の領域に大きな亀裂はないはずです。
2開発アプローチ
機械的性能と粉砕性能の要件を同時に満たすために、開発アプローチは次のとおりです。
Si 0.38-0.41％とMg 0.53-0.60％の一次合金組成を伴う6063Bロッドを使用します。
T6状態を実現するために、空気消光と人工老化を実行します。
ミスト +エアクエンチングを採用し、T7状態を達成するために過剰老化治療を実施します。
3パイロット生産
3.1押出条件
生産は、押し出比が36の2000T押出プレスで行われます。使用される材料は、均質化されたアルミニウムロッド6063bです。アルミニウムロッドの加熱温度は次のとおりです。IVゾーン450-IIIゾーン470-IIゾーン490-1ゾーン500。 。押出シャフト速度は2.5 mm/sで、プロファイルの押し出し速度は5.3 m/minです。押出出口の温度は500〜540°Cです。クエンチングは、100％の左ファンパワー、100％のミドルファンパワー、50％の右ファンパワーを使用した空冷を使用して行われます。クエンチングゾーン内の平均冷却速度は300〜350°C/分に達し、消光ゾーンを出た後の温度は60〜180°Cです。ミスト +空気消光の場合、加熱ゾーン内の平均冷却速度は430〜480°C/分に達し、消光ゾーンを出た後の温度は50〜70°Cです。プロファイルには大きな曲げはありません。
3.2老化
185°Cで6時間のT6老化プロセスに続いて、材料の硬度と機械的特性は次のとおりです。
210°Cでの6時間8時間のT7老化プロセスによれば、材料の硬度と機械的特性は次のとおりです。
テストデータに基づいて、210°C/6Hの老化プロセスと組み合わせたMist + Air Quenchingメソッドは、機械的性能と粉砕試験の両方の要件を満たしています。費用対効果を考慮して、MIST +空気消光法と210°C/6Hの老化プロセスが、製品の要件を満たすために生産のために選択されました。
3.3粉砕テスト
2番目と3番目のロッドの場合、ヘッドエンドは1.5m遮断され、テールエンドは1.2m遮断されます。それぞれ2つのサンプルは、長さ300mmの頭、中央、尾部から採取されます。粉砕試験は、普遍的な材料試験機で185°C/6Hおよび210°C/6Hおよび8H（上記の機械性能データ）で老化した後に行われます。テストは、圧縮量が70％で、100 mm/minの負荷速度で実施されます。結果は次のとおりです。210°C/6Hおよび8Hの老化プロセスでミスト +エアクエンチングの場合、図3-2に示すように、押しつぶすテストは要件を満たし、エアクエンシングされたサンプルはすべての老化プロセスの割れ目を示します。 。
押しつぶしのテスト結果に基づいて、210°C/6Hおよび8Hの老化プロセスでミスト +空気が顧客の要件を満たしています。
4結論
クエンチと老化プロセスの最適化は、製品の開発の成功に不可欠であり、クラッシュボックス製品に理想的なプロセスソリューションを提供します。
大規模なテストを通じて、クラッシュボックス製品の材料状態は6063-T7である必要があり、クエンチング方法はミスト +空冷であり、210°C/6Hの老化プロセスはアルミニウムロッドの押し出しに最適な選択であると判断されました。 480〜500°Cの範囲の温度、2.5 mm/sの押出シャフト速度、480°Cの押出ダイ温度、およびの押出出口温度の範囲の範囲500-540°C。
Mat Aluminumの5月jiangが編集
投稿時間：5月7日 - 2024年
