Le facteur de contrôle des pièces structurelles moulées sous pression de la carrosserie en alliage d'aluminium

L'introduction de véhicules à énergie nouvelle a conduit à une révolution des véhicules à carburant traditionnels et a annoncé la perspective de véhicules intelligents………, et l'introduction de pièces structurelles de moulage sous pression de carrosserie élargira encore l'espace d'application des produits de moulage sous pression en alliage d'aluminium. . Les voitures légères auront un impact profond.

Lors de la transformation des véhicules à carburant traditionnels en véhicules à énergie nouvelle, la structure de la carrosserie adopte un moulage sous pression en alliage d'aluminium. La structure globale est compacte, la rigidité est augmentée et le poids est réduit. Ces avantages se reflètent. Cependant, pour parvenir à cette transformation et changement technologique, de nombreux éléments techniques doivent encore être analysés et discutés attentivement.

Éléments de contrôle des pièces structurelles moulées sous pression de la carrosserie

1. La coordination entre le dessin de conception du produit de la structure de la carrosserie et le dessin de moulage sous pression.

La sélection des matériaux d'alliage impliqués dans le dessin du produit est liée au processus de coulée et à sa faisabilité raisonnable. Selon la norme technique d'alliage d'aluminium ASTM B85, les caractéristiques de moulage sous pression de l'alliage de moulage sous pression doivent être effectuées. Évaluer, les zones de charge de contrainte des parties importantes des pièces structurelles doivent être clairement marquées afin de fournir une base pour l'inspection des échantillons de moulage sous pression afin de garantir la qualité des pièces structurelles. Ceux-ci sont rares dans le passé par moulage sous pression d'alliage d'aluminium conventionnel.

2. Conception et fabrication de moules de coulée sous pression pour pièces structurelles, conception de systèmes de coulée et analyse de flux de moule

La conception du processus du moule de coulée sous pression, la conception du système de porte, la disposition de l'équilibre thermique du système de refroidissement et de chauffage du moule et la conception des sections et des proportions de porte clés doivent être raisonnables et réalisables, et garantir la qualité du zones de fortes contraintes du produit, et adaptées si nécessaire Améliorer le tonnage de la force de serrage de la presse en fonction de la zone de projection et de la capacité de moulage sous vide.

3. Sélection d'alliages de pièces structurelles moulées sous pression

Les exigences élevées de plasticité des propriétés mécaniques générales des pièces structurelles moulées sous pression sont des caractéristiques exceptionnelles, et le choix de la composition chimique de l'alliage doit tenir compte à la fois des performances et des exigences de formage des pièces moulées sous pression et de l'uniformité de l'épaisseur de paroi.

Ce que nous avons produit à l'essai, c'est le groupe de composants chimiques GM-1

Ses exigences de performances mécaniques : résistance à la traction ≥250Mpa, allongement ≥10%, selon les exigences de performances, combinées à la composition chimique de GM-1 et aux caractéristiques structurelles de ses dessins de produits, un test de production d'essai multi-composants a été réalisé en lots. . Le choix de l'élément silicium proche de la composition eutectique est de répondre aux besoins de moulage de la paroi mince et de forme complexe du produit de moulage sous pression. Une autre caractéristique de l'ajout de silicium est que les récentes recherches et analyses microscopiques montrent que l'élément de silicium se dilate pendant le processus de solidification de la coulée, ce qui réduit Il rétrécit et équilibre la tendance à la fissuration thermique avec d'autres éléments, ce qui supprime également la contrainte de coulée à un certaine mesure. Cependant, l'élément silicium réduit la solubilité de l'hydrogène dans l'alliage liquide, de sorte que les défauts de trous de l'alliage contenant du silicium à forte teneur en silicium, notamment proche de la composition eutectique, sont les plus gros inconvénients. Un contrôle strict de la teneur en fer est nécessaire pour des propriétés plastiques élevées. Quant au problème de collage des pièces moulées sous pression, l'ajout de manganèse approprié peut jouer un rôle similaire. Ce qui suit est un diagramme schématique du diagramme métallographique des différents éléments, et leur rôle dans l'alliage est interprété. Pour les alliages d'aluminium moulés sous pression, l'ajout de Cu ou de Mg est l'élément de renforcement de matrice habituel, c'est-à-dire que la phase de renforcement correspondante en Al2Cu ou Mg2Si est formée par le processus de moulage sous pression. Le refroidissement dans le milieu le rend en partie renforcé par la solution solide, et le traitement de vieillissement T1 est utilisé pour le moulage sous pression, qui produit également un durcissement par précipitation sur la partie en solution solide pour améliorer les performances.

Bien que la vitesse de refroidissement à grande vitesse de l'alliage d'aluminium moulé sous pression à haute plasticité puisse inhiber la croissance d'AL3Fe, sa structure aciculaire est fatale à une plasticité élevée. Par conséquent, il s'est avéré efficace et faisable de remplacer le fer par des composés AL et Mn formés en ajoutant du Mn pour former des carrés.

L'effet durable du strontium et la modification des alliages eutectiques Al-Si de moulage sous pression sont efficaces. Bien qu'il ait tendance à absorber l'hydrogène, il peut être résolu dans le processus de renforcement et de purification de l'alliage.

Fusion et purification d'alliage

En raison des propriétés mécaniques des pièces de structure moulées sous pression de carrosserie, il doit être réalisé par traitement thermique. Le traitement thermique des pièces moulées sous pression, en particulier le traitement en solution, a des exigences particulières pour la purification de l'alliage et le moulage sous pression sous vide, de sorte que la structure de la carrosserie de la voiture. L'expérience montre que l'inclusion de laitier d'AL2O3 dans l'aluminium liquide a un fort effet d'adsorption sur l'hydrogène dans l'affinage et formera le noyau d'adsorption, ce qui le rend difficile à éliminer. Le traitement d'épuration a pour but de prendre en compte sa double fonction. C'est efficace.

Coulée sous vide

Compte tenu des exigences particulières relatives aux performances de la structure de la carrosserie et des caractéristiques structurelles des pièces moulées sous pression, le moulage sous vide est généralement utilisé pour les pièces structurelles de la carrosserie et l'utilisation d'une machine de moulage sous vide dédiée. s'est avéré être le meilleur choix, comme la machine de moulage sous pression sous vide allemande Fulai. La réponse est bonne. La machine de coulée sous vide peut couler hydrauliquement l'alliage purifié en un produit pratiquement sans défaut. Bien entendu, l'optimisation des paramètres, la préparation de la conception et de la fabrication du moule, et la projection du revêtement doivent y être adaptées. La qualité des moulages sous vide est étroitement liée à la performance finale du traitement thermique. Le tonnage de la force de serrage de la machine de moulage sous pression peut être optimisé en fonction de l'importance de la structure de la carrosserie. Si nécessaire, un modèle avec un niveau supérieur peut être sélectionné en fonction de la zone de projection générale. Assurer la qualité et la sécurité des pièces de structure.

Traitement thermique

Pour le traitement thermique des pièces structurelles de carrosserie en alliage d'aluminium, les informations connues jusqu'à présent montrent que le traitement en solution et le vieillissement à haute température sont généralement utilisés au pays et à l'étranger, c'est-à-dire le traitement T7. La spécification de traitement thermique en alliage d'aluminium moulé GJB1695 standard militaire nationale éditée par l'auteur est pour T7. Les spécifications de traitement thermique sont spécifiquement répertoriées. Il est approuvé et délivré par la Commission nationale des sciences et de l'industrie de la défense et vérifié par de nombreuses entreprises de l'industrie aéronautique nationale. Nous avons également été reconnus dans les discussions et la communication avec le métallurgiste en chef de GM, et avons été vérifiés dans la pratique. La haute plasticité de l'alliage est réalisable.

Il convient de souligner que la détermination des spécifications de traitement en solution et de vieillissement à haute température dépend de la composition de l'alliage et des conditions spécifiques de la coulée sous pression, y compris la température et le temps de maintien du traitement. Les spécifications spécifiques peuvent se référer à la série d'alliages concernée de GJB1695.

En résumé, l'analyse des éléments de contrôle des pièces structurelles moulées sous pression de la carrosserie implique de nombreux points de processus. Il ne s'agit que d'un résumé de la pratique, et il est difficile d'en donner un aperçu complet. De nombreux arguments méritent encore d'être discutés et vérifiés.

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1. Les pièces structurelles moulées sous pression de la carrosserie remplacent une partie des plaques profilées en aluminium déformées d'origine, et d'autres sont des pièces estampées, rivetées et soudées. Bien que la structure globale de la carrosserie de la voiture soit compacte, la rigidité et la réduction de poids présentent des avantages évidents, mais à partir des pièces structurelles, le facteur de sécurité de conception, la durée de vie et la mesure complète des méthodes de moulage sous pression existantes sont toujours parfaits. En particulier, comment prévenir la qualité accidentelle des pièces moulées sous pression et l'instabilité de la qualité interne avant qu'elle ne mérite une enquête plus approfondie.
2. Établir et améliorer les méthodes d'inspection connexes pour les pièces structurelles moulées sous pression de la carrosserie, y compris le raffinement et l'intensification des méthodes conventionnelles existantes, en particulier par des inspections d'échantillonnage régulières, des tests de conception et de performance d'échantillons découpés à des emplacements désignés, et par un processus et un contrôle de processus stables Obtenez une qualité stable des moulages sous pression, etc.
3. Évaluer strictement la production d'essai et la finalisation des pièces structurelles en alliage d'aluminium, la conception et l'évaluation des processus, et mettre en œuvre un système de contre-signature pour les pièces structurelles clés si nécessaire. Cela a des précédents plus réussis et une expérience mature dans l'industrie de l'aviation pour référence.
4. Pour les pièces structurelles moulées sous pression liées au commerce extérieur, le niveau d'inspection correspondant peut être amélioré en fonction des exigences de qualité des clients, et les conditions ne sont pas suffisantes pour créer des conditions, une promotion externe et une promotion interne, et améliorer la qualité des pièces moulées sous pression pour répondre aux besoins du marché du commerce extérieur.
5. Il est possible de mettre en œuvre un système de R&D centré sur l'entreprise combinant la production, l'école et la recherche, en particulier lorsque la force de R&D de l'entreprise est faible.
6. Récemment, concernant la question de savoir si les éléments de renforcement dans les alliages eutectiques Al-Si peuvent être superposés, l'opinion de l'auteur est la suivante : en ce qui concerne l'état actuel des applications des alliages d'aluminium moulés sous pression dans le pays et à l'étranger, en plus de l'eutectique Al-Si In De plus, les alliages hypereutectiques AL-Si tels que 390 aux Etats-Unis ou ADC14 au Japon et YL-117 en Chine ont la particularité d'ajouter les éléments de renforcement Cu et Mg en même temps. Ceci est basé sur le Si hypereutectique. La structure eutectique peut contenir la coexistence de ses phases de renforcement, mais pour ce type d'alliage, il doit y avoir des moyens correspondants d'ajout de phosphore et des mesures de contrôle du processus de coulée correspondantes pour supprimer l'apparition de la structure grossière du Si primaire et provoquer des difficultés d'usinage.

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