Analiza i rozwiązania trudności w tłoczeniu aluminium dla nowych pojazdów energetycznych

Odbicie jest najbardziej widocznym problemem podczas formowania aluminiowych wsporników montażowych, co bezpośrednio prowadzi do niskiego współczynnika kwalifikacji wymiarowej i słabej stabilności części. Stopień kwalifikacji wymiarowej niektórych aluminiowych części samochodowych wynosi tylko około 55%.

Dzieje się tak dlatego, że moduł sprężystości stopu aluminium stanowi tylko-jedną trzecią modułu sprężystości stali, a jego właściwości mechaniczne są znacznie anizotropowe. Po tłoczeniu siła powrotu sprężystości jest duża, rozkład naprężeń jest nierówny, a wielkość odbicia jest znacznie większa niż w przypadku stali.

Po drugie, aluminiowe akcesoria do wsporników fotowoltaicznych to często złożone i nieregularne konstrukcje, w których występuje wiele procesów, takich jak głębokie tłoczenie, zginanie i wyginanie, co powoduje deformację i nakładanie się. Nagłe zmiany-przekroju poprzecznego mogą łatwo spowodować koncentrację naprężeń, co dodatkowo wzmacnia odbicie.

Trzecim problemem jest niewystarczający nacisk krawędzi, nadmierny luz formy i niska dokładność produkcji formy, co może również zaostrzyć odkształcenie sprężynujące z powodu problemów z procesem i formą. Aby rozwiązać ten problem, można wybrać materiały aluminiowe o wysokim module sprężystości i niskiej anizotropii, można uprościć konstrukcję części, dodać naroża przejściowe i żebra wzmacniające, zoptymalizować zmienne parametry siły nacisku na krawędzi w różnych strefach, a także można zastosować symulację CAE w celu kompensacji sprężynowania powierzchni formy i poprawy dokładności obróbki formy, skutecznie zmniejszając sprężynowanie i zapewniając stabilność wymiarową aluminiowych części formujących.

Częste występowanie problemów z pękaniem przy tłoczeniu aluminium wynika głównie z faktu, że współczynnik wydłużenia stopu aluminium wynosi tylko 20% -23%, znacznie mniej niż w przypadku stali, która wynosi 42% -47%. Wskaźnik anizotropii grubości jest niski, a zdolność zapobiegania rozrzedzaniu jest słaba. Części głęboko tłoczone i zaginane są podatne na miejscowe nadmierne odkształcenia i pękanie. Aby rozwiązać ten problem, musimy zacząć zarówno od projektu, jak i od końca procesu, powiększyć zaokrąglone rogi kształtu części, ujednolicić zaokrąglone rogi i kąty pochylenia form wypukłych i wklęsłych oraz ściśle kontrolować stopień pocieniania poprzez symulację CAE. Powierzchnia konwencjonalna nie powinna przekraczać 16%, a powierzchnia promienia zaoblenia powinna być kontrolowana w granicach 12%, maksymalnie 14%.

Wióry aluminiowe to kolejny poważny problem przy tworzeniu akcesoriów aluminiowych do montażu paneli słonecznych. Ze względu na niską twardość stopów aluminium, cięcie wtórne następuje, gdy sekcja ścinana ociera się o krawędź formy, co może łatwo powodować powstawanie grudek wiórów i gromadzenie się wiórów aluminiowych, wpływając na wydajność produkcji i wygląd produktu. Optymalizując strukturę krawędzi przycinającej, przeprowadzając pasywację i obróbkę powłoką PVD/DLC, rozsądnie ustalając szczelinę pomiędzy wykrawaniem a wyginaniem, regularnie polerując formę, natryskując specjalny olej smarujący, regulując prędkość wykrawania i powrotu oraz inne środki, można zmniejszyć produkcję i przyczepność wiórów aluminiowych.

Wady linii uderzenia wodoodpornej szyny słonecznej ze stopu aluminium są spowodowane głównie niską granicą plastyczności stopu aluminium, nieuzasadnionym prześwitem formy, dużą chropowatością powierzchni, zbyt dużą prędkością tłoczenia i nadmiernym naciskiem krawędzi. Stan tarcia zmienia się gwałtownie podczas przepływu materiału, a na zaokrąglonych rogach wklęsłej formy powstają wyraźne ślady. Optymalizacja tego problemu wymaga zwiększenia kąta pochylenia części, zmniejszenia chropowatości powierzchni formy, optymalizacji projektu zaokrąglenia formy, przy jednoczesnym zmniejszeniu prędkości tłoczenia i rozsądnej regulacji nacisku krawędzi, aby zapewnić równomierny przepływ materiału.

Pękanie kompresyjne jest częstą wadą aluminiowego haka zaciskowego do procesu owijania krawędzi wsporników fotowoltaicznych na dachu. Ze względu na słabą wytrzymałość stopów aluminium, są one podatne na pękanie pod ciśnieniem zewnętrznym podczas procesu ściskania. Konieczne jest dostosowanie prędkości, ciśnienia i kąta ściskania zgodnie z właściwościami materiału aluminiowego i stopniowe dociskanie ich krok po kroku, aby uniknąć nadmiernych naprężeń w jednym kroku. Jednocześnie należy wcześniej przeprowadzić obróbkę krawędzi części, aby wyeliminować lokalną koncentrację naprężeń i uniknąć defektów zarówno wynikających z parametrów procesu, jak i konstrukcji formy.

Kontrola jakości aluminiowych zacisków końcowych paneli słonecznych do systemów montażu fotowoltaicznego formowanych w nowych pojazdach energetycznych wymaga szczególnej uwagi na właściwości materiałów ze stopów aluminium i pełnej kontroli procesu, począwszy od projektu konstrukcji części, optymalizacji formy, debugowania parametrów procesu i codziennej konserwacji produkcji.

Mając na celu wyeliminowanie pięciu podstawowych problemów, takich jak odbicie, pękanie, wióry aluminiowe, linie uderzenia i pękanie kompresyjne, opracowywane są specjalistyczne rozwiązania w oparciu o ich przyczyny. Łącząc symulację numeryczną CAE w celu wcześniejszego przewidywania ryzyka i synchroniczną standaryzację przetwarzania form, doboru materiałów i-operacji procesowych na miejscu, można znacznie poprawić dokładność wymiarową i jakość wyglądu aluminiowego zacisku środkowego do instalacji fotowoltaicznej, zwiększyć wydajność produkcji masowej oraz wspomóc stabilną produkcję i zastosowanie lekkich komponentów do pojazdów nowych źródeł energii.

Jeśli masz jakieś powiązane potrzeby wTłoczenie aluminiumoptymalizacji procesów, produkcji dostosowanej do indywidualnych potrzeb lub rozwiązywania problemów z jakością w przypadku nowych pojazdów energetycznych, prosimy o kontakt w celu uzyskania konsultacji w dowolnym momencie. Możemy polegać na profesjonalnym zespole technicznym, który pomoże w sprawnej realizacji i stabilnej masowej produkcji projektów.