પર્યાવરણીય સંરક્ષણ પ્રત્યે વધતી જાગૃતિ સાથે, વિશ્વભરમાં નવી ઉર્જાના વિકાસ અને હિમાયતને કારણે ઉર્જા વાહનોનો પ્રચાર અને ઉપયોગ અનિવાર્ય બન્યો છે. તે જ સમયે, ઓટોમોટિવ સામગ્રીના હળવા વજનના વિકાસ, એલ્યુમિનિયમ એલોયના સલામત ઉપયોગ અને તેમની સપાટીની ગુણવત્તા, કદ અને યાંત્રિક ગુણધર્મો માટેની આવશ્યકતાઓ વધુને વધુ વધી રહી છે. ઉદાહરણ તરીકે 1.6 ટન વજનવાળા વાહન EV ને લઈએ તો, એલ્યુમિનિયમ એલોય સામગ્રી લગભગ 450 કિગ્રા છે, જે લગભગ 30% જેટલી છે. એક્સટ્રુઝન ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં દેખાતી સપાટીની ખામીઓ, ખાસ કરીને આંતરિક અને બાહ્ય સપાટી પર બરછટ અનાજની સમસ્યા, એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ્સની ઉત્પાદન પ્રગતિને ગંભીર અસર કરે છે અને તેમના ઉપયોગ વિકાસમાં અવરોધ બની જાય છે.
એક્સટ્રુડેડ પ્રોફાઇલ્સ માટે, એક્સટ્રુઝન ડાઈઝની ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે, તેથી EV એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ્સ માટે ડાઈઝનું સંશોધન અને વિકાસ આવશ્યક છે. વૈજ્ઞાનિક અને વાજબી ડાઈ સોલ્યુશન્સ પ્રસ્તાવિત કરવાથી બજારની માંગને પહોંચી વળવા માટે EV એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ્સના લાયક દર અને એક્સટ્રુઝન ઉત્પાદકતામાં વધુ સુધારો થઈ શકે છે.
૧ ઉત્પાદન ધોરણો
(1) ભાગો અને ઘટકોની સામગ્રી, સપાટીની સારવાર અને કાટ-રોધક ETS-01-007 "એલ્યુમિનિયમ એલોય પ્રોફાઇલ ભાગો માટે તકનીકી આવશ્યકતાઓ" અને ETS-01-006 "એનોડિક ઓક્સિડેશન સપાટીની સારવાર માટે તકનીકી આવશ્યકતાઓ" ની સંબંધિત જોગવાઈઓનું પાલન કરશે.
(2) સપાટીની સારવાર: એનોડિક ઓક્સિડેશન, સપાટી પર બરછટ દાણા ન હોવા જોઈએ.
(૩) ભાગોની સપાટી પર તિરાડો અને કરચલીઓ જેવી ખામીઓ રહેવાની મંજૂરી નથી. ઓક્સિડેશન પછી ભાગોને દૂષિત થવાની મંજૂરી નથી.
(૪) ઉત્પાદનના પ્રતિબંધિત પદાર્થો Q/JL J160001-2017 "ઓટોમોટિવ ભાગો અને સામગ્રીમાં પ્રતિબંધિત અને પ્રતિબંધિત પદાર્થો માટેની આવશ્યકતાઓ" ની આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે.
(5) યાંત્રિક કામગીરીની આવશ્યકતાઓ: તાણ શક્તિ ≥ 210 MPa, ઉપજ શક્તિ ≥ 180 MPa, ફ્રેક્ચર પછી વિસ્તરણ A50 ≥ 8%.
(6) નવા ઉર્જા વાહનો માટે એલ્યુમિનિયમ એલોય રચના માટેની આવશ્યકતાઓ કોષ્ટક 1 માં દર્શાવેલ છે.
2 એક્સટ્રુઝન ડાઇ સ્ટ્રક્ચરનું ઑપ્ટિમાઇઝેશન અને તુલનાત્મક વિશ્લેષણ મોટા પાયે પાવર કટ થાય છે
(૧) પરંપરાગત ઉકેલ ૧: એટલે કે, આકૃતિ ૨ માં બતાવ્યા પ્રમાણે, ફ્રન્ટ એક્સટ્રુઝન ડાઇ ડિઝાઇનને સુધારવા માટે. પરંપરાગત ડિઝાઇન વિચાર મુજબ, આકૃતિમાં તીર દ્વારા બતાવ્યા પ્રમાણે, મધ્ય પાંસળીની સ્થિતિ અને સબલિંગ્યુઅલ ડ્રેનેજ સ્થિતિ પર પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, ઉપલા અને નીચલા ડ્રેનેજ એક બાજુ 20° છે, અને ડ્રેનેજ ઊંચાઈ H15 મીમીનો ઉપયોગ પાંસળીના ભાગમાં પીગળેલા એલ્યુમિનિયમને સપ્લાય કરવા માટે થાય છે. સબલિંગ્યુઅલ ખાલી છરીને જમણા ખૂણા પર સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે, અને પીગળેલા એલ્યુમિનિયમ ખૂણા પર રહે છે, જે એલ્યુમિનિયમ સ્લેગ સાથે ડેડ ઝોન ઉત્પન્ન કરવાનું સરળ છે. ઉત્પાદન પછી, ઓક્સિડેશન દ્વારા ચકાસવામાં આવે છે કે સપાટી બરછટ અનાજની સમસ્યાઓ માટે અત્યંત સંવેદનશીલ છે.
પરંપરાગત મોલ્ડ ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં નીચેના પ્રારંભિક ઑપ્ટિમાઇઝેશન કરવામાં આવ્યા હતા:
a. આ ઘાટના આધારે, અમે પાંસળીઓને ખોરાક આપીને એલ્યુમિનિયમનો પુરવઠો વધારવાનો પ્રયાસ કર્યો.
b. મૂળ ઊંડાઈના આધારે, સબલિંગ્યુઅલ ખાલી છરીની ઊંડાઈ વધુ ઊંડી કરવામાં આવે છે, એટલે કે, મૂળ 15 મીમીમાં 5 મીમી ઉમેરવામાં આવે છે;
c. મૂળ 14mm ના આધારે સબલિંગ્યુઅલ ખાલી બ્લેડની પહોળાઈ 2mm વધારી દેવામાં આવી છે. ઑપ્ટિમાઇઝેશન પછીનું વાસ્તવિક ચિત્ર આકૃતિ 3 માં બતાવવામાં આવ્યું છે.
ચકાસણી પરિણામો દર્શાવે છે કે ઉપરોક્ત ત્રણ પ્રારંભિક સુધારાઓ પછી, ઓક્સિડેશન ટ્રીટમેન્ટ પછી પણ પ્રોફાઇલ્સમાં બરછટ અનાજની ખામીઓ અસ્તિત્વમાં છે અને તેનું વાજબી રીતે નિરાકરણ કરવામાં આવ્યું નથી. આ દર્શાવે છે કે પ્રારંભિક સુધારણા યોજના હજુ પણ EV માટે એલ્યુમિનિયમ એલોય સામગ્રીની ઉત્પાદન જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકતી નથી.
(2) પ્રારંભિક ઑપ્ટિમાઇઝેશનના આધારે નવી સ્કીમ 2 પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી હતી. નવી સ્કીમ 2 ની મોલ્ડ ડિઝાઇન આકૃતિ 4 માં બતાવવામાં આવી છે. "મેટલ ફ્લુઇડિટી સિદ્ધાંત" અને "લઘુત્તમ પ્રતિકારના કાયદા" અનુસાર, સુધારેલ ઓટોમોટિવ ભાગોનો મોલ્ડ "ઓપન બેક હોલ" ડિઝાઇન યોજના અપનાવે છે. પાંસળીની સ્થિતિ સીધી અસરમાં ભૂમિકા ભજવે છે અને ઘર્ષણ પ્રતિકાર ઘટાડે છે; ફીડ સપાટીને "પોટ કવર-આકારની" બનાવવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે અને પુલની સ્થિતિને કંપનવિસ્તાર પ્રકારમાં પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, જેનો હેતુ ઘર્ષણ પ્રતિકાર ઘટાડવા, ફ્યુઝન સુધારવા અને એક્સટ્રુઝન દબાણ ઘટાડવાનો છે; પુલના તળિયે બરછટ અનાજની સમસ્યાને રોકવા માટે પુલ શક્ય તેટલો ડૂબી ગયો છે, અને પુલના તળિયે જીભ હેઠળ ખાલી છરીની પહોળાઈ ≤3mm છે; વર્કિંગ બેલ્ટ અને લોઅર ડાઇ વર્કિંગ બેલ્ટ વચ્ચે સ્ટેપ ડિફરન્સ ≤1.0mm છે; ઉપલા ડાઇ જીભ હેઠળ ખાલી છરી સરળ અને સમાનરૂપે સંક્રમિત છે, પ્રવાહ અવરોધ છોડ્યા વિના, અને ફોર્મિંગ હોલ શક્ય તેટલું સીધું પંચ કરવામાં આવે છે; મધ્ય આંતરિક પાંસળી પર બે માથા વચ્ચેનો કાર્યકારી પટ્ટો શક્ય તેટલો ટૂંકો હોય છે, સામાન્ય રીતે દિવાલની જાડાઈના 1.5 થી 2 ગણો મૂલ્ય લે છે; ડ્રેનેજ ગ્રુવમાં પોલાણમાં વહેતા પૂરતા ધાતુના એલ્યુમિનિયમ પાણીની જરૂરિયાતને પૂર્ણ કરવા માટે સરળ સંક્રમણ હોય છે, જે સંપૂર્ણપણે ફ્યુઝ્ડ સ્થિતિ રજૂ કરે છે, અને કોઈપણ જગ્યાએ કોઈ ડેડ ઝોન છોડતું નથી (ઉપલા ડાઇ પાછળનો ખાલી છરી 2 થી 2.5 મીમીથી વધુ નથી). સુધારણા પહેલા અને પછી એક્સટ્રુઝન ડાઇ સ્ટ્રક્ચરની સરખામણી આકૃતિ 5 માં બતાવવામાં આવી છે.
(૩) પ્રોસેસિંગ વિગતોમાં સુધારો કરવા પર ધ્યાન આપો. પુલની સ્થિતિ પોલિશ્ડ અને સરળ રીતે જોડાયેલ છે, ઉપલા અને નીચલા ડાઇ વર્કિંગ બેલ્ટ સપાટ છે, વિકૃતિ પ્રતિકાર ઓછો થયો છે, અને અસમાન વિકૃતિ ઘટાડવા માટે ધાતુના પ્રવાહમાં સુધારો થયો છે. તે બરછટ અનાજ અને વેલ્ડીંગ જેવી સમસ્યાઓને અસરકારક રીતે દબાવી શકે છે, જેનાથી ખાતરી થાય છે કે પાંસળીના ડિસ્ચાર્જની સ્થિતિ અને પુલના મૂળની ગતિ અન્ય ભાગો સાથે સુમેળમાં છે, અને એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલની સપાટી પર બરછટ અનાજ વેલ્ડીંગ જેવી સપાટીની સમસ્યાઓને વ્યાજબી અને વૈજ્ઞાનિક રીતે દબાવી શકાય છે. મોલ્ડ ડ્રેનેજ સુધારણા પહેલા અને પછીની સરખામણી આકૃતિ 6 માં બતાવવામાં આવી છે.
૩ એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયા
EVs માટે 6063-T6 એલ્યુમિનિયમ એલોય માટે, સ્પ્લિટ ડાઇનો એક્સટ્રુઝન રેશિયો 20-80 ગણવામાં આવે છે, અને 1800t મશીનમાં આ એલ્યુમિનિયમ સામગ્રીનો એક્સટ્રુઝન રેશિયો 23 છે, જે મશીનની ઉત્પાદન કામગીરી જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે. એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયા કોષ્ટક 2 માં બતાવવામાં આવી છે.
કોષ્ટક 2 નવા EV બેટરી પેકના બીમ માઉન્ટ કરવા માટે એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ્સની એક્સટ્રુઝન ઉત્પાદન પ્રક્રિયા
બહાર કાઢતી વખતે નીચેના મુદ્દાઓ પર ધ્યાન આપો:
(1) એક જ ભઠ્ઠીમાં મોલ્ડને ગરમ કરવાની મનાઈ છે, નહીં તો મોલ્ડનું તાપમાન અસમાન રહેશે અને સ્ફટિકીકરણ સરળતાથી થશે.
(2) જો એક્સટ્રુઝન પ્રક્રિયા દરમિયાન અસામાન્ય શટડાઉન થાય, તો શટડાઉનનો સમય 3 મિનિટથી વધુ ન હોવો જોઈએ, અન્યથા મોલ્ડ દૂર કરવો આવશ્યક છે.
(૩) ભઠ્ઠીમાં પાછા ગરમ કરવા અને પછી ડિમોલ્ડિંગ પછી સીધા બહાર કાઢવાની મનાઈ છે.
૪. ઘાટ સમારકામના પગલાં અને તેમની અસરકારકતા
ડઝનબંધ મોલ્ડ રિપેર અને ટ્રાયલ મોલ્ડ સુધારાઓ પછી, નીચે મુજબ વાજબી મોલ્ડ રિપેર યોજના પ્રસ્તાવિત છે.
(1) મૂળ ઘાટમાં પ્રથમ સુધારો અને ગોઠવણ કરો:
① પુલને શક્ય તેટલો ડૂબાડવાનો પ્રયાસ કરો, અને પુલના તળિયાની પહોળાઈ ≤3mm હોવી જોઈએ;
② હેડના વર્કિંગ બેલ્ટ અને લોઅર મોલ્ડના વર્કિંગ બેલ્ટ વચ્ચેના સ્ટેપ ડિફરન્સ ≤1.0mm હોવો જોઈએ;
③ ફ્લો બ્લોક છોડશો નહીં;
④ આંતરિક પાંસળી પર બે પુરુષ માથા વચ્ચેનો કાર્યકારી પટ્ટો શક્ય તેટલો ટૂંકો હોવો જોઈએ, અને ડ્રેનેજ ગ્રુવનું સંક્રમણ સરળ, શક્ય તેટલું મોટું અને સરળ હોવું જોઈએ;
⑤ નીચલા ઘાટનો કાર્યકારી પટ્ટો શક્ય તેટલો ટૂંકો હોવો જોઈએ;
⑥ કોઈપણ જગ્યાએ કોઈ ડેડ ઝોન છોડવો જોઈએ નહીં (પાછળનો ખાલી છરી 2 મીમીથી વધુ ન હોવો જોઈએ);
⑦ ઉપરના ઘાટને અંદરના પોલાણમાં બરછટ દાણાથી રિપેર કરો, નીચલા ઘાટનો કાર્યકારી પટ્ટો ઓછો કરો અને ફ્લો બ્લોકને સપાટ કરો, અથવા ફ્લો બ્લોક ન રાખો અને નીચલા ઘાટનો કાર્યકારી પટ્ટો ટૂંકો કરો.
(2) ઉપરોક્ત ઘાટના વધુ ફેરફાર અને સુધારણાના આધારે, નીચેના ઘાટમાં ફેરફાર કરવામાં આવે છે:
① બે નર માથાના મૃત ઝોનને દૂર કરો;
② ફ્લો બ્લોકને ઉઝરડા કરો;
③ હેડ અને લોઅર ડાઇ વર્કિંગ ઝોન વચ્ચે ઊંચાઈનો તફાવત ઘટાડો;
④ નીચલા ડાઇ વર્કિંગ ઝોનને ટૂંકાવો.
(૩) મોલ્ડનું સમારકામ અને સુધારણા પછી, ફિનિશ્ડ પ્રોડક્ટની સપાટીની ગુણવત્તા આદર્શ સ્થિતિમાં પહોંચે છે, જેમાં તેજસ્વી સપાટી હોય છે અને તેમાં કોઈ બરછટ દાણા હોતા નથી, જે EV માટે એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલ્સની સપાટી પર રહેલા બરછટ દાણા, વેલ્ડીંગ અને અન્ય ખામીઓની સમસ્યાઓને અસરકારક રીતે હલ કરે છે.
(૪) એક્સટ્રુઝન વોલ્યુમ મૂળ 5 ટન/દિવસથી વધીને 15 ટન/દિવસ થયું, જેનાથી ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં ઘણો સુધારો થયો.
૫ નિષ્કર્ષ
મૂળ મોલ્ડને વારંવાર ઑપ્ટિમાઇઝ અને સુધારીને, સપાટી પરના બરછટ દાણા અને EV માટે એલ્યુમિનિયમ પ્રોફાઇલના વેલ્ડીંગ સંબંધિત એક મોટી સમસ્યા સંપૂર્ણપણે હલ થઈ ગઈ.
(1) મૂળ ઘાટની નબળી કડી, મધ્ય પાંસળી સ્થિતિ રેખા, તર્કસંગત રીતે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવી હતી. બે હેડના ડેડ ઝોનને દૂર કરીને, ફ્લો બ્લોકને સપાટ કરીને, હેડ અને નીચલા ડાઇ વર્કિંગ ઝોન વચ્ચેની ઊંચાઈનો તફાવત ઘટાડીને, અને નીચલા ડાઇ વર્કિંગ ઝોનને ટૂંકાવીને, આ પ્રકારના ઓટોમોબાઇલમાં ઉપયોગમાં લેવાતા 6063 એલ્યુમિનિયમ એલોયની સપાટીની ખામીઓ, જેમ કે બરછટ અનાજ અને વેલ્ડીંગ, સફળતાપૂર્વક દૂર કરવામાં આવી હતી.
(2) એક્સટ્રુઝન વોલ્યુમ 5 ટન/દિવસથી વધીને 15 ટન/દિવસ થયું, જેનાથી ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં ઘણો સુધારો થયો.
(૩) એક્સટ્રુઝન ડાઇ ડિઝાઇન અને ઉત્પાદનનો આ સફળ કિસ્સો સમાન પ્રોફાઇલ્સના ઉત્પાદનમાં પ્રતિનિધિત્વ અને સંદર્ભયોગ્ય છે અને પ્રમોશનને પાત્ર છે.
પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-૧૬-૨૦૨૪
