Análisis y soluciones a dificultades en la estampación de aluminio para vehículos de nuevas energías.

El rebote es el problema de conformado más importante para los soportes de montaje de aluminio, lo que conduce directamente a una tasa de calificación dimensional baja y una estabilidad deficiente de las piezas. La tasa de calificación dimensional de algunas piezas conformadas de aluminio para automóviles es solo de alrededor del 55%.

La razón de esto es que el módulo de elasticidad de la aleación de aluminio es solo un-tercio del del acero y sus propiedades mecánicas son significativamente anisotrópicas. Después del estampado, la fuerza de recuperación elástica es fuerte, la distribución de la tensión es desigual y la cantidad de rebote es mucho mayor que la del acero.

En segundo lugar, los accesorios de soporte fotovoltaico de aluminio suelen ser estructuras complejas e irregulares, con múltiples procesos como embutición profunda, doblado y bridado que dan como resultado deformación y superposición. Los cambios repentinos en-la sección transversal pueden provocar fácilmente la concentración del estrés, amplificando aún más el rebote.

El tercer problema es la presión insuficiente en los bordes, la holgura excesiva del molde y la baja precisión de fabricación del molde, que también pueden exacerbar la deformación elástica debido a problemas del proceso y del molde. Para abordar este problema, se pueden seleccionar materiales de aluminio de alto módulo elástico y baja anisotropía, se puede simplificar la estructura de la pieza, se pueden agregar esquinas de transición y nervaduras de refuerzo, se pueden optimizar los parámetros de fuerza de borde de presión variable en diferentes zonas y se puede utilizar la simulación CAE para compensar la recuperación elástica de la superficie del molde y mejorar la precisión del procesamiento del molde, reduciendo de manera efectiva la recuperación elástica y garantizando la estabilidad dimensional de las piezas conformadas de aluminio.

La frecuente aparición de problemas de agrietamiento en el estampado de aluminio se debe principalmente al hecho de que la tasa de alargamiento de la aleación de aluminio es solo del 20% al 23%, mucho menor que la del acero, que es del 42% al 47%. El índice de anisotropía del espesor es bajo y la capacidad anti-dilución es pobre. Las piezas de embutición profunda y bridas son propensas a sufrir deformaciones y grietas locales excesivas. Para resolver este problema, debemos comenzar desde los extremos del diseño y del proceso, ampliar las esquinas redondeadas de la forma de la pieza, estandarizar las esquinas redondeadas y los ángulos de salida de los moldes convexos y cóncavos y controlar estrictamente la tasa de adelgazamiento mediante la simulación CAE. El área convencional no debe exceder el 16% y el área del radio de brida debe controlarse dentro del 12%, con un máximo del 14%.

Los chips de aluminio son otro punto importante en la formación de accesorios de aluminio para montaje solar. Debido a la baja dureza de las aleaciones de aluminio, el corte secundario ocurre cuando la sección de corte roza contra el borde del molde, lo que puede formar fácilmente grumos y acumulación de virutas de aluminio, lo que afecta la eficiencia de la producción y la apariencia del producto. Al optimizar la estructura del borde de corte, realizar un tratamiento de pasivación y recubrimiento PVD/DLC, establecer razonablemente la distancia entre el punzonado y el reborde, pulir regularmente el molde, rociar aceite lubricante especial, ajustar la velocidad de punzonado y retorno, y otras medidas, se puede reducir la producción y adhesión de virutas de aluminio.

Los defectos de la línea de impacto del riel solar a prueba de agua de aleación de aluminio son causados ​​​​principalmente por un bajo límite elástico de la aleación de aluminio, una holgura irrazonable del molde, una alta rugosidad de la superficie, una velocidad de estampado demasiado rápida y una presión excesiva en los bordes. El estado de fricción cambia abruptamente durante el flujo del material y se forman marcas obvias en las esquinas redondeadas del molde cóncavo. Optimizar este problema requiere aumentar el ángulo de inclinación de las piezas, reducir la rugosidad de la superficie del molde, optimizar el diseño del filete del molde, al mismo tiempo que se reduce la velocidad de estampado y se ajusta razonablemente la presión del borde para garantizar un flujo uniforme del material.

El agrietamiento por compresión es un defecto común en el gancho de abrazadera de aluminio para el proceso de envoltura del borde del soporte fotovoltaico del techo. Debido a la escasa tenacidad de las aleaciones de aluminio, son propensas a agrietarse bajo presión externa durante el proceso de compresión. Es necesario ajustar la velocidad de compresión, la presión y el ángulo según las características del material de aluminio, y presionarlos gradualmente paso a paso para evitar tensiones excesivas en un solo paso. Al mismo tiempo, el tratamiento de los bordes de las piezas debe realizarse con anticipación para eliminar la concentración de tensiones locales y evitar defectos tanto de los parámetros del proceso como de la estructura del molde.

El control de calidad de las abrazaderas de extremo de paneles solares de aluminio para la formación de sistemas de montaje fotovoltaicos en vehículos de nueva energía requiere mucha atención a las características de los materiales de aleación de aluminio y un control total del proceso desde el diseño de la estructura de las piezas, la optimización del molde, la depuración de los parámetros del proceso y el mantenimiento diario de la producción.

Dirigidas a las cinco dificultades principales: rebote, agrietamiento, virutas de aluminio, líneas de impacto y agrietamiento por compresión, se desarrollan soluciones especializadas basadas en sus respectivas causas. Al combinar la simulación numérica CAE para predecir los riesgos por adelantado y estandarizar sincrónicamente el procesamiento de moldes, la selección de materiales y las operaciones de proceso en el sitio, se puede mejorar significativamente la precisión dimensional y la calidad de la apariencia de la abrazadera intermedia solar de aluminio, se puede aumentar la tasa de aprobación de la producción en masa y se puede ayudar a la producción y aplicación estables de componentes livianos para vehículos de nueva energía.

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