Akumuliatorius yra pagrindinė elektromobilio sudedamoji dalis, o jos veikimas lemia tokius techninius rodiklius kaip akumuliatoriaus veikimo laikas, energijos sąnaudos ir elektromobilio tarnavimo laikas. Baterijos dėklas akumuliatoriaus modulyje yra pagrindinis komponentas, atliekantis nešiojimo, apsaugos ir vėsinimo funkcijas. Modulinis akumuliatoriaus blokas yra akumuliatoriaus dėkle, pritvirtintas prie automobilio važiuoklės per akumuliatoriaus dėklą, kaip parodyta 1 paveiksle. Kadangi jis sumontuotas transporto priemonės kėbulo apačioje, o darbo aplinka yra atšiauri, akumuliatoriaus dėklas Turi būti apsaugota nuo akmenų smūgio ir pradūrimo, kad akumuliatoriaus modulis nebūtų pažeistas. Akumuliatoriaus dėklas yra svarbi elektromobilių saugos konstrukcinė dalis. Toliau pristatomas elektromobilių aliuminio lydinio baterijų dėklų formavimo procesas ir formos dizainas.
1 paveikslas (aliuminio lydinio akumuliatoriaus dėklas)
1 Proceso analizė ir formų projektavimas
1.1 Liejimo analizė
Aliuminio lydinio akumuliatoriaus dėklas, skirtas elektrinėms transporto priemonėms, parodytas 2 paveiksle. Bendri matmenys yra 1106 mm × 1029 mm × 136 mm, pagrindinis sienelės storis yra 4 mm, liejimo kokybė yra apie 15,5 kg, o liejimo kokybė po apdorojimo yra apie 12,5 kg. Medžiaga yra A356-T6, tempimo stipris ≥ 290 MPa, takumo riba ≥ 225 MPa, pailgėjimas ≥ 6%, Brinelio kietumas ≥ 75 ~ 90 HBS, turi atitikti sandarumo ir IP67 ir IP69K reikalavimus.
2 pav. (Aliuminio lydinio akumuliatoriaus dėklas)
1.2 Proceso analizė
Žemo slėgio liejimas yra specialus liejimo būdas tarp liejimo slėgiu ir gravitacijos liejimo. Jis turi ne tik metalinių formų naudojimo pranašumus, bet ir stabilaus užpildymo savybes. Žemo slėgio liejimo privalumai yra mažo greičio užpildymas iš apačios į viršų, lengvai valdomas greitis, nedidelis skysto aliuminio smūgis ir purslų, mažiau oksidų šlako, didelio audinio tankio ir aukštų mechaninių savybių. Liejant žemu slėgiu, skystas aliuminis užpildomas sklandžiai, o liejinys sukietėja ir kristalizuojasi veikiant slėgiui, todėl galima gauti labai tankios struktūros, aukštų mechaninių savybių ir gražios išvaizdos liejinį, tinkantį dideliems plonasieniams liejiniams formuoti. .
Atsižvelgiant į liejimo reikalaujamas mechanines savybes, liejimo medžiaga yra A356, kuri gali patenkinti klientų poreikius po T6 apdorojimo, tačiau šios medžiagos liejimo sklandumui paprastai reikia pagrįstai kontroliuoti pelėsių temperatūrą, kad būtų pagaminti dideli ir ploni liejiniai.
1.3 Išpylimo sistema
Atsižvelgiant į didelių ir plonų liejinių ypatybes, reikia suprojektuoti kelis vartus. Tuo pačiu, siekiant užtikrinti sklandų skysto aliuminio užpildymą, prie lango pridedami užpildymo kanalai, kuriuos reikia pašalinti apdirbant. Ankstyvajame etape buvo sukurtos dvi liejimo sistemos proceso schemos ir kiekviena schema buvo palyginta. Kaip parodyta 3 paveiksle, 1 schemoje yra 9 vartai ir prie lango pridedami tiekimo kanalai; 2 schemoje išdėstyti 6 vartai, liejantys iš formuojamo liejimo pusės. CAE modeliavimo analizė parodyta 4 ir 5 paveiksluose. Naudokite modeliavimo rezultatus, kad optimizuotumėte pelėsių struktūrą, stenkitės išvengti neigiamo formos konstrukcijos poveikio liejinių kokybei, sumažinti liejimo defektų tikimybę ir sutrumpinti kūrimo ciklą. liejinių.
3 paveikslas (dviejų žemo slėgio proceso schemų palyginimas
4 pav. (Temperatūros lauko palyginimas pildymo metu)
5 pav. (Susitraukimo poringumo defektų palyginimas po sukietėjimo)
Aukščiau pateiktų dviejų schemų modeliavimo rezultatai rodo, kad skystas aliuminis ertmėje juda į viršų maždaug lygiagrečiai, o tai atitinka viso skysto aliuminio lygiagretaus užpildymo teoriją, o modeliuojamos liejinio dalys su susitraukimo poringumu yra sprendžiama stiprinant aušinimą ir kitais būdais.
Dviejų schemų privalumai: Sprendžiant iš skysto aliuminio temperatūros imituojamo užpildymo metu, pagal 1 schemą suformuoto liejinio distalinio galo temperatūra yra vienodesnė nei 2 schemoje, kuri yra palanki ertmės užpildymui. . Liejinys, suformuotas pagal 2 schemą, neturi vartų liekanų, kaip 1 schemoje. Susitraukimo poringumas yra geresnis nei 1 schemoje.
Dviejų schemų trūkumai: Kadangi vartai yra išdėstyti ant formuojamo liejinio 1 schemoje, ant liejinio bus vartelių likučių, kurie, lyginant su pirminiu liejimu, padidės apie 0,7 ka. nuo skysto aliuminio temperatūros schemoje 2 imituojamas užpildymas, skysto aliuminio temperatūra distaliniame gale jau yra žema, o modeliavimas yra idealios formos temperatūros būsenoje, todėl skysto aliuminio srauto galia gali būti nepakankama tikroji būsena, ir kils sunkumų liejant liejinius.
Kartu su įvairių veiksnių analize, išpylimo sistema pasirinkta 2 schema. Atsižvelgiant į 2 schemos trūkumus, liejimo sistema ir šildymo sistema yra optimizuotos formos konstrukcijoje. Kaip parodyta 6 paveiksle, pridedamas perpildymo stovas, kuris yra naudingas užpildant skystą aliuminį ir sumažina arba išvengia formuojamų liejinių defektų.
6 pav. (Optimizuota išpylimo sistema)
1.4 Aušinimo sistema
Liejinių įtempius laikančios dalys ir sritys, kurioms taikomi aukšti mechaninio veikimo reikalavimai, turi būti tinkamai aušinami arba paduodami, kad būtų išvengta susitraukimo poringumo ar terminio įtrūkimo. Pagrindinis liejimo sienelės storis yra 4 mm, o kietėjimui įtakos turės pačios formos šilumos išsklaidymas. Svarbioms jo dalims įrengiama aušinimo sistema, kaip parodyta 7 paveiksle. Užbaigus pripildymą, leiskite vandeniui atvėsti, o konkretų aušinimo laiką reikia sureguliuoti išpylimo vietoje, kad būtų užtikrinta, jog kietėjimo seka būtų tinkama. suformuojami nuo vartų galo iki vartų galo, o vartai ir stovas gale sutvirtinami, kad būtų pasiektas padavimo efektas. Storesnio sienelės storio dalis naudoja vandens aušinimo įdėklą metodą. Šis metodas turi geresnį poveikį faktiniam liejimo procesui ir gali išvengti susitraukimo poringumo.
7 paveikslas (aušinimo sistema)
1.5 Išmetimo sistema
Kadangi žemo slėgio liejimo metalo ertmė yra uždara, ji nėra gerai pralaidi orui, kaip smėlio formų, taip pat neišleidžiama per stovus liejant bendrai gravitacijai, žemo slėgio liejimo ertmės išmetimas turės įtakos skysčio užpildymo procesui. aliuminis ir liejinių kokybė. Žemo slėgio liejimo formą galima išleisti per tarpus, išmetimo griovelius ir išmetimo kaiščius, esančius atskyrimo paviršiuje, stūmiklį ir kt.
Išmetimo sistemos išmetimo dydis turi būti toks, kad išmetimas nebūtų perpildytas, o pagrįsta išmetimo sistema gali užkirsti kelią liejiniams dėl defektų, tokių kaip nepakankamas užpildymas, laisvas paviršius ir mažas stiprumas. Galutinis skysto aliuminio užpildymo plotas pilant, pvz., šoninis atrama ir viršutinės formos stovas, turi būti aprūpintas išmetamosiomis dujomis. Atsižvelgiant į tai, kad skystas aliuminis lengvai patenka į išmetimo kaiščio tarpą atliekant faktinį liejimą žemo slėgio slėgiu, o tai lemia situaciją, kad atidarius formą oro kamštis ištraukiamas, naudojami trys metodai. keli bandymai ir patobulinimai: 1 metodu naudojamas miltelinės metalurgijos sukepintas oro kamštis, kaip parodyta 8 paveiksle (a), trūkumas yra tai, kad gamybos sąnaudos yra didelės; Taikant 2 metodą naudojamas siūlės tipo išmetimo kamštis su 0,1 mm tarpu, kaip parodyta 8 paveiksle (b), trūkumas yra tas, kad išmetimo siūlė lengvai užsikemša užpurškus dažus; Taikant 3 metodą naudojamas vielos išmetimo kamštis, tarpas yra 0,15–0,2 mm, kaip parodyta 8 paveiksle (c). Trūkumai yra mažas apdorojimo efektyvumas ir didelės gamybos sąnaudos. Atsižvelgiant į tikrąjį liejimo plotą, reikia pasirinkti skirtingus išmetimo kamščius. Paprastai liejinio ertmei naudojami sukepinti ir viela išpjauti ventiliacijos kamščiai, o smėlio šerdies galvutei – siūlės tipas.
8 pav. (3 tipų išmetimo kamščiai, tinkami lieti žemo slėgio slėgiu)
1.6 Šildymo sistema
Liejinys yra didelio dydžio ir plonos sienelės storio. Atliekant pelėsių srauto analizę, skysto aliuminio srautas užpildymo pabaigoje yra nepakankamas. Priežastis ta, kad skystas aliuminis per ilgas tekėti, nukrenta temperatūra, o skystas aliuminis iš anksto sukietėja ir praranda savo tekėjimo gebėjimą, šaltas užsidaro arba nepakankamai išpilama, viršutinio štampo stovas negalės pasiekti maitinimo poveikis. Remiantis šiomis problemomis, nekeičiant liejimo sienelės storio ir formos, padidinkite skysto aliuminio temperatūrą ir pelėsių temperatūrą, pagerinkite skysto aliuminio sklandumą ir išspręskite šalto uždarymo arba nepakankamo išpylimo problemą. Tačiau per didelė skysto aliuminio temperatūra ir pelėsių temperatūra sukurs naujas šilumines jungtis arba susitraukimo poringumą, todėl po liejimo apdorojimo susidarys per daug plokščių skylių. Todėl būtina pasirinkti tinkamą skysto aliuminio temperatūrą ir tinkamą pelėsių temperatūrą. Remiantis patirtimi, skysto aliuminio temperatūra kontroliuojama maždaug 720 ℃, o formos temperatūra - 320 ~ 350 ℃.
Atsižvelgiant į didelį liejimo tūrį, plonų sienelių storį ir mažą liejimo aukštį, viršutinėje formos dalyje sumontuota šildymo sistema. Kaip parodyta 9 paveiksle, liepsnos kryptis nukreipta į formos dugną ir šoną, kad būtų įkaitinta apatinė plokštuma ir liejinio šonas. Atsižvelgiant į išpylimo vietoje situaciją, sureguliuokite kaitinimo laiką ir liepsną, reguliuokite viršutinės formos dalies temperatūrą 320–350 ℃, užtikrinkite skysto aliuminio sklandumą per pagrįstą diapazoną ir pasirūpinkite, kad skystas aliuminis užpildytų ertmę. ir stove. Faktiškai naudojant šildymo sistema gali veiksmingai užtikrinti skysto aliuminio sklandumą.
9 pav. (Šildymo sistema)
2. Formos struktūra ir veikimo principas
Pagal žemo slėgio liejimo procesą, derinant su liejimo charakteristikomis ir įrangos struktūra, siekiant užtikrinti, kad suformuotas liejimas liktų viršutinėje formoje, priekinės, galinės, kairės ir dešinės šerdies traukimo konstrukcijos yra suprojektuotas ant viršutinės formos. Suformavus ir sukietėjus liejiniui, pirmiausia atidaromos viršutinės ir apatinės formos, o po to traukiama šerdis 4 kryptimis, o galiausiai viršutinė viršutinės formos plokštė išstumia suformuotą liejinį. Formos struktūra parodyta 10 pav.
10 pav. (Formos struktūra)
Redagavo May Jiang iš MAT Aluminium
Paskelbimo laikas: 2023-05-11
