Die battery is die kernkomponent van 'n elektriese voertuig, en sy werkverrigting bepaal die tegniese aanwysers soos batterylewe, energieverbruik en dienslewe van die elektriese voertuig. Die batterybak in die batterymodule is die hoofkomponent wat die funksies van dra, beskerm en verkoel verrig. Die modulêre batterypak is in die batterybak gerangskik, vasgemaak op die onderstel van die motor deur die batterybak, soos getoon in Figuur 1. Aangesien dit aan die onderkant van die voertuigbak geïnstalleer is en die werksomgewing hard is, is die batterylaaier moet die funksie hê om klipbotsing en punksie te voorkom om te verhoed dat die batterymodule beskadig word. Die batterybak is 'n belangrike veiligheidsstrukturele deel van elektriese voertuie. Die volgende stel die vormingsproses en vormontwerp van aluminiumlegeringsbatterye vir elektriese voertuie bekend.
Figuur 1 (Aluminium legering battery skinkbord)
1 Prosesanalise en vormontwerp
1.1 Gietontleding
Die aluminiumlegeringsbatterybak vir elektriese voertuie word in Figuur 2 getoon. Die algehele afmetings is 1106mm×1029mm×136mm, die basiese wanddikte is 4mm, gietkwaliteit is ongeveer 15.5kg, en gietkwaliteit na verwerking is ongeveer 12.5kg. Die materiaal is A356-T6, treksterkte ≥ 290MPa, opbrengssterkte ≥ 225MPa, verlenging ≥ 6%, Brinell-hardheid ≥ 75~90HBS, moet aan lugdigtheid en IP67&IP69K vereistes voldoen.
Figuur 2 (Aluminium legering battery skinkbord)
1.2 Prosesanalise
Laedrukgietwerk is 'n spesiale gietmetode tussen drukgietwerk en swaartekraggietwerk. Dit het nie net die voordele om metaalvorms vir albei te gebruik nie, maar het ook die eienskappe van stabiele vulling. Laedrukgietwerk het die voordele van laespoedvulling van onder na bo, maklik om spoed te beheer, klein impak en spat van vloeibare aluminium, minder oksiedslak, hoë weefseldigtheid en hoë meganiese eienskappe. Onder lae druk gietwerk word die vloeibare aluminium glad gevul, en die gietstuk stol en kristalliseer onder druk, en die gietwerk met 'n hoë digte struktuur, hoë meganiese eienskappe en pragtige voorkoms kan verkry word, wat geskik is vir die vorming van groot dunwandige gietstukke .
Volgens die meganiese eienskappe wat deur die gietwerk vereis word, is die gietmateriaal A356, wat aan die behoeftes van kliënte kan voldoen na T6-behandeling, maar die gietvloeibaarheid van hierdie materiaal vereis oor die algemeen redelike beheer van die vormtemperatuur om groot en dun gietstukke te produseer.
1.3 Gietstelsel
In die lig van die kenmerke van groot en dun gietstukke, moet veelvuldige hekke ontwerp word. Terselfdertyd, om die gladde vulling van vloeibare aluminium te verseker, word vulkanale by die venster bygevoeg, wat deur naverwerking verwyder moet word. Twee prosesskemas van die gietstelsel is in die vroeë stadium ontwerp, en elke skema is vergelyk. Soos in Figuur 3 getoon, rangskik skema 1 9 hekke en voeg voerkanale by die venster by; Skema 2 reël 6 hekke wat van die kant van die gietstuk giet wat gevorm moet word. Die CAE-simulasie-analise word in Figuur 4 en Figuur 5 getoon. Gebruik die simulasieresultate om die vormstruktuur te optimaliseer, probeer om die nadelige impak van vormontwerp op die kwaliteit van gietstukke te vermy, verminder die waarskynlikheid van gietdefekte en verkort die ontwikkelingsiklus van gietstukke.
Figuur 3 (Vergelyking van twee prosesskemas vir lae druk
Figuur 4 (Vergelyking van temperatuurveld tydens vulling)
Figuur 5 (Vergelyking van krimpporositeitsdefekte na stolling)
Die simulasieresultate van die bogenoemde twee skemas toon dat die vloeibare aluminium in die holte ongeveer parallel opwaarts beweeg, wat in lyn is met die teorie van parallelle vulling van die vloeibare aluminium as geheel, en die gesimuleerde krimpporositeit dele van die gietstuk is opgelos deur die versterking van verkoeling en ander metodes.
Voordele van die twee skemas: Te oordeel aan die temperatuur van die vloeibare aluminium tydens die gesimuleerde vulling, het die temperatuur van die distale einde van die gietstuk wat deur skema 1 gevorm word, hoër eenvormigheid as dié van skema 2, wat bevorderlik is vir die vulling van die holte . Die gietstuk wat deur skema 2 gevorm word, het nie die hekresidu soos skema 1 nie. krimpporositeit is beter as dié van skema 1.
Nadele van die twee skemas: Omdat die hek op die gietstuk gerangskik is om in die skema 1 gevorm te word, sal daar 'n hekresidu op die gietstuk wees, wat ongeveer 0,7ka sal toeneem in vergelyking met die oorspronklike gietstuk. vanaf die temperatuur van vloeibare aluminium in die skema 2 gesimuleerde vulling, is die temperatuur van vloeibare aluminium aan die distale punt reeds laag, en die simulasie is onder die ideale toestand van die vormtemperatuur, dus kan die vloeikapasiteit van die vloeibare aluminium onvoldoende wees in die werklike toestand, en daar sal 'n probleem van probleme in giet gietvorm wees.
Gekombineer met die ontleding van verskeie faktore, is skema 2 as die gietstelsel gekies. In die lig van die tekortkominge van skema 2, is die gietstelsel en die verhittingstelsel geoptimaliseer in die vormontwerp. Soos in Figuur 6 getoon word, word die oorloopstyger bygevoeg, wat voordelig is vir die vul van vloeibare aluminium en die voorkoms van defekte in gevormde gietstukke verminder of vermy.
Figuur 6 (Geoptimaliseerde gietstelsel)
1.4 Verkoelingstelsel
Die stresdraende dele en areas met hoë meganiese werkverrigtingvereistes van gietstukke moet behoorlik afgekoel of gevoer word om krimpporositeit of termiese krake te vermy. Die basiese wanddikte van die gietstuk is 4 mm, en die stolling sal beïnvloed word deur die hitte-afvoer van die vorm self. Vir sy belangrike dele word 'n verkoelingstelsel opgestel, soos getoon in figuur 7. Nadat die vulling voltooi is, laat water deur om af te koel, en die spesifieke verkoelingstyd moet by die gietplek aangepas word om te verseker dat die volgorde van stolling is gevorm vanaf die weg van die hek-kant na die hek-end, en die hek en riser word aan die einde gestol om die voer-effek te verkry. Die deel met dikker wanddikte gebruik die metode om waterverkoeling by die insetsel te voeg. Hierdie metode het 'n beter effek in die werklike gietproses en kan krimpporositeit vermy.
Figuur 7 (Verkoelingstelsel)
1.5 Uitlaatstelsel
Aangesien die holte van laedruk gietmetaal gesluit is, het dit nie goeie lugdeurlaatbaarheid soos sandvorms nie, en dit word ook nie deur stygers in algemene swaartekraggietwerk uitlaat nie, die uitlaat van die laedrukgietholte sal die vulproses van vloeistof beïnvloed aluminium en die kwaliteit van gietstukke. Die laedruk gietvorm kan uitgeput word deur die gapings, uitlaatgroewe en uitlaatproppe in die skeidingsoppervlak, drukstaaf, ens.
Die uitlaatgrootte ontwerp in die uitlaatstelsel moet bevorderlik wees vir uitlaat sonder om oor te loop, 'n redelike uitlaatstelsel kan gietstukke van defekte soos onvoldoende vulling, los oppervlak en lae sterkte voorkom. Die finale vularea van die vloeibare aluminium tydens die gietproses, soos die syrus en die styging van die boonste vorm, moet met uitlaatgas toegerus word. In die lig van die feit dat vloeibare aluminium maklik in die gaping van die uitlaatprop vloei in die werklike proses van laedruk gietvorm, wat lei tot die situasie dat die lugprop uitgetrek word wanneer die vorm oopgemaak word, word drie metodes gebruik na verskeie pogings en verbeterings: Metode 1 gebruik poeiermetallurgie gesinterde lugprop, soos getoon in Figuur 8(a), die nadeel is dat die vervaardigingskoste hoog is; Metode 2 gebruik 'n naattipe uitlaatprop met 'n gaping van 0.1 mm, soos in Figuur 8(b) getoon, die nadeel is dat die uitlaatnaat maklik geblokkeer word na verfspuit; Metode 3 gebruik 'n draadgesnyde uitlaatprop, die gaping is 0.15~0.2 mm, soos getoon in Figuur 8(c). Die nadele is lae verwerkingsdoeltreffendheid en hoë vervaardigingskoste. Verskillende uitlaatproppe moet gekies word volgens die werklike area van die gietstuk. Oor die algemeen word die gesinterde en draadgesnyde ventilasieproppe gebruik vir die holte van die gietstuk, en die naattipe word vir die sandkernkop gebruik.
Figuur 8 (3 tipes uitlaatproppe wat geskik is vir laedruk gietwerk)
1.6 Verhittingstelsel
Die gietstuk is groot in grootte en dun in wanddikte. In die vormvloeianalise is die vloeitempo van die vloeibare aluminium aan die einde van die vulling onvoldoende. Die rede is dat die vloeibare aluminium te lank is om te vloei, die temperatuur daal, en die vloeibare aluminium stol vooraf en verloor sy vloeivermoë, koud gesluit of onvoldoende gieting vind plaas, die styger van die boonste matrys sal nie die effek van voeding. Op grond van hierdie probleme, sonder om die wanddikte en vorm van die gietstuk te verander, verhoog die temperatuur van die vloeibare aluminium en die vormtemperatuur, verbeter die vloeibaarheid van die vloeibare aluminium en los die probleem van koue toe of onvoldoende gieting op. Oormatige vloeibare aluminiumtemperatuur en vormtemperatuur sal egter nuwe termiese aansluitings of krimpporositeit produseer, wat lei tot oormatige vlakke speldegate na gietverwerking. Daarom is dit nodig om 'n gepaste vloeibare aluminiumtemperatuur en 'n gepaste vormtemperatuur te kies. Volgens ervaring word die temperatuur van die vloeibare aluminium teen ongeveer 720 ℃ beheer, en die vormtemperatuur word beheer op 320 ~ 350 ℃.
Met die oog op die groot volume, dun wanddikte en lae hoogte van die gietstuk, word 'n verwarmingstelsel op die boonste deel van die vorm geïnstalleer. Soos in Figuur 9 getoon, wys die rigting van die vlam na die onderkant en sy van die vorm om die onderste vlak en kant van die gietstuk te verhit. Volgens die gietsituasie op die perseel, pas die verhittingstyd en vlam aan, beheer die temperatuur van die boonste vormdeel by 320 ~ 350 ℃, verseker die vloeibaarheid van die vloeibare aluminium binne 'n redelike omvang, en laat die vloeibare aluminium die holte vul en riser. In werklike gebruik kan die verwarmingstelsel die vloeibaarheid van die vloeibare aluminium effektief verseker.
Figuur 9 (Verhittingstelsel)
2. Vormstruktuur en werkbeginsel
Volgens die lae druk gietwerk proses, gekombineer met die kenmerke van die gietwerk en die struktuur van die toerusting, om te verseker dat die gevormde gietstuk in die boonste vorm bly, is die voor-, agter-, linker- en regter-kerntrekkende strukture ontwerp op die boonste vorm. Nadat die gietstuk gevorm en gestol is, word die boonste en onderste vorm eers oopgemaak, en dan trek die kern in 4 rigtings, en uiteindelik druk die boonste plaat van die boonste vorm die gevormde gietvorm uit. Die vormstruktuur word in Figuur 10 getoon.
Figuur 10 (Vormstruktuur)
Geredigeer deur May Jiang van MAT Aluminium
Postyd: Mei-11-2023
