Batteriet er kernekomponenten i et elektrisk køretøj, og dets ydelse bestemmer de tekniske indikatorer såsom batterilevetid, energiforbrug og levetid for det elektriske køretøj. Batteribakken i batterimodulet er den vigtigste komponent, der udfører funktionerne ved at bære, beskytte og afkøles. Den modulære batteripakke er arrangeret i batteribakken, der er fastgjort på bilens chassis gennem batteribakken, som vist i figur 1. Da det er installeret på bunden af køretøjets krop og arbejdsmiljøet er hårdt, er batteribakken skal have funktionen til at forhindre stenpåvirkning og punktering for at forhindre, at batterimodulet bliver beskadiget. Batteribakken er en vigtig sikkerhedsstrukturel del af elektriske køretøjer. Følgende introducerer formningsprocessen og mugdesign af aluminiumslegeringsbatteribakker til elektriske køretøjer.
Figur 1 (aluminiumslegeringsbatteri)
1 procesanalyse og skimmelsesdesign
1.1 Casting -analyse
Aluminiumslegeringsbatteribakken til elektriske køretøjer er vist i figur 2. De samlede dimensioner er 1106 mm × 1029 mm × 136 mm, den grundlæggende vægtykkelse er 4 mm, støbningskvalitet er ca. 15,5 kg, og støbningskvaliteten efter behandling er ca. 12,5 kg. Materialet er A356-T6, trækstyrke ≥ 290MPa, udbyttestyrke ≥ 225MPa, forlængelse ≥ 6%, Brinell-hårdhed ≥ 75 ~ 90HBS, skal imødekomme lufttæthed og IP67 & IP69K-krav.
Figur 2 (Aluminiumslegeringsbatteri)
1.2 Procesanalyse
Støbning med lavt tryk er en speciel støbningsmetode mellem trykstøbning og tyngdekraften. Det har ikke kun fordelene ved at bruge metalforme til begge, men har også egenskaberne ved stabil fyldning. Støbning med lavt tryk har fordelene ved lavhastighedsfyldning fra bund til top, let at kontrollere hastighed, lille påvirkning og sprøjt af flydende aluminium, mindre oxid slagge, høj vævstæthed og høje mekaniske egenskaber. Under støbning med lavt tryk fyldes det flydende aluminium glat, og støbningen størkner og krystalliserer under pres, og støbningen med høj tæt struktur, høje mekaniske egenskaber og smukt udseende kan opnås, hvilket er egnet til at danne store tyndvæggede støbegods .
I henhold til de mekaniske egenskaber, der kræves af støbningen, er støbematerialet A356, som kan imødekomme kundernes behov efter T6 -behandling, men hældningsfluiditeten af dette materiale kræver generelt rimelig kontrol af formstemperaturen for at producere store og tynde støbegods.
1.3 Hældningssystem
I betragtning af egenskaberne ved store og tynde støbegods skal flere porte designes. På samme tid for at sikre en glat påfyldning af flydende aluminium tilsættes fyldningskanaler ved vinduet, som skal fjernes ved efterbehandling. To processkemaer for hældningssystemet blev designet i det tidlige stadium, og hver ordning blev sammenlignet. Som vist i figur 3 arrangerer skema 1 9 porte og tilføjer fodringskanaler ved vinduet; Skema 2 arrangerer 6 porte, der hælder fra siden af den støbning, der skal dannes. CAE -simuleringsanalysen er vist i figur 4 og figur 5. Brug simuleringsresultaterne til at optimere formstrukturen, prøv at undgå den negative indvirkning af mugdesign på støbningskvaliteten, reducere sandsynligheden for støbningsdefekter og forkorte udviklingscyklussen af støbegods.
Figur 3 (sammenligning af to procesordninger for lavt tryk
Figur 4 (temperaturfeltsammenligning under fyldning)
Figur 5 (Sammenligning af krympning af porøsitetsdefekter efter størkning)
Simuleringsresultaterne af ovenstående to skemaer viser, at det flydende aluminium i hulrummet bevæger løst ved at styrke køling og andre metoder.
Fordelene ved de to skemaer: Betaling ud fra temperaturen på det flydende aluminium under den simulerede fyldning har temperaturen på den distale ende af støbningen dannet af skema 1 højere ensartethed end for skema 2, hvilket er befordrende for påfyldningen af hulrummet . Den casting dannet af skema 2 har ikke portrester som skema 1. krympningsporøsitet er bedre end for skema 1.
Ulemper ved de to ordninger: Fordi porten er arrangeret på castingen, der skal dannes i skemaet 1, vil der være en portrester på støbningen, hvilket vil stige ca. 0,7 ka sammenlignet med den originale støbning. Fra temperaturen på flydende aluminium i skemaet 2 simuleret påfyldning er temperaturen på flydende aluminium ved distal ende allerede lav, og simuleringen er under den ideelle tilstand af formtemperaturen, så strømningskapaciteten for den flydende aluminium kan være utilstrækkelig i Den faktiske tilstand, og der vil være et problem med vanskeligheder ved støbning af støbning.
Kombineret med analysen af forskellige faktorer blev skema 2 valgt som hældningssystemet. I betragtning af manglerne ved skema 2 optimeres hældningssystemet og varmesystemet i formdesignet. Som vist i figur 6 tilsættes overløbsriseren, hvilket er gavnligt for påfyldningen af flydende aluminium og reducerer eller undgår forekomsten af defekter i støbte støbegods.
Figur 6 (Optimeret hældningssystem)
1,4 kølesystem
De stressbærende dele og områder med høje mekaniske ydelseskrav til støbegods skal afkøles eller fodres korrekt for at undgå krympningsporøsitet eller termisk revner. Den grundlæggende vægtykkelse af støbningen er 4 mm, og størkningen vil blive påvirket af varmeafledningen af selve formen. For dets vigtige dele er et kølesystem indstillet, som vist i figur 7. Efter at påfyldningen er afsluttet, skal du passere vand til afkøling, og den specifikke kølingstid skal justeres på hældningsstedet for at sikre, at størkningssekvensen er dannet fra væk fra portenden til portenden, og porten og stigerøret størknes ved afslutningen for at opnå fodereffekten. Delen med tykkere vægtykkelse vedtager metoden til at tilføje vandkøling til indsatsen. Denne metode har en bedre effekt i den faktiske støbningsproces og kan undgå krympningsporøsitet.
Figur 7 (kølesystem)
1,5 udstødningssystem
Da hulrummet i lavtryksstøbningsmetal er lukket, har det ikke god luftpermeabilitet som sandforme, og det udtømmes heller ikke gennem stigerør i generel tyngdekraften, udstødningen af lavtryksstøbekulrummet vil påvirke fyldningsprocessen for væske aluminium og kvaliteten af støbegods. Skimmingsform med lavt tryk kan udtømmes gennem hullerne, udstødningsriller og udstødningsstik i skilleoverfladen, push stang osv.
Udstødningsstørrelsesdesignet i udstødningssystemet skal være befordrende for udstødning uden oversvømmende, et rimeligt udstødningssystem kan forhindre støbegods i defekter som utilstrækkelig fyldning, løs overflade og lav styrke. Det endelige fyldningsområde af det flydende aluminium under hældningsprocessen, såsom sidehvilen og stigerøret af den øverste form, skal udstyres med udstødningsgas. I betragtning af det faktum, at flydende aluminium let strømmer ind i afstanden på udstødningsstikket i den faktiske proces med lavtryksstøbning, hvilket fører til den situation, at luftstikket trækkes ud, når formen åbnes, er der vedtaget tre metoder efter Flere forsøg og forbedringer: Metode 1 bruger pulvermetallurgi sintret luftstik, som vist i figur 8 (a), er ulempen, at produktionsomkostningerne er høje; Metode 2 bruger et sømtype udstødningsstik med et hul på 0,1 mm, som vist i figur 8 (b), ulempen er, at udstødningssømmen let blokeres efter sprøjtning af maling; Metode 3 bruger et trådskåret udstødningsstik, kløften er 0,15 ~ 0,2 mm, som vist i figur 8 (c). Ulemperne er lav behandlingseffektivitet og høje produktionsomkostninger. Forskellige udstødningsstik skal vælges i henhold til det faktiske område af støbningen. Generelt bruges de sintrede og trådskårne udluftningsstik til støbningens hulrum, og sømtypen bruges til sandkernes hoved.
Figur 8 (3 typer udstødningsstik, der er egnede til støbning med lavt tryk) støbning)
1.6 Varmesystem
Støbningen er stor i størrelse og tynd i vægtykkelse. I formstrømningsanalysen er strømningshastigheden for det flydende aluminium i slutningen af påfyldningen utilstrækkelig. Årsagen er, at den flydende aluminium er for lang til at flyde, temperaturen falder, og den flydende aluminium størkner på forhånd og mister sin strømningsevne, kold lukning eller utilstrækkelig hældning forekommer, stigerøret af den øverste matrice vil ikke være i stand til at opnå Effekt af fodring. Baseret på disse problemer, uden at ændre vægtykkelsen og formen på støbningen, øge temperaturen på det flydende aluminium og formtemperaturen, forbedrer fluiditeten af det flydende aluminium og løser problemet med koldt lukning eller utilstrækkelig hældning. Imidlertid vil overdreven flydende aluminiumstemperatur og formtemperatur producere nye termiske forbindelser eller krympningsporøsitet, hvilket resulterer i overdreven planhul efter støbning af behandling. Derfor er det nødvendigt at vælge en passende flydende aluminiumstemperatur og en passende formtemperatur. I henhold til erfaring kontrolleres temperaturen på det flydende aluminium ved ca. 720 ℃, og formtemperaturen styres ved 320 ~ 350 ℃.
I betragtning af det store volumen, tynd vægtykkelse og lav højde af støbningen installeres et varmesystem på den øverste del af formen. Som vist i figur 9 vender flammens retning mod formen nederst og siden for at opvarme bundplanet og siden af støbningen. I henhold til hældningssituationen på stedet skal du justere opvarmningstiden og flammen, kontrollere temperaturen på den øverste formdel ved 320 ~ 350 ℃, sørg for fluiditeten af det flydende aluminium inden for et rimeligt interval og få væsken til at fylde hulrummet til hulrummet. og stigerør. I faktisk brug kan varmesystemet effektivt sikre fluiditeten af det flydende aluminium.
Figur 9 (varmesystem)
2. formstruktur og arbejdsprincip
I henhold til lavtryksdysestøbningsprocessen kombineret med egenskaberne ved støbningen og strukturen af udstyret for at sikre, at den dannede støbning forbliver i den øverste form, er de forreste, bageste, venstre og højre kerne-pullingstrukturer designet på den øverste form. Når støbningen er dannet og størknet, åbnes de øverste og nederste forme først og trækker derefter kernen i 4 retninger, og til sidst skubber den øverste forme den øverste form den dannede støbning. Formstrukturen er vist i figur 10.
Figur 10 (formstruktur)
Redigeret af May Jiang fra Mat Aluminium
Posttid: maj-11-2023
