Batteriet er kjernekomponenten i et elektrisk kjøretøy, og ytelsen bestemmer de tekniske indikatorene som batterilevetid, energiforbruk og levetid på det elektriske kjøretøyet.Batteribrettet i batterimodulen er hovedkomponenten som utfører funksjonene til å bære, beskytte og kjøling.Den modulære batteripakken er anordnet i batteribaget, festet på chassiset på bilen gjennom batteribaget, som vist i figur 1. Siden det er installert på bunnen av kjøretøyets kropp og arbeidsmiljøet er tøft, batteribaget Må ha funksjonen til å forhindre steinpåvirkning og punktering for å forhindre at batterimodulen blir skadet.Batteribrettet er en viktig sikkerhetsstrukturell del av elektriske kjøretøyer.Følgende introduserer formingsprosessen og muggdesign av aluminiumslegeringsbatteribytter for elektriske kjøretøyer.
Figur 1 (Batteribrett for aluminiumslegering)
1 prosessanalyse og muggdesign
1.1 Støpeanalyse
Aluminiumslegeringsbatteribrettet for elektriske kjøretøyer er vist i figur 2. De totale dimensjonene er 1106 mm × 1029mm × 136mm, den grunnleggende veggtykkelsen er 4mm, støpekvalitet er omtrent 15,5 kg, og støpekvalitet etter prosessering er omtrent 12,5 kg.Materialet er A356-T6, strekkfasthet ≥ 290MPa, avkastningsstyrke ≥ 225MPa, forlengelse ≥ 6%, Brinell Hardness ≥ 75 ~ 90HB, må oppfylle lufttetthet og IP67 og IP69K-krav.
Figur 2 (batteriskuff i aluminiumslegering)
1.2 Prosessanalyse
Støping av lavt trykk er en spesiell støpemetode mellom trykkstøping og tyngdekraft.Det har ikke bare fordelene ved å bruke metallformer for begge, men har også egenskapene til stabil fylling.Støping med lavt trykk har fordelene med lavhastighetsfylling fra bunn til topp, lett å kontrollere hastighet, liten innvirkning og sprut av flytende aluminium, mindre oksydsagn, høy vevstetthet og høye mekaniske egenskaper.Under støping med lavt trykk fylles den flytende aluminium jevnt, og støpet stivner og krystalliserer under trykk, og støpingen med høy tett struktur, høye mekaniske egenskaper og vakkert utseende kan oppnås, som er egnet for å danne store tynnveggede støp .
I henhold til de mekaniske egenskapene som kreves av støping, er støpematerialet A356, som kan imøtekomme kundenes behov etter T6 -behandling, men hellende fluiditet av dette materialet krever generelt rimelig kontroll av formtemperaturen for å produsere store og tynne støping.
1.3 skjenkingssystem
Med tanke på egenskapene til store og tynne støping, må flere porter utformes.Samtidig, for å sikre jevn fylling av flytende aluminium, blir fyllingskanaler lagt til ved vinduet, som må fjernes ved etterbehandling.To prosessordninger for skjenkingssystemet ble designet i det tidlige stadiet, og hvert ordning ble sammenlignet.Som vist i figur 3, ordner skjema 1 9 porter og legger til fôringskanaler ved vinduet;Skjema 2 arrangerer 6 porter som strømmer fra siden av støpet som skal dannes.CAE -simuleringsanalysen er vist i figur 4 og figur 5. Bruk simuleringsresultatene for å optimalisere formstrukturen, prøv å unngå negativ innvirkning av muggdesign på kvaliteten på støpegods, redusere sannsynligheten for støpingsdefekter og forkorte utviklingssyklusen av castings.
Figur 3 (sammenligning av to prosessordninger for lavt trykk
Figur 4 (sammenligning av temperaturfelt under fylling)
Figur 5 (Sammenligning av svinn porøsitetsdefekter etter størkning)
Simuleringsresultatene fra de to ovennevnte toskjemaene viser at flytende aluminium i hulrommet beveger seg oppover omtrent parallelt, noe som er i tråd med teorien om parallell fylling av flytende aluminium som helhet, og den simulerte krympingens porøsitetsdeler av støpingen er løst ved å styrke kjøling og andre metoder.
Fordeler med de to ordningene: Ut fra temperaturen på flytende aluminium Under den simulerte fyllingen har temperaturen på den distale enden av støpingen dannet av skjema 1 høyere ensartethet enn skjema 2, noe som bidrar til fylling av hulrommet .Støpingen dannet av skjema 2 har ikke portresten som skjema 1. Krymping Porøsitet er bedre enn for skjema 1.
Ulemper med de to ordningene: Fordi porten er ordnet på støpingen som skal dannes i skjema 1, vil det være en portrester på støpingen, noe som vil øke omtrent 0,7Ka sammenlignet med den opprinnelige støpingen.Fra temperaturen på flytende aluminium i simulert skjema 2 er temperaturen på flytende aluminium i distal ende allerede lav, og simuleringen er under den ideelle tilstanden til formtemperaturen, så strømningskapasiteten til flytende aluminium kan være utilstrekkelig i Selve tilstanden, og det vil være et vanskelighetsproblem med å støpe støping.
Kombinert med analysen av forskjellige faktorer ble skjema 2 valgt som skjenkingssystem.Med tanke på manglene i skjema 2, er skjenkingssystemet og varmesystemet optimalisert i formdesignet.Som vist i figur 6 blir overløpsstigeren tilsatt, noe som er gunstig for fylling av flytende aluminium og reduserer eller unngår forekomsten av defekter i støpte støping.
Figur 6 (Optimalisert hellingssystem)
1.4 kjølesystem
De stressbærende delene og områdene med høye mekaniske ytelseskrav til støpegods må avkjøles eller mates riktig for å unngå svinn porøsitet eller termisk sprekker.Den grunnleggende veggtykkelsen på støpingen er 4 mm, og størkningen vil bli påvirket av varmeavledningen av selve formen.For sine viktige deler er et kjølesystem satt opp, som vist i figur 7. Etter at fyllingen er fullført, må du føre vann til avkjøling, og den spesifikke kjøletiden må justeres på skjenkestedet for å sikre at størkningssekvensen er dannet fra vekk fra portenden til portenden, og porten og stigerøret er størknet på slutten for å oppnå fôrffekten.Delen med tykkere veggtykkelse vedtar metoden for å tilsette vannkjøling til innsatsen.Denne metoden har en bedre effekt i den faktiske støpeprosessen og kan unngå svinn porøsitet.
Figur 7 (Kjølesystem)
1.5 Eksosanlegg
Siden hulrommet med lavtrykk die støpe metall er lukket, har det ikke god luftpermeabilitet som sandformer, og heller ikke den uttrekk gjennom stigerør i generell tyngdekraft, vil eksosen av lavtrykksstøpehulen påvirke fyllingsprosessen med væske aluminium og kvaliteten på støpegods.Lavtrykket støpeform kan bli utmattet gjennom hullene, eksossporene og eksospluggene i avskjedsoverflaten, skyvstang osv.
Eksosstørrelsesdesignet i eksosanlegget skal være gunstig for eksos uten å overfylte, et rimelig eksosanlegg kan forhindre støping fra feil som utilstrekkelig fylling, løs overflate og lav styrke.Det endelige fyllingsområdet til væske -aluminium under helningsprosessen, for eksempel sidestøtten og stigerøret av den øvre formen, må utstyres med avgass.Med tanke på at flytende aluminium lett strømmer inn i gapet på eksospluggen i den faktiske prosessen med støping av lavt trykk, noe som fører til situasjonen som luftpluggen blir trukket ut når formen åpnes, blir tre metoder tatt i bruk etter Flere forsøk og forbedringer: Metode 1 bruker pulvermetallurgi sintret luftplugg, som vist i figur 8 (a), ulempen er at produksjonskostnaden er høy;Metode 2 bruker en eksosplugg av sømtype med et gap på 0,1 mm, som vist i figur 8 (b), ulempen er at eksossømmen lett blokkeres etter sprøyting av maling;Metode 3 bruker en ledningskutt eksosplugg, gapet er 0,15 ~ 0,2 mm, som vist i figur 8 (c).Ulempene er lave prosesseringseffektivitet og høye produksjonskostnader.Ulike eksosplugger må velges i henhold til det faktiske støpsområdet.Generelt brukes de sintrete og trådkuttede ventilasjonspluggene til støpehulen, og sømtypen brukes til sandkjernehodet.
Figur 8 (3 typer eksosplugger som er egnet for støping av lavt trykk)
1.6 Varmesystem
Støpet er stor i størrelse og tynn i veggtykkelse.I formstrømningsanalysen er strømningshastigheten til væskealuminiumet ved enden av fyllingen utilstrekkelig.Årsaken er at flytende aluminium er for lang til å strømme, temperaturen synker, og den flytende aluminium stivner på forhånd og mister sin strømningsevne, kald lukk eller utilstrekkelig helning oppstår, stigerøret til den øvre die vil ikke kunne oppnå den Effekt av fôring.Basert på disse problemene, uten å endre veggtykkelsen og formen på støpet, øker du temperaturen på væskealuminiumet og formtemperaturen, forbedrer fluiditeten til væskealuminiumet og løser problemet med kaldt lukkende eller utilstrekkelig skjenking.Imidlertid vil overdreven flytende aluminiumstemperatur og formtemperatur gi nye termiske veikryss eller svinn porøsitet, noe som resulterer i overdreven plan -pinholes etter støping.Derfor er det nødvendig å velge en passende flytende aluminiumstemperatur og en passende formtemperatur.I følge erfaring styres temperaturen på væskealuminiumet til omtrent 720 ℃, og formtemperaturen styres ved 320 ~ 350 ℃.
Med tanke på det store volumet, den tynne veggtykkelsen og den lave høyden på støpen, er det installert et varmesystem på den øvre delen av formen.Som vist i figur 9 vender flammens retning mot bunnen og siden av formen for å varme bunnplanet og siden av støpegodset.I henhold til skjenkesituasjonen på stedet, juster oppvarmingstiden og flammen, kontroller temperaturen på den øvre formdelen ved 320 ~ 350 ℃, sørg for flytbarheten til det flytende aluminiumet innenfor et rimelig område, og få det flytende aluminiumet til å fylle hulrommet og stigerør.Ved faktisk bruk kan varmesystemet effektivt sikre fluiditeten til det flytende aluminiumet.
Figur 9 (Varmesystem)
2. Muggstruktur og arbeidsprinsipp
I henhold til lavtrykksstøpeprosessen, kombinert med egenskapene til støpingen og strukturen til utstyret, for å sikre at den dannede støpen forblir i den øvre formen, er de fremre, bakre, venstre og høyre kjernetrekkende strukturene designet på den øvre formen.Etter at støpegodset er dannet og størknet, åpnes først de øvre og nedre støpeformene, og deretter trekkes kjernen i 4 retninger, og til slutt skyver toppplaten til den øvre støpeformen ut den dannede støpen.Formstrukturen er vist i figur 10.
Figur 10 (muggstruktur)
Redigert av May Jiang fra MAT Aluminium
Innleggstid: 11. mai 2023
