Η μπαταρία είναι το βασικό στοιχείο ενός ηλεκτρικού οχήματος και η απόδοσή της καθορίζει τους τεχνικούς δείκτες όπως η διάρκεια ζωής της μπαταρίας, η κατανάλωση ενέργειας και η διάρκεια ζωής του ηλεκτρικού οχήματος. Ο δίσκος μπαταρίας στη μονάδα μπαταρίας είναι το κύριο στοιχείο που εκτελεί τις λειτουργίες της μεταφοράς, της προστασίας και της ψύξης. Το αρθρωτό πακέτο μπαταρίας είναι διατεταγμένο στο δίσκο της μπαταρίας, στερεωμένο στο πλαίσιο του αυτοκινήτου μέσω του δίσκου της μπαταρίας, όπως φαίνεται στο σχήμα 1. Δεδομένου ότι είναι εγκατεστημένο στο κάτω μέρος του σώματος του οχήματος και το περιβάλλον εργασίας είναι σκληρό, ο δίσκος της μπαταρίας Πρέπει να έχει τη λειτουργία της πρόληψης της επίδρασης και της διάτρησης της πέτρας για να αποτρέψει την καταστροφή της μονάδας της μπαταρίας. Ο δίσκος μπαταρίας είναι ένα σημαντικό δομικό τμήμα ασφαλείας των ηλεκτρικών οχημάτων. Τα ακόλουθα εισάγουν τη διαδικασία διαμόρφωσης και το σχεδιασμό μούχλας των δίσκων μπαταρίας κράματος αλουμινίου για ηλεκτρικά οχήματα.
Εικόνα 1 (δίσκος μπαταρίας κράματος αλουμινίου)
1 Ανάλυση διαδικασίας και σχεδιασμός μούχλας
1.1 Ανάλυση χύτευσης
Ο δίσκος μπαταρίας κράματος αλουμινίου για ηλεκτρικά οχήματα παρουσιάζεται στο σχήμα 2. Το υλικό είναι A356-T6, αντοχή σε εφελκυσμό ≥ 290MPa, αντοχή απόδοσης ≥ 225MPa, επιμήκυνση ≥ 6%, σκληρότητα Brinell ≥ 75 ~ 90HBS, πρέπει να ικανοποιούν τις απαιτήσεις της αεροπορικής στεγανότητας και IP67 & IP69K.
Εικόνα 2 (δίσκος μπαταρίας κράματος αλουμινίου)
1.2 Ανάλυση διαδικασίας
Η χύτευση χαμηλής πίεσης είναι μια ειδική μέθοδος χύτευσης μεταξύ της χύτευσης πίεσης και της χύτευσης βαρύτητας. Δεν έχει μόνο τα πλεονεκτήματα της χρήσης μεταλλικών καλουπιών και για τα δύο, αλλά και τα χαρακτηριστικά της σταθερής πλήρωσης. Η χύτευση χαμηλής πίεσης έχει τα πλεονεκτήματα της πλήρωσης χαμηλής ταχύτητας από κάτω προς τα πάνω, εύχρηστη ταχύτητα ελέγχου, μικρή πρόσκρουση και εκτόξευση υγρού αλουμινίου, λιγότερη σκωρία οξειδίου, υψηλή πυκνότητα ιστού και υψηλές μηχανικές ιδιότητες. Κάτω από χύτευση χαμηλής πίεσης, το υγρό αλουμίνιο γεμίζεται ομαλά και η χύτευση στερεοποιείται και κρυσταλλώνεται υπό πίεση και η χύτευση με υψηλή πυκνή δομή, υψηλές μηχανικές ιδιότητες και όμορφη εμφάνιση μπορεί να ληφθεί, η οποία είναι κατάλληλη για τη διαμόρφωση μεγάλων χυτοσίδηρων με λεπτό τοίχωμα και .
Σύμφωνα με τις μηχανικές ιδιότητες που απαιτείται από τη χύτευση, το υλικό χύτευσης είναι A356, το οποίο μπορεί να καλύψει τις ανάγκες των πελατών μετά από θεραπεία με Τ6, αλλά η ρευστότητα που χύνεται γενικά απαιτεί λογικό έλεγχο της θερμοκρασίας του καλουπιού για να παράγει μεγάλα και λεπτά χυτά.
1,3 σύστημα χύσης
Λόγω των χαρακτηριστικών μεγάλων και λεπτών χυτών, πρέπει να σχεδιαστούν πολλαπλές πύλες. Ταυτόχρονα, προκειμένου να εξασφαλιστεί η ομαλή πλήρωση υγρού αλουμινίου, προστίθενται στα κανάλια πλήρωσης στο παράθυρο, τα οποία πρέπει να αφαιρεθούν με μετα-επεξεργασία. Δύο προγράμματα διεργασίας του συστήματος χύσης σχεδιάστηκαν στο αρχικό στάδιο και κάθε σχήμα συγκρίθηκε. Όπως φαίνεται στο σχήμα 3, το Σχήμα 1 οργανώνει 9 πύλες και προσθέτει κανάλια τροφοδοσίας στο παράθυρο. Το Σχήμα 2 οργανώνει 6 πύλες που ρίχνουν από την πλευρά της χύτευσης που πρέπει να σχηματιστεί. Η ανάλυση προσομοίωσης CAE παρουσιάζεται στο Σχήμα 4 και στο Σχήμα 5. Χρησιμοποιήστε τα αποτελέσματα προσομοίωσης για να βελτιστοποιήσετε τη δομή του καλουπιού, να προσπαθήσετε να αποφύγετε τις δυσμενείς επιπτώσεις του σχεδιασμού μούχλας στην ποιότητα των χύτευσης, να μειώσετε την πιθανότητα των ελαττωμάτων χύτευσης και να μειώσετε τον κύκλο ανάπτυξης των χυτών.
Εικόνα 3 (Σύγκριση δύο συστημάτων διεργασιών για χαμηλή πίεση
Εικόνα 4 (Σύγκριση πεδίου θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της πλήρωσης)
Εικόνα 5 (Σύγκριση ελαττωμάτων πορώδους συρρίκνωσης μετά από στερεοποίηση)
Τα αποτελέσματα προσομοίωσης των παραπάνω δύο σχημάτων δείχνουν ότι το υγρό αλουμίνιο στην κοιλότητα κινείται προς τα πάνω περίπου παράλληλα, το οποίο είναι σύμφωνο με τη θεωρία της παράλληλης πλήρωσης του υγρού αλουμινίου στο σύνολό του και τα προσομοιωμένα μέρη πορώδους της χύτευσης είναι επιλύεται με την ενίσχυση της ψύξης και άλλων μεθόδων.
Πλεονεκτήματα των δύο σχημάτων: Κρίνοντας από τη θερμοκρασία του υγρού αλουμινίου κατά τη διάρκεια της προσομοιωμένης πλήρωσης, η θερμοκρασία του απομακρυσμένου άκρου της χύτευσης που σχηματίζεται από το Σχήμα 1 έχει υψηλότερη ομοιομορφία από εκείνη του Σχεδίου 2, το οποίο ευνοεί την πλήρωση της κοιλότητας . Η χύτευση που σχηματίζεται από το Σχήμα 2 δεν διαθέτει το υπολείμμα της πύλης όπως το Σχήμα 1. Το πορώδες συρρίκνωσης είναι καλύτερο από αυτό του Σχεδίου 1.
Μειονεκτήματα των δύο σχημάτων: Επειδή η πύλη είναι διατεταγμένη στο χύτευση που πρόκειται να σχηματιστεί στο Σχήμα 1, θα υπάρχει ένα υπόλειμμα πύλης στο χύτευση, το οποίο θα αυξηθεί περίπου 0,7ΚΚΑ σε σύγκριση με την αρχική χύτευση. Από τη θερμοκρασία του υγρού αλουμινίου στο σχήμα 2 προσομοιωμένη πλήρωση, η θερμοκρασία του υγρού αλουμινίου σε απομακρυσμένο άκρο είναι ήδη χαμηλή και η προσομοίωση βρίσκεται κάτω από την ιδανική κατάσταση της θερμοκρασίας του καλουπιού, οπότε η ικανότητα ροής του υγρού αλουμινίου μπορεί να είναι ανεπαρκής Η πραγματική κατάσταση, και θα υπάρξει πρόβλημα δυσκολίας στη χύτευση.
Σε συνδυασμό με την ανάλυση διαφόρων παραγόντων, το Σχήμα 2 επιλέχθηκε ως σύστημα χύσης. Λόγω των ελλείψεων του Σχεδίου 2, το σύστημα εκτόξευσης και το σύστημα θέρμανσης βελτιστοποιούνται στο σχεδιασμό του καλουπιού. Όπως φαίνεται στο σχήμα 6, προστίθεται ο ανυψωτικός ανελκυστήρας, το οποίο είναι ευεργετικό για την πλήρωση υγρού αλουμινίου και μειώνει ή αποφεύγει την εμφάνιση ελαττωμάτων σε χύτευσης χύτευσης.
Εικόνα 6 (Σύστημα βελτιστοποιημένου χύνοντας)
1.4 Σύστημα ψύξης
Τα τμήματα και οι περιοχές που φέρουν το στρες με υψηλές μηχανικές απαιτήσεις απόδοσης των χύτευσης πρέπει να ψύχονται σωστά ή να τροφοδοτούνται για να αποφευχθεί το πορώδες συρρίκνωσης ή η θερμική ρωγμή. Το βασικό πάχος τοιχώματος της χύτευσης είναι 4mm και η στερεοποίηση θα επηρεαστεί από τη διάχυση της θερμότητας του ίδιου του καλούπι. Για τα σημαντικά μέρη του, έχει ρυθμιστεί ένα σύστημα ψύξης, όπως φαίνεται στο σχήμα 7. Μετά την ολοκλήρωση της πλήρωσης, περάστε νερό για να κρυώσει και ο συγκεκριμένος χρόνος ψύξης πρέπει να ρυθμιστεί στη θέση χύσης για να διασφαλιστεί ότι η ακολουθία της στερεοποίησης είναι που σχηματίζονται από το μακριά από το άκρο της πύλης στο άκρο της πύλης και η πύλη και ο ανελκυστήρας στερεοποιούνται στο τέλος για να επιτευχθεί το φαινόμενο τροφοδοσίας. Το μέρος με παχύτερο πάχος τοιχώματος υιοθετεί τη μέθοδο προσθήκης ψύξης νερού στο ένθετο. Αυτή η μέθοδος έχει καλύτερη επίδραση στην πραγματική διαδικασία χύτευσης και μπορεί να αποφύγει το πορώδες συρρίκνωσης.
Εικόνα 7 (Σύστημα ψύξης)
1,5 σύστημα εξάτμισης
Δεδομένου ότι η κοιλότητα του μεταλλικού χύτευσης χαμηλής πίεσης είναι κλειστή, δεν έχει καλή διαπερατότητα αέρα, όπως καλούπια άμμου, ούτε εξάγει μέσα από τους ανυψωτήρες γενικά χύτευση βαρύτητας, η εξάτμιση της κοιλότητας χύτευσης χαμηλής πίεσης θα επηρεάσει τη διαδικασία πλήρωσης του υγρού αλουμίνιο και η ποιότητα των χύτευσης. Το καλούπι χύτευσης χαμηλής πίεσης μπορεί να εξαντληθεί μέσα από τα κενά, τις αυλακώσεις εξάτμισης και τα βύσματα εξάτμισης στην επιφάνεια χωρισμού, τη ράβδο πίεσης κ.λπ.
Ο σχεδιασμός του μεγέθους εξαγωγής στο σύστημα εξάτμισης θα πρέπει να είναι ευνοϊκό για την εξάτμιση χωρίς υπερχείλιση, ένα λογικό σύστημα εξάτμισης μπορεί να αποτρέψει τα χύτευση από ελαττώματα όπως η ανεπαρκής γέμιση, η χαλαρή επιφάνεια και η χαμηλή αντοχή. Η τελική περιοχή πλήρωσης του υγρού αλουμινίου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας χύσης, όπως η πλευρική ανάπαυση και η ανύψωση του ανώτερου καλουπιού, πρέπει να είναι εξοπλισμένα με καυσαέρια. Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι το υγρό αλουμίνιο ρέει εύκολα στο κενό του βύσματος εξάτμισης στην πραγματική διαδικασία χύτευσης χαμηλής πίεσης, γεγονός που οδηγεί στην κατάσταση ότι το βύσμα αέρα έχει τραβηχτεί όταν ανοίξει το καλούπι, υιοθετούνται τρεις μέθοδοι μετά Αρκετές προσπάθειες και βελτιώσεις: η μέθοδος 1 χρησιμοποιεί βύσμα με πυροσυσσωρευμένη με μεταλλουργία σκόνης, όπως φαίνεται στο σχήμα 8 (α), το μειονέκτημα είναι ότι το κόστος κατασκευής είναι υψηλό. Η μέθοδος 2 χρησιμοποιεί ένα βύσμα εξάτμισης τύπου ραφής με κενό 0,1 mm, όπως φαίνεται στο σχήμα 8 (b), το μειονέκτημα είναι ότι η ραφή εξάτμισης μπλοκάρει εύκολα μετά τον ψεκασμό χρώματος. Η μέθοδος 3 χρησιμοποιεί ένα βύσμα εξάτμισης καλωδίων, το κενό είναι 0,15 ~ 0,2 mm, όπως φαίνεται στο σχήμα 8 (c). Τα μειονεκτήματα είναι η χαμηλή αποδοτικότητα επεξεργασίας και το υψηλό κόστος κατασκευής. Διαφορετικά βύσματα εξάτμισης πρέπει να επιλεγούν ανάλογα με την πραγματική περιοχή της χύτευσης. Γενικά, τα βύσματα εξαερισμού με πυρκαγιά και καλωδίων χρησιμοποιούνται για την κοιλότητα της χύτευσης και ο τύπος ραφής χρησιμοποιείται για την κεφαλή του πυρήνα της άμμου.
Εικόνα 8 (3 τύποι βύσματος εξάτμισης κατάλληλοι για χύτευση μήτρας χαμηλής πίεσης)
1.6 Σύστημα θέρμανσης
Η χύτευση είναι μεγάλη σε μέγεθος και λεπτό σε πάχος τοίχου. Στην ανάλυση ροής μούχλας, ο ρυθμός ροής του υγρού αλουμινίου στο τέλος της πλήρωσης είναι ανεπαρκής. Ο λόγος είναι ότι το υγρό αλουμίνιο είναι πολύ μεγάλο για να ρέει, η θερμοκρασία πέφτει και το υγρό αλουμίνιο στερεοποιείται εκ των προτέρων και χάνει την ικανότητα ροής του, το κρύο κλειστό ή ανεπαρκές χύνοντας, ο ανερχόμενος της άνω μήτρας δεν θα είναι σε θέση να επιτύχει το Επίδραση της σίτισης. Με βάση αυτά τα προβλήματα, χωρίς να αλλάζετε το πάχος και το σχήμα του τοιχώματος της χύτευσης, αυξήστε τη θερμοκρασία του υγρού αλουμινίου και τη θερμοκρασία του καλουπιού, βελτιώστε τη ρευστότητα του υγρού αλουμινίου και λύστε το πρόβλημα του κρύου κλειστού ή ανεπαρκούς χύνοντας. Ωστόσο, η υπερβολική θερμοκρασία υγρού αλουμινίου και η θερμοκρασία του καλουπιού θα παράγουν νέες θερμικές διασταυρώσεις ή πορώδες συρρίκνωσης, με αποτέλεσμα υπερβολικές επιφάνειες επίπεδων μετά την επεξεργασία χύτευσης. Επομένως, είναι απαραίτητο να επιλέξετε μια κατάλληλη θερμοκρασία υγρού αλουμινίου και μια κατάλληλη θερμοκρασία καλουπιού. Σύμφωνα με την εμπειρία, η θερμοκρασία του υγρού αλουμινίου ελέγχεται σε περίπου 720 ℃ και η θερμοκρασία του καλουπιού ελέγχεται στα 320 ~ 350 ℃.
Λαμβάνοντας υπόψη τον μεγάλο όγκο, το λεπτό πάχος του τοιχώματος και το χαμηλό ύψος της χύτευσης, ένα σύστημα θέρμανσης εγκαθίσταται στο πάνω μέρος του καλουπιού. Όπως φαίνεται στο σχήμα 9, η κατεύθυνση της φλόγας βλέπει στο κάτω μέρος και στην πλευρά του καλουπιού για να θερμαίνεται το επίπεδο του πυθμένα και η πλευρά της χύτευσης. Σύμφωνα με την επιτόπια κατάσταση, ρυθμίστε τον χρόνο θέρμανσης και τη φλόγα, ελέγξτε τη θερμοκρασία του ανώτερου τμήματος καλουπιού στα 320 ~ 350 ℃, βεβαιωθείτε ότι η ρευστότητα του υγρού αλουμινίου μέσα σε λογικό εύρος και κάντε το υγρό αλουμίνιο να γεμίσει την κοιλότητα και ανυψωμένος. Στην πραγματική χρήση, το σύστημα θέρμανσης μπορεί να εξασφαλίσει αποτελεσματικά τη ρευστότητα του υγρού αλουμινίου.
Εικόνα 9 (σύστημα θέρμανσης)
2. Δομή μούχλας και αρχή εργασίας
Σύμφωνα με τη διαδικασία χύτευσης χαμηλής πίεσης, σε συνδυασμό με τα χαρακτηριστικά της χύτευσης και τη δομή του εξοπλισμού, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι η διαμορφωμένη χύτευση παραμένει στο άνω καλούπι, το μπροστινό, το πίσω, το αριστερό και το δεξί πυρήνα δομές είναι Σχεδιασμένο στο επάνω καλούπι. Αφού σχηματιστεί και στερεοποιηθεί το χύτευση, ανοίγουν πρώτα τα άνω και κάτω καλούπια και στη συνέχεια τραβήξτε τον πυρήνα σε 4 κατευθύνσεις και τελικά η επάνω πλάκα του άνω καλούπι σπρώχνει έξω τη σχηματισμένη χύτευση. Η δομή του καλουπιού φαίνεται στο σχήμα 10.
Εικόνα 10 (δομή μούχλας)
Επεξεργασμένο από τον Μάιο Jiang από το Mat Aluminium
Χρόνος δημοσίευσης: Μάιος-11-2023
