Baterija je osnovna komponenta električnog vozila, a njezina performansi određuje tehničke pokazatelje kao što su vijek trajanja baterije, potrošnja energije i servisnog vijek trajanja električnog vozila. Ladica baterije u modulu baterije glavna je komponenta koja vrši funkcije nošenja, zaštite i hlađenja. Modularni baterijski paket uređen je u ladici za bateriju, fiksiran na kućištu automobila kroz ladicu za bateriju, kao što je prikazano na slici 1. Budući da je instaliran na dnu tijela vozila, a radno okruženje je oštro, ladica za radno okruženje treba imati funkciju sprečavanja udara i probijanja kamena kako bi se spriječilo oštećenje modula baterije. Ladica baterije je važan sigurnosni strukturni dio električnih vozila. Sljedeće uvodi proces oblikovanja i dizajn kalupa aluminijskih legura za baterije za električna vozila.
Slika 1 (ladica za aluminijske legure)
1 Analiza procesa i dizajn kalupa
1.1 Analiza livenja
Aluminijska ladica za bateriju za električna vozila prikazana je na slici 2. Ukupne dimenzije su 1106 mm × 1029 mm × 136 mm, osnovna debljina zida je 4 mm, kvaliteta livenja i kvaliteta livenja nakon obrade nakon obrade je oko 12,5kg. Materijal je zatezna čvrstoća ≥ 290MPA, jačina prinosa ≥ 225MPA, izduženje ≥ 6%, Brinell tvrdoća ≥ 75 ~ 90hbs, potreba za ispunjavanjem zahtjeva za zaštitu zraka i IP67 i IP69K.
Slika 2 (ladica za aluminijsku leguru)
1.2 Analiza procesa
Livenje niskog pritiska je posebna metoda livenja između livenja pritiska i gravitacionog livenja. Ne samo da ima prednosti upotrebe metalnih kalupa za oboje, ali ima i karakteristike stabilnog punjenja. Livenje niskog pritiska ima prednosti punjenja male brzine od dna do vrha, jednostavne za kontrolu brzine, mali utjecaj i prskanje tečnog aluminija, manje oksidne šljake i visoke mehaničke svojstva i visoke mehaničke svojstva. Pod lijevanjem niskog tlaka, tečni aluminij se puni glatko, a lijevanje se učvršćuje i kristalizira pod pritiskom, a lijevanje visoke gustom strukture, visoka mehanička svojstva i prekrasan izgled, što je pogodno za oblikovanje velikih tankog listića .
Prema mehaničkim svojstvima koje je potrebna livenjem, materijal za livenje je A356, što može zadovoljiti potrebe kupaca nakon tretmana T6, ali izlijevanje fluidnosti ovog materijala općenito zahtijeva razumnu kontrolu temperature kalupa za proizvodnju velikih i tankih odljevaka.
1.3 Sistem izlivanja
S obzirom na karakteristike velikih i tankih odljevaka, potrebno je osmisliti više kapija. Istovremeno, kako bi se osiguralo glatko punjenje tečnog aluminija, kanali za punjenje dodaju se na prozoru, koji treba ukloniti nakon obrade. Dva procesna programa sustava izlijevanja dizajnirana su u ranoj fazi, a svaka shema je upoređena. Kao što je prikazano na slici 3, shema 1 uređuje 9 kapija i dodaje kanale za hranjenje na prozoru; Shema 2 uređuje 6 kapija izlivanje sa strane livenje da bi se formirala. CAE analiza simulacije prikazana je na slici 4 i slici 5. Upotrijebite rezultate simulacije da biste optimizirali strukturu kalupa, pokušajte izbjeći negativni utjecaj dizajna kalupa na kvalitetu odljevaka, smanjiti vjerojatnost da se maneva za lijevanje i skratimo razvojni ciklus odljevaca.
Slika 3 (poređenje dva procesna programa za niski pritisak
Slika 4 (usporedba temperature polja za vrijeme punjenja)
Slika 5 (Poređenje poroznosti skupljanja nakon učvršćivanja)
Rezultati simulacije gore navedenih dva shema pokazuju da se tečni aluminij u šupljini kreće prema gore, koji je u cijeloj teoriji paralelnog punjenja tečnog aluminija u cjelini, a simulirani dijelovi livenja koji su simulirani porozni dijelovi livenja riješeno jačanjem hlađenja i drugih metoda.
Prednosti dviju shema: Sudeći iz temperature tečnog aluminija tokom simuliranog punjenja, temperatura distalnog kraja livenje formiranog shemom 1 ima veću uniformnost od one sheme 2, što je pogodno za punjenje šupljine . Livenje formirane shemom 2 nema ostatak vrata poput sheme 1. Poroznost skupljanja je bolja od onog iz sheme 1.
Nedostaci dviju shema: jer se kapija dogovorena na kastingu koja će se formirati u shemi 1, bit će ostatka kapije na livenju, što će se povećati oko 0,7KA u usporedbi s originalnim lijevanjem. Sa temperature tečnog aluminija u shemi 2 simulirana punjenja, temperatura tečnog aluminija na distalnom kraju je već nizak, a simulacija je pod idealnim stanjem temperature kalupa, tako da može biti nedovoljan, pa može biti nedovoljan Stvarno stanje i bit će problem poteškoće u kaliziranju.
U kombinaciji sa analizom različitih faktora, shema 2 odabrana je kao sustav izlijevanja. S obzirom na nedostatke šeme 2, sustav izlijevanja i sustav grijanja optimizirani su u dizajnu kalupa. Kao što je prikazano na slici 6, dodaje se reser preliv, koji je koristan za punjenje tečnog aluminija i smanjuje ili izbjegava pojavu oštećenja u oblikovanim odljevom.
Slika 6 (optimizirani sistem izlivanja)
1.4 Rashladni sistem
Stresne dijelove i područja sa visokim mehaničkim zahtjevima za izvedbe od kandidata moraju se pravilno ohladiti ili hraniti kako bi se izbjegle poroznost skupljanja ili termičke pukotine. Osnovna debljina stijenke lijevanja je 4 mm, a utjecat će učvršćivanje topline raspršivanja kalupa. Za njegove važne dijelove postavlja se hladni sustav, kao što je prikazano na slici 7. Nakon završetka punjenja, prođite vodu za hlađenje, a posebno vrijeme hlađenja treba prilagoditi na mjestu izlijevanja kako bi se osiguralo da je slijeđenje učvršćivanja učvršćenja Formirano od udaljenosti od vrata na kraju vrata do kraja vrata, a kapija i uspon na kraju su očvršćeni na postizanje efekta hrane. Dio s debljinom debljine zida prihvaća metodu dodavanja vodenog hlađenja u umetanje. Ova metoda ima bolji učinak u stvarnom procesu livenja i može izbjeći skupljanje skupljanja.
Slika 7 (rashladni sistem)
1.5 Ispušni sistem
Budući da je šupljina metala od malenog pritiska, nema dobru propusnost zraka poput pijesnih kalupa, niti se iscrpljuje kroz uspona u općim gravitacijskom listići, ispušni izdubit će utjecati na tekućinu punjenje tečnosti aluminijum i kvaliteta odljevaka. Kalup za lijevanje niskog pritiska može se iscrpiti kroz praznine, ispušne utore i ispušne čepove na površini odvajanja, gurnite šipku itd.
Dizajn veličine izduvnih gasova u ispušnom sustavu trebao bi biti pogodan za ispuh bez prelijevanja, razumnog ispušnog sustava može spriječiti odljevci iz nedostataka, labave površine i slabe čvrstoće. Završno područje punjenja tečnog aluminija tokom postupka izlijevanja, poput bočnog odmora i uspona gornjeg kalupa, mora biti opremljen ispušnim plinom. S obzirom na činjenicu da se tečni aluminij lako teče u prazninu ispušnog priključaka u stvarnom postupku lijevanja malog pritiska, što dovodi do situacije da se zračni utikač izvuče kada se kalup otvara nakon što se kalup otvara nakon Nekoliko pokušaja i poboljšanja: metoda 1 koristi metalurgiju prah zračni utikač, kao što je prikazano na slici 8 (a), nedostatak je da je trošak proizvodnje visoki; Metoda 2 koristi pupčani utikač šava s jazom od 0,1 mm, kao što je prikazano na slici 8 (b), nedostatak je što se ispušni šav lako blokira nakon farbanja nakon prskanja boje; 3. Metoda koristi lik-CUT ispušni utikač, jaz je 0,15 ~ 0,2 mm, kao što je prikazano na slici 8 (C). Nedostaci su niska efikasnost prerade i visoki troškovi proizvodnje. Različiti ispušni čepovi moraju biti odabrani prema stvarnom području lijevanja. Općenito, pričvršćeni i žičani otvori za odzračivanje koriste se za šupljinu kastinga, a vrsta šava koristi se za glavu jezgre pijeska.
Slika 8 (3 vrste ispušnih čepova pogodnih za lijevanje niskog pritiska)
1.6 sistem grijanja
Livenje je velike veličine i tanke u debljini zida. U analizi protoka kalupa, brzina protoka tečnog aluminija na kraju punjenja je nedovoljna. Razlog je taj što je tečni aluminijum predugo za protok, temperaturni pad, a tečni aluminijski učvršćuje unaprijed i gubi njegovu sposobnost protoka, hladno zatvaranje ili nedovoljno izlijevanje, uspostavljen gornji dio neće biti u mogućnosti da se ubrza efekat hranjenja. Na osnovu tih problema, bez promjene debljine zida i oblika livenja, povećajte temperaturu tečnog aluminija i temperature kalupa, poboljšajte fluidnost tečnog aluminija i riješite problem hladnoće ili nedovoljne izlijevanja ili nedovoljne izlijevanja. Međutim, prekomjerna temperatura tečne aluminijske temperature i temperature kalupa proizvest će nove termičke sporazume ili poroznost skupljanja, što rezultira prekomjernim ručnim prstima nakon obrade lijevanja. Stoga je potrebno odabrati odgovarajuću tekućinu aluminijsku temperaturu i odgovarajuću temperaturu kalupa. Prema iskustvu, temperatura tečnog aluminija kontrolira se na oko 720 ℃, a temperatura kalupa se kontrolira na 320 ~ 350 ℃.
S obzirom na veliku količinu, debljina tanke zida i nisku visinu livenja, na gornjem dijelu kalupa instaliran je sustav grijanja. Kao što je prikazano na slici 9, smjer plamena okrenut je donjim i stranim kalupa da bi zagrijao donji avion i stranu livenja. Prema situaciji izlijevanja na licu mjesta, podesite vrijeme grijanja i plamen, upravljajte temperaturom gornjeg dijela kalupa na 320 ~ 350 ℃, osigurajte fluidnost tečnog aluminija u razumnom rasponu i učinite da tečni aluminij napuni šupljinu i Riser. U stvarnoj upotrebi, sistem grijanja može učinkovito osigurati fluidnost tečnog aluminija.
Slika 9 (sustav grijanja)
2. Struktura kalupa i princip rada
Prema postupku livenja malog pritiska, u kombinaciji sa karakteristikama livenja i strukture opreme, kako bi se osiguralo da formirani livenje ostavi u gornjem kalupu, prednjim, stražnjim, lijevim i desnim strukturama za vuču su dizajniran na gornjem kalupu. Nakon što se lijevanje formira i učvršćuju, gornji i donji kalupi se prvo otvaraju, a zatim povuku jezgro u 4 smjera, a na kraju gornja ploča gornjeg kalupa gurne formirane livenje. Struktura kalupa prikazana je na slici 10.
Slika 10 (struktura kalupa)
Uredio May Jiang iz mat aluminija
Pošta: May-11-2023
