Baterija je osnovna komponenta električnog vozila, a njena izvedba određuje tehničke pokazatelje kao što su vijek trajanja baterije, potrošnja energije i vijek trajanja električnog vozila.Ležište baterije u modulu baterije je glavna komponenta koja obavlja funkcije nošenja, zaštite i hlađenja.Modularni akumulator je raspoređen u ležištu za baterije, fiksiran na šasiji automobila kroz ležište za akumulator, kao što je prikazano na slici 1. Pošto je ugrađen na donji deo karoserije vozila i radno okruženje je otežano, ležište baterije mora imati funkciju sprječavanja udara kamena i bušenja kako bi se spriječilo oštećenje modula baterije.Nosač akumulatora važan je sigurnosni strukturni dio električnih vozila.Sljedeće predstavlja proces formiranja i dizajn kalupa nosača baterija od aluminijske legure za električna vozila.
Slika 1 (Položaj baterije od legure aluminijuma)
1 Analiza procesa i dizajn kalupa
1.1 Analiza livenja
Ladica za aluminijumske legure za električna vozila prikazana je na slici 2. Ukupne dimenzije su 1106mm × 1029 mm × 136 mm, osnovna debljina zida je 4 mm, kvaliteta livenja je oko 15,5kg.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 (Položaj baterije od legure aluminijuma)
1.2 Analiza procesa
Lijevanje pod niskim pritiskom je posebna metoda livenja između livenja pod pritiskom i livenja pod pritiskom.Ne samo da ima prednosti korištenja metalnih kalupa za oba, već ima i karakteristike stabilnog punjenja.Lijevanje pod niskim pritiskom ima prednosti punjenja pri maloj brzini odozdo prema gore, laku kontrolu brzine, mali udar i prskanje tekućeg aluminija, manje oksidne troske, veliku gustoću tkiva i visoka mehanička svojstva.Pod niskim pritiskom tlačnog livenja, tečni aluminijum se puni glatko, a odliv se učvršćuje i kristalizuje pod pritiskom, a može se dobiti odliv visoke guste strukture, visokih mehaničkih svojstava i lepog izgleda, koji je pogodan za formiranje velikih odlivaka tankih zidova. .
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 za izlivanje
S obzirom na karakteristike velikih i tankih odlivaka, potrebno je projektovati više kapija.Istovremeno, kako bi se osiguralo nesmetano punjenje tekućeg aluminijuma, na prozoru se dodaju kanali za punjenje, koje je potrebno ukloniti naknadnom obradom.U ranoj fazi projektovane su dvije procesne sheme sistema za izlivanje i svaka shema je upoređena.Kao što je prikazano na slici 3, šema 1 raspoređuje 9 kapija i dodaje kanale za napajanje na prozoru;Šema 2 raspoređuje 6 kapija koje se izlijevaju sa strane odljevka koji se formira.Analiza CAE simulacije prikazana je na slikama 4 i 5. Koristite rezultate simulacije za optimizaciju strukture kalupa, pokušajte izbjeći negativan utjecaj dizajna kalupa na kvalitetu odljevaka, smanjiti vjerovatnoću defekta odljevka i skratiti razvojni ciklus odljevaka.
Slika 3 (Poređenje dve šeme procesa za niski pritisak
Slika 4 (Poređenje polja temperature tokom punjenja)
Slika 5 (Poređenje defekata poroznosti skupljanja nakon skrućivanja)
Rezultati simulacije gornje dvije sheme pokazuju da se tekući aluminij u šupljini kreće prema gore približno paralelno, što je u skladu sa teorijom paralelnog punjenja tekućeg aluminija u cjelini, a simulirani dijelovi poroznosti skupljanja odljevka su rješava se pojačanim hlađenjem i drugim metodama.
Prednosti ove dve šeme: Sudeći po temperaturi tečnog aluminijuma tokom simuliranog punjenja, temperatura distalnog kraja odlivaka formiranog po šemi 1 ima veću uniformnost od one na šemi 2, što pogoduje punjenju šupljine .Odljevak formiran po shemi 2 nema ostatke kapije kao na shemi 1. poroznost skupljanja je bolja od one na shemi 1.
Nedostaci ove dvije sheme: Budući da je kapija raspoređena na odljevku da se formira u shemi 1, na odljevku će biti ostatka kapije, što će se povećati za oko 0,7ka u odnosu na originalni odljevak.od temperature tečnog aluminijuma u šemi 2 simuliranog punjenja, temperatura tečnog aluminijuma na distalnom kraju je već niska, a simulacija je pod idealnim stanjem temperature kalupa, tako da kapacitet protoka tečnog aluminijuma može biti nedovoljan u stvarnom stanju, a postojat će i problem poteškoće u livenju kalupa.
U kombinaciji sa analizom različitih faktora, shema 2 je odabrana kao sistem za izlivanje.S obzirom na nedostatke sheme 2, sistem za izlivanje i sistem grijanja su optimizirani u dizajnu kalupa.Kao što je prikazano na slici 6, dodan je preljevni uspon, koji je koristan za punjenje tekućeg aluminija i smanjuje ili izbjegava pojavu nedostataka kod oblikovanih odljevaka.
Slika 6 (Optimizirani sistem za izlivanje)
1.4 Sistem hlađenja
Dijelovi koji podnose naprezanje i područja s visokim zahtjevima mehaničkih performansi odljevaka moraju biti pravilno hlađeni ili napajani kako bi se izbjegla poroznost skupljanja ili termičko pucanje.Osnovna debljina stijenke odljevka je 4mm, a na stvrdnjavanje će utjecati i odvođenje topline samog kalupa.Za njegove važne dijelove postavljen je sistem za hlađenje, kao što je prikazano na slici 7. Nakon što je punjenje završeno, pustite vodu da se ohladi, a potrebno je podesiti specifično vrijeme hlađenja na mjestu izlivanja kako biste osigurali da je redosljed očvršćavanja formiran od kraja od kraja do kraja kapije, a kapija i uspon su očvrsnuti na kraju kako bi se postigao efekat napajanja.Dio sa debljom stijenkom usvaja metodu dodavanja vodenog hlađenja umetku.Ova metoda ima bolji učinak u stvarnom procesu livenja i može izbjeći poroznost skupljanja.
Slika 7 (Sistem hlađenja)
1.5 Izduvni 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 kvalitet odlivaka.Kalup za tlačno livenje pod niskim pritiskom može se izvući kroz otvore, ispušne žljebove i ispušne čepove na površini odvajanja, potisnu šipku itd.
Dizajn veličine izduvnih gasova u izduvnom sistemu treba da bude pogodan za ispuštanje bez prelivanja, razuman izduvni sistem može sprečiti odlivke od nedostataka kao što su nedovoljno punjenje, labava površina i mala čvrstoća.Završno područje punjenja tečnog aluminijuma tokom procesa izlivanja, kao što je bočni naslon i uspon gornjeg kalupa, treba da bude opremljen izduvnim gasom.S obzirom na činjenicu da tečni aluminij lako teče u otvor ispušnog čepa u stvarnom procesu tlačnog livenja pod niskim pritiskom, što dovodi do situacije da se zračni čep pri otvaranju kalupa izvlači, usvajaju se tri metode nakon nekoliko pokušaja i poboljšanja: Metoda 1 koristi sinterovani vazdušni čep metalurgije praha, kao što je prikazano na slici 8(a), nedostatak je visok trošak proizvodnje;Metoda 2 koristi ispušni čep sa šavom sa razmakom od 0,1 mm, kao što je prikazano na slici 8(b), nedostatak je što se izduvni šav lako blokira nakon prskanja boje;Metoda 3 koristi ispušni čep odrezan na žicu, razmak je 0,15~0,2 mm, kao što je prikazano na slici 8(c).Nedostaci su niska efikasnost obrade i visoki troškovi proizvodnje.Različite ispušne čepove potrebno je odabrati u skladu sa stvarnom površinom livenja.Općenito, sinterirani i žičani čepovi za ventilaciju se koriste za šupljinu odljevka, a tip šava se koristi za glavu pješčane jezgre.
Slika 8 (3 vrste ispušnih čepova pogodnih za livenje pod niskim pritiskom)
1.6 sistem grijanja
Odljevak je velikih dimenzija i tanke debljine stijenke.U analizi protoka kalupa, brzina protoka tekućeg aluminijuma 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 temperaturu tekućeg aluminija 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 zapreminu, tanku debljinu zida i malu visinu odlivaka, na gornji deo kalupa je ugrađen sistem grejanja.Kao što je prikazano na slici 9, smjer plamena je okrenut prema dnu i bočnoj strani kalupa za zagrijavanje donje ravnine i strane odljevka.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 and riser.U stvarnoj upotrebi, sistem grejanja može efikasno da obezbedi fluidnost tečnog aluminijuma.
Slika 9 (Sistem grijanja)
2. Struktura kalupa i princip rada
According to the low pressure die casting process, combined with the characteristics of the casting and the structure of the equipment, in order to ensure that the formed casting stays in the upper mold, the front, rear, left and right core-pulling structures are dizajniran na gornjem kalupu.Struktura kalupa je prikazana na slici 10.
Slika 10 (struktura kalupa)
Uredio May Jiang iz MAT Aluminium
Pošta: May-11-2023
