Pil, bir elektrikli aracın temel bileşenidir ve performansı, elektrikli aracın pil ömrü, enerji tüketimi ve servis ömrü gibi teknik göstergeleri belirler. Pil modülündeki pil tepsisi, taşıma, koruma ve soğutma işlevlerini yerine getiren ana bileşendir. Modüler pil paketi, pil tepsisinde, araç gövdesinin altına ve çalışma ortamının sert olduğu için pil tepsisi boyunca aracın şasisine sabitlenmiş, pil tepsisi düzenlenmiştir. Pil modülünün hasar görmesini önlemek için taş etkisini ve delinmeyi önleme işlevine sahip olmalıdır. Pil tepsisi, elektrikli araçların önemli bir güvenlik yapısal parçasıdır. Aşağıda, elektrikli araçlar için alüminyum alaşımlı pil tepsilerinin şekillendirme işlemini ve kalıp tasarımını tanıtmaktadır.
Şekil 1 (alüminyum alaşımlı pil tepsisi)
1 Proses Analizi ve Kalıp Tasarımı
1.1 Döküm Analizi
Elektrikli araçlar için alüminyum alaşımlı pil tepsisi Şekil 2'de gösterilmektedir. Genel boyutlar 1106mm × 1029mm × 136mm, temel duvar kalınlığı 4mm, döküm kalitesi yaklaşık 15.5kg ve işleme sonra döküm kalitesi yaklaşık 12.5kg. Malzeme A356-T6, gerilme mukavemeti ≥ 290MPa, verim mukavemeti ≥ 225MPa, uzama ≥%6, Brinell sertliği ≥ 75 ~ 90hbs, hava sıkılığı ve IP67 ve IP69K gereksinimlerini karşılaması gerekiyor.
Şekil 2 (alüminyum alaşımlı pil tepsisi)
1.2 Proses Analizi
Düşük basınçlı kalıp döküm, basınç dökümü ve yerçekimi dökümü arasında özel bir döküm yöntemidir. Her ikisi için de metal kalıplar kullanmanın avantajları değil, aynı zamanda kararlı dolum özelliklerine de sahiptir. Düşük basınçlı kalıp döküm, alttan yukarıya düşük hızlı dolumun avantajlarına sahiptir, kontrolü kolay hızı, küçük etkisi ve sıvı alüminyum sıçraması, daha az oksit cürufu, yüksek doku yoğunluğu ve yüksek mekanik özellikler. Düşük basınçlı kalıp dökümü altında, sıvı alüminyum düzgün bir şekilde doldurulur ve döküm basınç altında katılaşır ve kristalleşir ve yüksek yoğun yapı, yüksek mekanik özellikler ve güzel görünüm elde edilebilir, bu da büyük ince duvarlı dökümler oluşturmak için uygundur .
Dökümün gerektirdiği mekanik özelliklere göre, döküm malzemesi T6 tedavisinden sonra müşterilerin ihtiyaçlarını karşılayabilen A356'dır, ancak bu malzemenin dökme akışkanlığı genellikle büyük ve ince dökümler üretmek için kalıp sıcaklığının makul kontrolünü gerektirir.
1.3 Dökme Sistemi
Büyük ve ince dökümlerin özellikleri göz önüne alındığında, birden fazla kapının tasarlanması gerekir. Aynı zamanda, sıvı alüminyumun düzgün doldurulmasını sağlamak için, pencereye dolgu kanalları eklenir, bu da işlem sonrası çıkarılır. Poklama sisteminin iki işlem şeması erken aşamada tasarlandı ve her şema karşılaştırıldı. Şekil 3'te gösterildiği gibi, Şema 1 9 kapıyı düzenler ve pencereye besleme kanalları ekler; Şema 2, oluşturulacak dökümün yanından dökülen 6 kapı düzenler. CAE simülasyon analizi Şekil 4 ve Şekil 5'te gösterilmiştir. Kalıp yapısını optimize etmek için simülasyon sonuçlarını kullanın, kalıp tasarımının dökümlerin kalitesi üzerindeki olumsuz etkisini önlemeye çalışın, döküm kusurları olasılığını azaltın ve geliştirme döngüsü kısaltın döküm.
Şekil 3 (düşük basınç için iki işlem şemasının karşılaştırılması
Şekil 4 (Dolgu sırasında sıcaklık alanı karşılaştırması)
Şekil 5 (katılaşmadan sonra büzülme gözeneklilik kusurlarının karşılaştırılması)
Yukarıdaki iki şemanın simülasyon sonuçları, boşluktaki sıvı alüminyumun, bir bütün olarak sıvı alüminyumun paralel doldurulması teorisi ile aynı hizada olan yaklaşık paralel olarak yukarı doğru hareket ettiğini ve dökümün simüle edilmiş büzülme gözeneklilik kısımlarının olduğunu göstermektedir. Soğutma ve diğer yöntemleri güçlendirerek çözüldü.
İki şemanın avantajları: Simüle edilmiş dolgu sırasında sıvı alüminyumun sıcaklığından bakıldığında, şema 1 tarafından oluşturulan dökümün distal ucunun sıcaklığı, boşluğun doldurulmasına uygun olan Şema 2'ninkinden daha yüksek homojenliğe sahiptir. . Şema 2 tarafından oluşturulan döküm, Şema 1 gibi kapı kalıntısına sahip değildir. Büzülme gözenekliliği Şema 1'den daha iyidir.
İki şemanın dezavantajları: Şema 1'de oluşturulacak döküm üzerinde kapı düzenlendiğinden, dökümde orijinal dökümle karşılaştırıldığında yaklaşık 0.7ka artacak bir kapı kalıntısı olacaktır. Sıvı alüminyumun sıcaklığından 2 simüle edilmiş dolumdaki sıvı alüminyum, distal uçtaki sıvı alüminyum sıcaklığı zaten düşüktür ve simülasyon kalıp sıcaklığının ideal durumu altındadır, bu nedenle sıvı alüminyumun akış kapasitesi yetersiz olabilir gerçek durum ve kalıplama dökümünde bir zorluk sorunu olacaktır.
Çeşitli faktörlerin analizi ile birlikte, şema 2 dökme sistemi olarak seçilmiştir. Şema 2'nin eksiklikleri göz önüne alındığında, dökme sistemi ve ısıtma sistemi kalıp tasarımında optimize edilmiştir. Şekil 6'da gösterildiği gibi, sıvı alüminyumun doldurulması için faydalı olan ve kalıplanmış dökümlerde kusurların oluşmasını azaltır veya önleyen taşma yükseltici eklenir.
Şekil 6 (optimize edilmiş dökme sistemi)
1.4 Soğutma Sistemi
Stres taşıyan parçalar ve dökümlerin yüksek mekanik performans gereksinimleri olan alanların, büzülme gözenekliliğini veya termal çatlamayı önlemek için uygun şekilde soğutulması veya beslenmesi gerekir. Dökümün temel duvar kalınlığı 4 mm'dir ve katılaşma kalıbın kendisinin ısı dağılmasından etkilenecektir. Önemli parçaları için, Şekil 7'de gösterildiği gibi bir soğutma sistemi kurulur. Dolgu tamamlandıktan sonra suyu soğumaya geçer ve katılaşma dizisinin olduğundan emin olmak için dökme bölgesinde belirli soğutma süresinin ayarlanması gerekir. Kapı ucundan kapı ucuna kadar oluşur ve besleme etkisini elde etmek için kapı ve yükseltici sonunda katılaşır. Daha kalın duvar kalınlığına sahip kısım, eke su soğutma ekleme yöntemini benimser. Bu yöntemin gerçek döküm işleminde daha iyi bir etkisi vardır ve büzülme gözenekliliğinden kaçınabilir.
Şekil 7 (soğutma sistemi)
1.5 egzoz sistemi
Düşük basınçlı kalıp döküm metalinin boşluğu kapalı olduğundan, kum kalıpları gibi iyi hava geçirgenliğine sahip olmadığından veya genel yerçekimi dökümünde yükselticilerden geçmediği için, düşük basınçlı döküm boşluğunun egzozu sıvı doldurma işlemini etkileyecektir. alüminyum ve döküm kalitesi. Düşük basınç kalıp döküm kalıbı, ayrılık yüzeyindeki boşluklar, egzoz olukları ve egzoz tapaları, itme çubuğu vb.
Egzoz sistemindeki egzoz boyutu tasarımı, taşmadan egzoza elverişli olmalıdır, makul bir egzoz sistemi dökümlerin yetersiz doldurma, gevşek yüzey ve düşük mukavemet gibi kusurlardan önlenmesini önleyebilir. Dökme işlemi sırasında sıvı alüminyumun son doldurma alanının, yan dinlenme ve üst kalıbın yükselticisi gibi egzoz gazı ile donatılması gerekir. Sıvı alüminyumun, düşük basınçlı kalıp dökümünün gerçek işleminde egzoz fişinin boşluğuna kolayca aktığı gerçeği göz önüne alındığında, kalıp açıldığında hava tapasının çıkarıldığı duruma yol açar, üç yöntem kabul edilir. Çeşitli denemeler ve iyileştirmeler: Yöntem 1, Şekil 8 (a) 'da gösterildiği gibi toz metalurjisi sinterlenmiş hava tapasını kullanır, dezavantaj, üretim maliyetinin yüksek olmasıdır; Yöntem 2, Şekil 8 (b) 'de gösterildiği gibi 0.1 mm'lik bir boşluk olan dikiş tipi bir egzoz fişi kullanır, dezavantaj, boya püskürtüldükten sonra egzoz dikişinin kolayca bloke edilmesidir; Yöntem 3, bir tel kesim egzoz fişi kullanır, boşluk Şekil 8 (c) 'de gösterildiği gibi 0.15 ~ 0.2 mm'dir. Dezavantajlar düşük işlem verimliliği ve yüksek üretim maliyetidir. Dökümün gerçek alanına göre farklı egzoz fişlerinin seçilmesi gerekir. Genel olarak, sinterlenmiş ve tel-kesilmiş havalandırma tapaları döküm boşluğu için kullanılır ve dikiş tipi kum çekirdeği kafası için kullanılır.
Şekil 8 (düşük basınçlı kalıp dökümü için uygun 3 tip egzoz tıkacı)
1.6 Isıtma Sistemi
Döküm büyük boyuttadır ve duvar kalınlığında incedir. Kalıp akışı analizinde, dolumun sonundaki sıvı alüminyumun akış hızı yetersizdir. Bunun nedeni, sıvı alüminyumun akmak için çok uzun olması, sıcaklık düşmesi ve sıvı alüminyum önceden katılaşması ve akış kabiliyetini kaybetmesi, soğuk kapatma veya yetersiz dökülmesi meydana gelir, üst kalıp yükselticisi elde edemez Beslemenin etkisi. Bu problemlere dayanarak, duvar kalınlığını ve dökümün şeklini değiştirmeden, sıvı alüminyumun sıcaklığını ve kalıp sıcaklığını arttırın, sıvı alüminyumun akışkanlığını artırın ve soğuk kapatma veya yetersiz dökülme problemini çözün. Bununla birlikte, aşırı sıvı alüminyum sıcaklığı ve kalıp sıcaklığı, yeni termal kavşaklar veya büzülme gözenekliliği üreterek döküm işleminden sonra aşırı düzlem pin deliklerine neden olacaktır. Bu nedenle, uygun bir sıvı alüminyum sıcaklığı ve uygun bir kalıp sıcaklığı seçmek gerekir. Deneyime göre, sıvı alüminyumun sıcaklığı yaklaşık 720 ℃ olarak kontrol edilir ve kalıp sıcaklığı 320 ~ 350 ℃ olarak kontrol edilir.
Büyük hacim, ince duvar kalınlığı ve dökümün düşük yüksekliği göz önüne alındığında, kalıbın üst kısmına bir ısıtma sistemi kurulur. Şekil 9'da gösterildiği gibi, alevin yönü, dökümün alt düzlemini ve yan tarafını ısıtmak için kalıbın altına ve yanına bakar. Yerinde dökme durumuna göre, ısıtma süresini ve alevi ayarlayın, üst kalıp parçasının sıcaklığını 320 ~ 350 ℃ 'de kontrol edin, sıvı alüminyumun makul bir aralıkta akışkanlığını sağlayın ve sıvı alüminyumun boşluğu doldurmasını sağlayın. ve yükseltici. Gerçek kullanımda, ısıtma sistemi sıvı alüminyumun akışkanlığını etkili bir şekilde sağlayabilir.
Şekil 9 (ısıtma sistemi)
2. Kalıp yapısı ve çalışma prensibi
Düşük basınçlı kalıp döküm işlemine göre, oluşturulan dökümün üst kalıpta kalmasını sağlamak için dökümün özellikleri ve ekipmanın yapısı ile birleştirildiğinde, ön, arka, sol ve sağ çekirdek pullama yapıları Üst kalıp üzerinde tasarlanmıştır. Döküm oluşturulduktan ve katılaştıktan sonra, önce üst ve alt kalıplar açılır ve daha sonra çekirdeği 4 yöne çeker ve son olarak üst kalıpın üst plakası oluşturulan dökümü iter. Kalıp yapısı Şekil 10'da gösterilmektedir.
Şekil 10 (kalıp yapısı)
Mat Aluminum'dan May Jiang tarafından düzenlendi
Gönderme Zamanı: Mayıs-11-2023
