A batería é o compoñente básico dun vehículo eléctrico e o seu rendemento determina os indicadores técnicos como a duración da batería, o consumo de enerxía e a vida útil do vehículo eléctrico. A bandexa da batería no módulo da batería é o compoñente principal que desempeña as funcións de transportar, protexer e arrefriamento. O paquete de baterías modular está disposto na bandexa da batería, fixa no chasis do coche a través da bandexa da batería, como se mostra na figura 1. Dado que está instalado na parte inferior do corpo do vehículo e o ambiente de traballo é duro, a bandexa da batería ten que ter a función de evitar o impacto da pedra e a perforación para evitar que o módulo da batería sexa danado. A bandexa da batería é unha parte estrutural de seguridade importante dos vehículos eléctricos. O seguinte introduce o proceso de formación e o deseño de moldes de bandexas de batería de aliaxe de aluminio para vehículos eléctricos.
Figura 1 (bandexa de batería de aliaxe de aluminio)
1 Análise de procesos e deseño de moldes
1.1 Análise de fundición
Na figura 2 móstrase a bandexa de batería de aliaxe de aluminio para vehículos eléctricos. O material é A356-T6, resistencia á tracción ≥ 290MPa, forza de rendemento ≥ 225MPa, elongación ≥ 6%, dureza de Brinell ≥ 75 ~ 90HBS, necesita cumprir a tensión do aire e os requisitos IP67 e IP69K.
Figura 2 (bandexa de batería de aliaxe de aluminio)
1.2 Análise de procesos
O fundido de baixa presión é un método especial de fundición entre o fundición de presión e o fundido por gravidade. Non só ten as vantaxes de usar moldes metálicos para ambos, senón que tamén ten as características do recheo estable. O fundición de mata de baixa presión ten as vantaxes do recheo de baixa velocidade de abaixo a arriba, velocidade fácil de controlar, pequeno impacto e salpicadura de aluminio líquido, menos escoria de óxido, alta densidade de tecidos e altas propiedades mecánicas. Baixo o casting de baixa presión, o aluminio líquido énchese suavemente e o fundido solidifícase e cristaliza a presión, e pódense obter o fundido con alta estrutura densa, altas propiedades mecánicas e un aspecto fermoso, que é adecuado para formar grandes castings de parede fina fina .
Segundo as propiedades mecánicas requiridas polo fundido, o material de fundición é A356, que pode satisfacer as necesidades dos clientes despois do tratamento con T6, pero a fluidez vertente deste material normalmente require un control razoable da temperatura do molde para producir fundicións grandes e finas.
1.3 Sistema de vertido
Á vista das características de fundicións grandes e delgadas, hai que deseñar varias portas. Ao mesmo tempo, para garantir o recheo suave de aluminio líquido, engádense canles de recheo na xanela, que hai que eliminar mediante o post-procesamento. Dous esquemas de proceso do sistema de vertido deseñáronse na fase inicial e comparouse cada esquema. Como se mostra na figura 3, o esquema 1 organiza 9 portas e engade canles de alimentación na xanela; O esquema 2 arranxa 6 portas que se verten do lado do casting para formarse. A análise de simulación CAE móstrase nas figura 4 e na figura 5. Use os resultados da simulación para optimizar a estrutura do molde, intente evitar o impacto adverso do deseño de moldes na calidade das fundicións, reducir a probabilidade de fundir defectos e acurtar o ciclo de desenvolvemento de fundición.
Figura 3 (comparación de dous esquemas de proceso para a baixa presión
Figura 4 (Comparación do campo de temperatura durante o recheo)
Figura 5 (Comparación de defectos de porosidade de encollemento despois da solidificación)
Os resultados de simulación dos dous esquemas anteriores mostran que o aluminio líquido da cavidade móvese cara arriba aproximadamente en paralelo, o que está en liña coa teoría do recheo paralelo do aluminio líquido no seu conxunto, e as partes de porosidade de encollemento simuladas do casting están resolto fortalecendo o refrixeración e outros métodos.
Vantaxes dos dous esquemas: a xulgar pola temperatura do aluminio líquido durante o recheo simulado, a temperatura do extremo distal do casting formado polo esquema 1 ten unha uniformidade maior que a do esquema 2, que propicia o recheo da cavidade . O fundido formado polo esquema 2 non ten o residuo de porta como o esquema 1. A porosidade de encollemento é mellor que a do esquema 1.
Desvantaxes dos dous esquemas: Debido a que a porta está disposta no casting que se vai formar no esquema 1, haberá un residuo de porta no casting, que aumentará uns 0,7ka en comparación co casting orixinal. A partir da temperatura do aluminio líquido no esquema 2 recheo simulado, a temperatura do aluminio líquido no extremo distal xa é baixa e a simulación está baixo o estado ideal da temperatura do molde, polo que a capacidade de fluxo do aluminio líquido pode ser insuficiente en o estado real, e haberá un problema de dificultade para a moldura de fundición.
Combinado coa análise de varios factores, o esquema 2 foi elixido como sistema de vertido. Á vista das carencias do esquema 2, o sistema de vertido e o sistema de calefacción están optimizados no deseño do molde. Como se mostra na figura 6, engádese o aumento de desbordamento, o que é beneficioso para o recheo de aluminio líquido e reduce ou evita a aparición de defectos en fundición moldeada.
Figura 6 (sistema de vertido optimizado)
1.4 Sistema de refrixeración
As pezas e áreas que teñen o estrés con altos requisitos de rendemento mecánico de fundición deben ser arrefriadas ou alimentadas adecuadamente para evitar a porosidade do encollemento ou a craqueo térmico. O grosor básico da parede do fundido é de 4 mm e a solidificación verase afectada pola disipación de calor do propio molde. Para as súas pezas importantes, establécese un sistema de refrixeración, como se mostra na figura 7. Despois de completar o recheo, pasar a auga para arrefriar e o tempo específico de refrixeración debe axustarse no lugar de vertido para asegurarse de que a secuencia de solidificación é Formado desde o extremo da porta do extremo da porta, e a porta e a subida solidifícanse ao final para lograr o efecto de alimentación. A parte cun grosor de parede máis grosa adopta o método de engadir refrixeración de auga á inserción. Este método ten un mellor efecto no proceso de fundición real e pode evitar a porosidade do encollemento.
Figura 7 (Sistema de refrixeración)
1.5 Sistema de escape
Dado que a cavidade do metal de fundición de baixa presión está pechada, non ten boa permeabilidade ao aire como moldes de area, nin se esgota a través dos risadores no fundido de gravidade xeral, o escape da cavidade de fundición de baixa presión afectará ao proceso de recheo do líquido Aluminio e a calidade das fundicións. O molde de fundición de baixa presión pódese esgotar a través das lagoas, rañuras de escape e tapóns de escape na superficie de separación, vara de empuxe, etc.
O deseño do tamaño de escape no sistema de escape debe ser propicio para o escape sen desbordamento, un sistema de escape razoable pode evitar que os fundicións se defecten como o recheo insuficiente, a superficie solta e a baixa resistencia. A área de recheo final do aluminio líquido durante o proceso de vertido, como o descanso lateral e a subida do molde superior, debe estar equipado con gas de escape. Ante o feito de que o aluminio líquido flúe facilmente na fenda do enchufe de escape no proceso real de fundición de baixa presión, o que leva á situación de que o tapón de aire se tira cando se abre o molde, adoptan tres métodos despois Varios intentos e melloras: o método 1 usa o tapón de aire sinterizado por metalurxia en po, como se mostra na figura 8 (a), a desvantaxe é que o custo de fabricación é elevado; O método 2 usa un tapón de escape de tipo de costura cunha brecha de 0,1 mm, como se mostra na figura 8 (b), a desvantaxe é que a costura de escape é facilmente bloqueada despois de pulverizar pintura; O método 3 usa un tapón de escape de corte de arame, a brecha é de 0,15 ~ 0,2 mm, como se mostra na figura 8 (c). As desvantaxes son unha baixa eficiencia de procesamento e un elevado custo de fabricación. Hai que seleccionar diferentes tapóns de escape segundo a área real do casting. Xeralmente, os tapóns de ventilación sinterizados e cortados con arame úsanse para a cavidade do fundido, e o tipo de costura úsase para a cabeza do núcleo de area.
Figura 8 (3 tipos de tapóns de escape adecuados para fundición de baixa presión)
1.6 Sistema de calefacción
O fundido é de tamaño grande e delgado de grosor da parede. Na análise do fluxo de moldes, o caudal do aluminio líquido ao final do recheo é insuficiente. A razón é que o aluminio líquido é demasiado longo para fluír, a temperatura cae e o aluminio líquido solidifícase con antelación e perde a súa capacidade de fluxo, peche en frío ou insuficiente vertería, o riser da matriz superior non poderá alcanzar o Efecto da alimentación. Con base nestes problemas, sen cambiar o grosor da parede e a forma do fundido, aumenta a temperatura do aluminio líquido e a temperatura do molde, mellora a fluidez do aluminio líquido e resolve o problema do peche de frío ou insuficiente. Non obstante, a temperatura excesiva de aluminio líquido e a temperatura do molde producirán novas unións térmicas ou porosidade de encollemento, obtendo pobos de plano excesivos despois do procesamento. Polo tanto, é necesario seleccionar unha temperatura de aluminio líquido adecuada e unha temperatura adecuada do molde. Segundo a experiencia, a temperatura do aluminio líquido é controlada a aproximadamente 720 ℃, e a temperatura do molde é controlada a 320 ~ 350 ℃.
Á vista do gran volume, do grosor da parede fina e da baixa altura do fundido, instalouse un sistema de calefacción na parte superior do molde. Como se mostra na figura 9, a dirección da chama está cara á parte inferior e ao lado do molde para quentar o plano inferior e o lado do casting. Segundo a situación de vertido no lugar, axusta o tempo de calefacción e a chama, controle a temperatura da parte do molde superior a 320 ~ 350 ℃, asegúrese da fluidez do aluminio líquido dentro dun rango razoable e fai que o aluminio líquido enche a cavidade e Riser. En uso real, o sistema de calefacción pode garantir eficazmente a fluidez do aluminio líquido.
Figura 9 (sistema de calefacción)
2. Estrutura do molde e principio de traballo
Segundo o proceso de fundición de baixa presión, combinado coas características do fundido e a estrutura do equipo, para asegurarse de que o fundido formado quede no molde superior, as estruturas de pulsación de núcleo frontal, traseira, esquerda e dereita Deseñado no molde superior. Despois de que o casting estea formado e solidificado, os moldes superiores e inferiores ábrense primeiro e logo tira o núcleo en 4 direccións, e finalmente a placa superior do molde superior empuxa o fundido formado. A estrutura do molde móstrase na figura 10.
Figura 10 (estrutura do molde)
Editado por maio Jiang de Mat Aluminum
Tempo de publicación: maio-11-2023
