Az akkumulátor az elektromos jármű központi eleme, és teljesítménye meghatározza az olyan műszaki mutatókat, mint az akkumulátor élettartama, az energiafogyasztás és az elektromos jármű élettartama. Az akkumulátormodulban található elemtartó a fő alkatrész, amely a szállítási, védelmi és hűtési funkciókat látja el. A moduláris akkumulátorcsomag az akkumulátortálcában van elhelyezve, az akkumulátortálcán keresztül az autó alvázához rögzítve, az 1. ábrán látható módon. Mivel a jármű karosszériájának aljára van felszerelve, és a munkakörnyezet kemény, az akkumulátortálca Az akkumulátormodul károsodásának elkerülése érdekében meg kell akadályoznia a kőütődést és a kilyukadást. Az akkumulátortartó az elektromos járművek fontos biztonsági szerkezeti része. Az alábbiakban bemutatjuk az elektromos járművek alumíniumötvözet akkumulátortálcáinak alakítási folyamatát és formatervezését.
1. ábra (Alumíniumötvözet akkumulátortálca)
1 Folyamatelemzés és formatervezés
1.1 Öntvényelemzés
Az elektromos járművek alumíniumötvözet akkumulátortálcája a 2. ábrán látható. A teljes mérete 1106 mm × 1029 mm × 136 mm, az alap falvastagság 4 mm, az öntési minőség körülbelül 15,5 kg, az öntési minőség a feldolgozás után körülbelül 12,5 kg. Az anyag A356-T6, szakítószilárdság ≥ 290 MPa, folyáshatár ≥ 225 MPa, nyúlás ≥ 6%, Brinell keménység ≥ 75 ~ 90HBS, meg kell felelnie a légtömörség és az IP67 és IP69K követelményeknek.
2. ábra (Alumíniumötvözet akkumulátortálca)
1.2 Folyamatelemzés
Az alacsony nyomású présöntés egy speciális öntési módszer a nyomásos öntés és a gravitációs öntés között. Nemcsak a fémformák használatának előnyei vannak mindkettőhöz, hanem a stabil töltés jellemzői is. Az alacsony nyomású fröccsöntés előnyei a kis sebességű, alulról felfelé történő töltés, a könnyen szabályozható sebesség, a folyékony alumínium csekély ütközése és fröccsenése, kevesebb oxid salak, nagy szövetsűrűség és magas mechanikai tulajdonságok. Alacsony nyomású présöntés során a folyékony alumínium simán megtöltődik, és az öntvény nyomás alatt megszilárdul és kristályosodik, és nagy sűrűségű szerkezetű, magas mechanikai tulajdonságokkal és szép megjelenésű öntvény érhető el, amely alkalmas nagy vékonyfalú öntvények kialakítására. .
Az öntvény által megkívánt mechanikai tulajdonságok szerint az öntőanyag A356, amely a T6-os kezelés után megfelel a vásárlók igényeinek, de ennek az anyagnak az öntési folyékonysága általában megköveteli az öntőforma hőmérsékletének ésszerű szabályozását a nagy és vékony öntvények előállításához.
1.3 Kiöntő rendszer
A nagy és vékony öntvények sajátosságaira tekintettel több kaput kell tervezni. Ugyanakkor a folyékony alumínium zökkenőmentes feltöltése érdekében az ablaknál töltőcsatornákat helyeznek el, amelyeket utófeldolgozással kell eltávolítani. A kezdeti szakaszban az öntési rendszer két folyamatsémáját tervezték meg, és mindegyik sémát összehasonlították. A 3. ábrán látható módon az 1. séma 9 kaput rendez el, és adagolócsatornákat ad hozzá az ablakhoz; a 2. séma a kialakítandó öntvény oldaláról 6 kiöntő kaput rendez el. A CAE szimulációs elemzés a 4. és 5. ábrán látható. Használja a szimulációs eredményeket a formaszerkezet optimalizálására, próbálja meg elkerülni a formatervezésnek az öntvény minőségére gyakorolt kedvezőtlen hatását, csökkenti az öntési hibák valószínűségét, és lerövidíti a fejlesztési ciklust. az öntvények.
3. ábra (Két eljárási séma összehasonlítása alacsony nyomásra
4. ábra (Hőmérsékletmező összehasonlítása töltés közben)
5. ábra (A zsugorodási porozitási hibák összehasonlítása megszilárdulás után)
A fenti két séma szimulációs eredményei azt mutatják, hogy az üregben a folyékony alumínium megközelítőleg párhuzamosan mozog felfelé, ami összhangban van a folyékony alumínium egészének párhuzamos töltésének elméletével, és az öntvény szimulált zsugorodási porozitású részei a hűtés erősítésével és egyéb módszerekkel oldják meg.
A két séma előnyei: A szimulált töltés során a folyékony alumínium hőmérsékletéből ítélve az 1. séma szerint kialakított öntvény disztális végének hőmérséklete nagyobb egyenletességgel rendelkezik, mint a 2. sémaé, ami kedvez az üreg kitöltésének. . A 2. séma szerint kialakított öntvény nem rendelkezik az 1. sémához hasonló kapumaradékkal. A zsugorodási porozitás jobb, mint az 1. sémáé.
A két séma hátrányai: Mivel a kapu az 1. sémában kialakítandó öntvényen van elrendezve, az öntvényen egy kapumaradvány lesz, ami kb. 0,7 ka-val nő az eredeti öntvényhez képest. A 2. szimulált sémában szereplő folyékony alumínium hőmérsékletéből a folyékony alumínium hőmérséklete a disztális végén már alacsony, és a szimuláció a formahőmérséklet ideális állapota alatt van, így a folyékony alumínium áramlási kapacitása nem lehet elegendő a tényleges állapotot, és nehézségekbe ütközik a formázás öntése.
Különböző tényezők elemzésével kombinálva a 2. sémát választottuk öntési rendszernek. Tekintettel a 2. séma hiányosságaira, az öntőrendszer és a fűtési rendszer optimalizálva van a formatervezésben. Amint a 6. ábrán látható, a túlfolyó felszálló van hozzáadva, ami előnyös a folyékony alumínium töltéséhez, és csökkenti vagy elkerüli az öntött öntvények hibáinak előfordulását.
6. ábra (Optimalizált öntőrendszer)
1.4 Hűtőrendszer
Az öntvények feszültségviselő részeit és területeit, amelyeknek magas mechanikai teljesítményigénye van, megfelelően hűteni vagy betáplálni kell, hogy elkerüljük a zsugorodási porozitást vagy a termikus repedést. Az öntvény alapfalvastagsága 4 mm, a megszilárdulást maga a forma hőleadása befolyásolja. Fontos részeihez a 7. ábrán látható módon hűtőrendszert alakítanak ki. A töltés befejezése után engedjen vizet lehűlni, és a konkrét hűtési időt a kiöntés helyén be kell állítani, hogy a megszilárdulás sorrendje megfelelő legyen. a kaputól távolabbi végétől a kapu végéig kialakítva, és a kapu és a felszálló a végén megszilárdul az előtolási hatás elérése érdekében. A vastagabb falvastagságú rész a betét vízhűtésének módszerét alkalmazza. Ez a módszer jobb hatást fejt ki a tényleges öntési folyamatban, és elkerülheti a zsugorodási porozitást.
7. ábra (Hűtőrendszer)
1.5 Kipufogórendszer
Mivel az alacsony nyomású présöntvény fém ürege zárt, nem rendelkezik jó légáteresztő képességgel, mint a homokformák, és az általános gravitációs öntés során nem szívódik ki a felszállókon keresztül, az alacsony nyomású öntőüreg kipufogógáza befolyásolja a folyadék feltöltési folyamatát. alumínium és az öntvények minősége. Az alacsony nyomású présöntőforma kiüríthető a réseken, a kipufogóhornyokon és az elválasztó felület kipufogódugóin, a tolórúdon stb.
A kipufogórendszerben a kipufogógáz méretének olyan kialakításúnak kell lennie, hogy túlcsordulás nélkül távozhasson, egy ésszerű kipufogórendszer megakadályozza az öntvények kialakulását olyan hibákból, mint például az elégtelen töltés, a laza felület és az alacsony szilárdság. Az öntési folyamat során a folyékony alumínium végső töltőterületét, például az oldaltámaszt és a felső forma felszállóját kipufogógázzal kell ellátni. Tekintettel arra a tényre, hogy a folyékony alumínium könnyen befolyik a kipufogódugó résébe az alacsony nyomású présöntési folyamat során, ami ahhoz a helyzethez vezet, hogy a forma kinyitásakor a levegődugó kihúzódik, három módszert alkalmaznak. számos próbálkozás és fejlesztés: Az 1. módszer porkohászati szinterezett levegődugót használ, amint az a 8(a) ábrán látható, hátránya, hogy magas a gyártási költség; A 2. módszer 0,1 mm-es hézaggal rendelkező varrat típusú kipufogódugót használ, amint az a 8(b) ábrán látható, a hátránya, hogy a kipufogóvarrat könnyen eltömődik a festékpermetezés után; A 3. módszer huzalba vágott kipufogódugót használ, a rés 0,15–0,2 mm, amint az a 8(c) ábrán látható. Hátránya az alacsony feldolgozási hatékonyság és a magas gyártási költség. Különböző kipufogódugókat kell kiválasztani az öntvény tényleges területe szerint. Általában a szinterezett és huzalból vágott szellőződugókat használják az öntvény üregéhez, és a varrattípust a homokmagfejhez.
8. ábra (3 fajta kipufogó dugó alacsony nyomású présöntéshez)
1.6 Fűtési rendszer
Az öntvény nagy méretű és vékony falvastagságú. A formaáramlás-elemzés során a folyékony alumínium áramlási sebessége a töltés végén nem elegendő. Ennek az az oka, hogy a folyékony alumínium túl hosszú az áramláshoz, a hőmérséklet csökken, a folyékony alumínium pedig előre megszilárdul és elveszti folyási képességét, hidegzárás vagy nem megfelelő öntés következik be, a felső szerszám felszállója nem tudja elérni a etetés hatása. Ezen problémák alapján az öntvény falvastagságának és alakjának megváltoztatása nélkül növelje a folyékony alumínium hőmérsékletét és a forma hőmérsékletét, javítsa a folyékony alumínium folyékonyságát, és oldja meg a hidegzárás vagy az elégtelen öntés problémáját. A túlzott folyékony alumínium hőmérséklet és a formahőmérséklet azonban új termikus csomópontokat vagy zsugorodási porozitást hoz létre, ami túlzott sík lyukakat eredményez az öntési feldolgozás után. Ezért ki kell választani a megfelelő folyékony alumínium hőmérsékletet és a megfelelő formázási hőmérsékletet. A tapasztalatok szerint a folyékony alumínium hőmérsékletét körülbelül 720 ° C-ra, a forma hőmérsékletét pedig 320-350 ° C-ra szabályozzák.
Tekintettel az öntvény nagy térfogatára, vékony falvastagságára és alacsony magasságára, az öntőforma felső részére fűtőrendszer kerül beépítésre. A 9. ábrán látható módon a láng iránya a forma alja és oldala felé néz, hogy felmelegítse az öntvény alsó síkját és oldalát. A helyszíni öntési helyzetnek megfelelően állítsa be a fűtési időt és a lángot, szabályozza a felső formarész hőmérsékletét 320-350 ℃-on, biztosítsa a folyékony alumínium folyékonyságát ésszerű tartományon belül, és tegye a folyékony alumíniumot az üreg kitöltésére. és felszálló. A tényleges használat során a fűtési rendszer hatékonyan tudja biztosítani a folyékony alumínium folyékonyságát.
9. ábra (Fűtési rendszer)
2. A forma szerkezete és működési elve
Az alacsony nyomású présöntési eljárásnak megfelelően, az öntvény jellemzőivel és a berendezés szerkezetével kombinálva, annak érdekében, hogy a kialakított öntvény a felső formában maradjon, az első, hátsó, bal és jobb maghúzó szerkezetek a felső formára tervezték. Az öntvény kialakítása és megszilárdulása után először a felső és az alsó öntőformát nyitjuk ki, majd a magot 4 irányba húzzuk, végül a felső forma felső lemeze tolja ki a kialakított öntvényt. A forma szerkezetét a 10. ábra mutatja.
10. ábra (A forma szerkezete)
Szerkesztette: May Jiang a MAT Aluminiumtól
Feladás időpontja: 2023. május 11
