Il-batterija hija l-komponent ewlieni ta 'vettura elettrika, u l-prestazzjoni tagħha tiddetermina l-indikaturi tekniċi bħall-ħajja tal-batterija, il-konsum tal-enerġija, u l-ħajja tas-servizz tal-vettura elettrika. It-trej tal-batterija fil-modulu tal-batterija huwa l-komponent ewlieni li jwettaq il-funzjonijiet tal-ġarr, il-protezzjoni u t-tkessiħ. Il-pakkett tal-batterija modulari huwa rranġat fit-trej tal-batterija, imwaħħal fuq ix-chassis tal-karozza permezz tat-trej tal-batterija, kif muri fil-Figura 1. Peress li huwa installat fil-qiegħ tal-korp tal-vettura u l-ambjent tax-xogħol huwa ħarxa, it-trej tal-batterija jeħtieġ li jkollu l-funzjoni li jipprevjeni l-impatt tal-ġebel u t-titqib biex jipprevjeni li l-modulu tal-batterija jiġi mħassar. It-trej tal-batterija huwa parti strutturali tas-sigurtà importanti tal-vetturi elettriċi. Dan li ġej jintroduċi l-proċess tal-iffurmar u d-disinn tal-moffa ta 'trejs tal-batterija tal-liga tal-aluminju għal vetturi elettriċi.
Figura 1 (Trej tal-batterija tal-liga tal-aluminju)
1 Analiżi tal-proċess u disinn tal-moffa
1.1 Analiżi tal-ikkastjar
It-trej tal-batterija tal-liga tal-aluminju għall-vetturi elettriċi huwa muri fil-Figura 2. Id-dimensjonijiet ġenerali huma 1106mm × 1029mm × 136mm, il-ħxuna bażika tal-ħajt hija 4mm, il-kwalità tal-ikkastjar hija ta 'madwar 15.5kg, u l-kwalità tal-ikkastjar wara l-ipproċessar hija ta' madwar 12.5kg. Il-materjal huwa A356-T6, Qawwa tat-tensjoni ≥ 290MPa, saħħa ta 'rendiment ≥ 225MPa, titwil ≥ 6%, ebusija Brinell ≥ 75 ~ 90HBS, jeħtieġ li tissodisfa r-rekwiżiti tal-issikkar tal-arja u IP67&IP69K.
Figura 2 (Trej tal-batterija tal-liga tal-aluminju)
1.2 Analiżi tal-proċess
Die casting bi pressjoni baxxa huwa metodu ta 'ikkastjar speċjali bejn ikkastjar bi pressjoni u ikkastjar bil-gravità. Mhux biss għandu l-vantaġġi li juża forom tal-metall għat-tnejn, iżda għandu wkoll il-karatteristiċi ta 'mili stabbli. Die casting bi pressjoni baxxa għandu l-vantaġġi ta 'mili b'veloċità baxxa minn isfel għal fuq, faċli biex tikkontrolla l-veloċità, impatt żgħir u tixrid ta' aluminju likwidu, inqas gagazza ta 'ossidu, densità għolja ta' tessut u proprjetajiet mekkaniċi għoljin. Taħt pressjoni baxxa die casting, l-aluminju likwidu jimtela bla xkiel, u l-ikkastjar jissolidifika u jikkristallizza taħt pressjoni, u l-ikkastjar bi struttura densa għolja, proprjetajiet mekkaniċi għolja u dehra sabiħa jistgħu jinkisbu, li huwa adattat biex jifforma kkastjar kbar b'ħitan irqaq .
Skont il-proprjetajiet mekkaniċi meħtieġa mill-ikkastjar, il-materjal tal-ikkastjar huwa A356, li jista 'jissodisfa l-ħtiġijiet tal-klijenti wara t-trattament T6, iżda l-fluwidità tat-tferrigħ ta' dan il-materjal ġeneralment teħtieġ kontroll raġonevoli tat-temperatura tal-moffa biex tipproduċi kkastjar kbir u rqiq.
1.3 Sistema tat-tferrigħ
Fid-dawl tal-karatteristiċi tal-ikkastjar kbar u rqaq, iridu jiġu ddisinjati xtiebi multipli. Fl-istess ħin, sabiex jiġi żgurat il-mili bla xkiel ta 'aluminju likwidu, kanali tal-mili huma miżjuda fit-tieqa, li jeħtieġ li jitneħħew permezz ta' pproċessar ta 'wara. Żewġ skemi ta 'proċess tas-sistema tat-tferrigħ ġew iddisinjati fl-istadju bikri, u kull skema ġiet imqabbla. Kif muri fil-Figura 3, l-iskema 1 tirranġa 9 gradi u żżid kanali ta 'tmigħ fit-tieqa; skema 2 tirranġa 6 xtiebi li jferrgħu mill-ġenb tal-ikkastjar li għandu jiġi ffurmat. L-analiżi tas-simulazzjoni CAE tidher fil-Figura 4 u l-Figura 5. Uża r-riżultati tas-simulazzjoni biex tottimizza l-istruttura tal-moffa, ipprova tevita l-impatt negattiv tad-disinn tal-moffa fuq il-kwalità tal-ikkastjar, tnaqqas il-probabbiltà ta 'difetti tal-ikkastjar, u tqassar iċ-ċiklu tal-iżvilupp ta' kkastjar.
Figura 3 (Tqabbil ta 'żewġ skemi ta' proċess għal pressjoni baxxa
Figura 4 (Tqabbil tal-kamp tat-temperatura waqt il-mili)
Figura 5 (Tqabbil tad-difetti tal-porożità li jinxtorob wara s-solidifikazzjoni)
Ir-riżultati tas-simulazzjoni taż-żewġ skemi ta 'hawn fuq juru li l-aluminju likwidu fil-kavità jiċċaqlaq 'il fuq bejn wieħed u ieħor b'mod parallel, li huwa konformi mat-teorija tal-mili parallel tal-aluminju likwidu kollu kemm hu, u l-partijiet tal-porożità ta' jinxtorob simulati tal-ikkastjar huma solvuti bit-tisħiħ tat-tkessiħ u metodi oħra.
Vantaġġi taż-żewġ skemi: Ġġudikati mit-temperatura tal-aluminju likwidu waqt il-mili simulat, it-temperatura tat-tarf distali tal-ikkastjar iffurmat mill-iskema 1 għandha uniformità ogħla minn dik tal-iskema 2, li twassal għall-mili tal-kavità . L-ikkastjar iffurmat mill-iskema 2 m'għandux ir-residwu tal-bieb bħall-iskema 1. il-porożità li tinxtorob hija aħjar minn dik tal-iskema 1.
Żvantaġġi taż-żewġ skemi: Minħabba li l-bieb huwa rranġat fuq l-ikkastjar li għandu jiġi ffurmat fl-iskema 1, se jkun hemm residwu ta 'gate fuq l-ikkastjar, li se jiżdied madwar 0.7ka meta mqabbel mal-ikkastjar oriġinali. mit-temperatura tal-aluminju likwidu fl-iskema 2 mili simulat, it-temperatura tal-aluminju likwidu fit-tarf distali hija diġà baxxa, u s-simulazzjoni hija taħt l-istat ideali tat-temperatura tal-moffa, għalhekk il-kapaċità tal-fluss tal-aluminju likwidu tista 'tkun insuffiċjenti f' l-istat attwali, u se jkun hemm problema ta 'diffikultà fl-iffurmar tal-ikkastjar.
Flimkien mal-analiżi ta 'diversi fatturi, intgħażlet l-iskema 2 bħala s-sistema tat-tferrigħ. Fid-dawl tan-nuqqasijiet tal-iskema 2, is-sistema tat-tferrigħ u s-sistema tat-tisħin huma ottimizzati fid-disinn tal-moffa. Kif muri fil-Figura 6, l-overflow riser huwa miżjud, li huwa ta 'benefiċċju għall-mili ta' aluminju likwidu u jnaqqas jew jevita l-okkorrenza ta 'difetti f'ikkastjar iffurmat.
Figura 6 (Sistema ta 'tferrigħ ottimizzata)
1.4 Sistema ta 'tkessiħ
Il-partijiet li jġorru l-istress u ż-żoni b'rekwiżiti ta 'prestazzjoni mekkanika għolja ta' kkastjar jeħtieġ li jiġu mkessħa jew mitmugħa sew biex tiġi evitata porożità li tinxtorob jew qsim termali. Il-ħxuna bażika tal-ħajt tal-ikkastjar hija 4mm, u s-solidifikazzjoni tkun affettwata mid-dissipazzjoni tas-sħana tal-moffa nnifisha. Għall-partijiet importanti tagħha, hija stabbilita sistema ta 'tkessiħ, kif muri fil-Figura 7. Wara li jitlesta l-mili, għaddi l-ilma biex jiksaħ, u l-ħin speċifiku tat-tkessiħ jeħtieġ li jiġi aġġustat fis-sit tat-tferrigħ biex jiġi żgurat li s-sekwenza tas-solidifikazzjoni tkun iffurmat mill-bogħod mit-tarf tal-bieb sat-tarf tal-bieb, u l-bieb u l-riser huma solidifikati fl-aħħar biex jinkiseb l-effett tal-għalf. Il-parti bi ħxuna tal-ħajt eħxen tadotta l-metodu li żżid it-tkessiħ tal-ilma mal-inserit. Dan il-metodu għandu effett aħjar fil-proċess attwali tal-ikkastjar u jista 'jevita l-porożità li tinxtorob.
Figura 7 (Sistema tat-tkessiħ)
1.5 Sistema tal-egżost
Peress li l-kavità tal-metall tal-ikkastjar bi pressjoni baxxa hija magħluqa, m'għandhiex permeabilità tajba tal-arja bħal forom tar-ramel, u lanqas ma teżawrixxi permezz ta 'risers f'ikkastjar tal-gravità ġenerali, l-egżost tal-kavità tal-ikkastjar bi pressjoni baxxa se jaffettwa l-proċess tal-mili tal-likwidu aluminju u l-kwalità tal-ikkastjar. Il-moffa tad-die casting bi pressjoni baxxa tista 'tiġi eżawrita permezz tal-lakuni, skanalaturi tal-egżost u plugs tal-egżost fil-wiċċ tal-firda, virga tal-imbotta eċċ.
Id-disinn tad-daqs tal-egżost fis-sistema tal-egżost għandu jwassal għall-egżost mingħajr tfur, sistema tal-egżost raġonevoli tista 'tipprevjeni kkastjar minn difetti bħal mili insuffiċjenti, wiċċ maħlul, u saħħa baxxa. Iż-żona finali tal-mili tal-aluminju likwidu matul il-proċess tat-tferrigħ, bħall-mistrieħ tal-ġenb u r-riser tal-moffa ta 'fuq, jeħtieġ li tkun mgħammra b'gass tal-egżost. Fid-dawl tal-fatt li l-aluminju likwidu jiċċirkola faċilment fil-vojt tal-plagg tal-egżost fil-proċess attwali ta 'die casting bi pressjoni baxxa, li jwassal għas-sitwazzjoni li l-plagg tal-arja jinġibed 'il barra meta tinfetaħ il-moffa, jiġu adottati tliet metodi wara diversi tentattivi u titjib: Metodu 1 juża plagg ta 'l-arja sinterizzat tal-metallurġija tat-trab, kif muri fil-Figura 8(a), l-iżvantaġġ huwa li l-ispiża tal-manifattura hija għolja; Il-Metodu 2 juża plug tal-egżost tat-tip tal-ħjata b'vojt ta '0.1 mm, kif muri fil-Figura 8(b), l-iżvantaġġ huwa li l-ħjata tal-egżost hija faċilment imblukkata wara l-bexx taż-żebgħa; Il-Metodu 3 juża plug tal-egżost maqtugħ bil-wajer, id-distakk huwa 0.15 ~ 0.2 mm, kif muri fil-Figura 8(c). L-iżvantaġġi huma effiċjenza baxxa fl-ipproċessar u spiża għolja tal-manifattura. Plugs tal-egżost differenti jeħtieġ li jintgħażlu skont iż-żona attwali tal-ikkastjar. Ġeneralment, it-tappijiet tal-vent sinterizzati u maqtugħin bil-wajer jintużaw għall-kavità tal-ikkastjar, u t-tip tal-ħjata jintuża għar-ras tal-qalba tar-ramel.
Figura 8 (3 tipi ta' plugs ta' l-egżost adattati għal die casting bi pressjoni baxxa)
1.6 Sistema ta 'tisħin
L-ikkastjar huwa kbir fid-daqs u rqiq fil-ħxuna tal-ħajt. Fl-analiżi tal-fluss tal-moffa, ir-rata tal-fluss tal-aluminju likwidu fit-tmiem tal-mili hija insuffiċjenti. Ir-raġuni hija li l-aluminju likwidu huwa twil wisq biex jiċċirkola, it-temperatura tinżel, u l-aluminju likwidu jissolidifika minn qabel u jitlef il-kapaċità tal-fluss tiegħu, jingħalaq kiesaħ jew iseħħ tferrigħ insuffiċjenti, ir-riser tad-die ta 'fuq mhux se jkun jista' jikseb il- effett tat-tmigħ. Ibbażat fuq dawn il-problemi, mingħajr ma tbiddel il-ħxuna tal-ħajt u l-għamla tal-ikkastjar, żid it-temperatura tal-aluminju likwidu u t-temperatura tal-moffa, ittejjeb il-fluwidità tal-aluminju likwidu, u ssolvi l-problema ta 'għeluq kiesaħ jew tferrigħ insuffiċjenti. Madankollu, it-temperatura eċċessiva tal-aluminju likwidu u t-temperatura tal-moffa se jipproduċu junctions termali ġodda jew porożità li tinxtorob, li tirriżulta fi pinholes tal-pjan eċċessiv wara l-ipproċessar tal-ikkastjar. Għalhekk, huwa meħtieġ li tagħżel temperatura xierqa tal-aluminju likwidu u temperatura xierqa tal-moffa. Skont l-esperjenza, it-temperatura tal-aluminju likwidu hija kkontrollata għal madwar 720 ℃, u t-temperatura tal-moffa hija kkontrollata f'320 ~ 350 ℃.
Fid-dawl tal-volum kbir, ħxuna tal-ħajt irqiq u għoli baxx tal-ikkastjar, sistema ta 'tisħin hija installata fuq il-parti ta' fuq tal-moffa. Kif muri fil-Figura 9, id-direzzjoni tal-fjamma tiffaċċja l-qiegħ u l-ġenb tal-moffa biex issaħħan il-pjan tal-qiegħ u l-ġenb tal-ikkastjar. Skont is-sitwazzjoni tat-tferrigħ fuq il-post, aġġusta l-ħin tat-tisħin u l-fjamma, tikkontrolla t-temperatura tal-parti ta 'fuq tal-moffa f'320 ~ 350 ℃, tiżgura l-fluwidità tal-aluminju likwidu f'medda raġonevoli, u agħmel li l-aluminju likwidu jimla l-kavità u riser. Fl-użu attwali, is-sistema tat-tisħin tista 'tassigura b'mod effettiv il-fluwidità tal-aluminju likwidu.
Figura 9 (Sistema tat-tisħin)
2. Struttura tal-moffa u prinċipju tax-xogħol
Skont il-proċess tal-ikkastjar bi pressjoni baxxa, flimkien mal-karatteristiċi tal-ikkastjar u l-istruttura tat-tagħmir, sabiex jiġi żgurat li l-ikkastjar iffurmat jibqa 'fil-moffa ta' fuq, l-istrutturi tal-ġbid tal-qalba ta 'quddiem, ta' wara, tax-xellug u tal-lemin huma iddisinjat fuq il-moffa ta 'fuq. Wara li l-ikkastjar jiġi ffurmat u solidifikat, il-forom ta 'fuq u ta' isfel jinfetħu l-ewwel, u mbagħad iġbed il-qalba f'4 direzzjonijiet, u finalment il-pjanċa ta 'fuq tal-moffa ta' fuq timbotta l-ikkastjar iffurmat. L-istruttura tal-moffa tidher fil-Figura 10.
Figura 10 (Struttura tal-moffa)
Editjat minn May Jiang minn MAT Aluminum
Ħin tal-post: Mejju-11-2023
