Aku on elektrisõiduki põhikomponent ja selle jõudlus määrab sellised tehnilised näitajad nagu aku tööiga, energiatarve ja elektrisõiduki kasutusiga. Akumooduli akusahtel on peamine komponent, mis täidab kandmise, kaitsmise ja jahutamise funktsioone. Modulaarne akukomplekt on paigutatud akusahtlisse, mis on kinnitatud auto šassiile läbi akupesa, nagu on näidatud joonisel 1. Kuna see on paigaldatud sõiduki kere põhjale ja töökeskkond on karm, on akusahtel akumooduli kahjustamise vältimiseks peab see funktsioon vältima kividega kokkupõrget ja läbitorkamist. Akusahtel on elektrisõidukite oluline ohutuskonstruktsiooni osa. Järgnevalt tutvustatakse elektrisõidukite alumiiniumisulamist akualuste vormimisprotsessi ja vormikujundust.
Joonis 1 (Alumiiniumisulamist akusahtel)
1 Protsessi analüüs ja vormide disain
1.1 Valamise analüüs
Elektrisõidukite alumiiniumisulamist akualus on näidatud joonisel 2. Üldmõõtmed on 1106 mm × 1029 mm × 136 mm, põhiseina paksus on 4 mm, valamise kvaliteet on umbes 15,5 kg ja valamise kvaliteet pärast töötlemist on umbes 12,5 kg. Materjal on A356-T6, tõmbetugevus ≥ 290 MPa, voolavuspiir ≥ 225 MPa, pikenemine ≥ 6%, Brinelli kõvadus ≥ 75 ~ 90HBS, peab vastama õhutiheduse ja IP67 ja IP69K nõuetele.
Joonis 2 (Alumiiniumisulamist akusahtel)
1.2 Protsessi analüüs
Madalsurvevalu on spetsiaalne valumeetod survevalu ja gravitatsioonilise valamise vahel. Sellel pole mitte ainult mõlema jaoks metallvormide kasutamise eeliseid, vaid sellel on ka stabiilse täitmise omadused. Madalsurvevalu eelisteks on madala kiirusega täitmine alt üles, kergesti juhitav kiirus, väike löök ja vedela alumiiniumi pritsmed, vähem oksiidiräbu, suur koe tihedus ja kõrged mehaanilised omadused. Madalsurvevalu korral täidetakse vedel alumiinium sujuvalt ning valu tahkub ja kristalliseerub rõhu all ning saadakse kõrge tiheda struktuuri, kõrgete mehaaniliste omaduste ja kauni välimusega vala, mis sobib suurte õhukeseseinaliste valandite moodustamiseks. .
Vastavalt valamisel nõutavatele mehaanilistele omadustele on valumaterjal A356, mis suudab rahuldada klientide vajadusi pärast T6-töötlust, kuid selle materjali valamise voolavus nõuab suurte ja õhukeste valandite tootmiseks tavaliselt hallituse temperatuuri mõistlikku kontrolli.
1.3 Valamissüsteem
Arvestades suurte ja õhukeste valandite omadusi, tuleb projekteerida mitu väravat. Samas on vedela alumiiniumi tõrgeteta täitmise tagamiseks lisatud aknale täitekanalid, mis on vaja järeltöötlusega eemaldada. Algstaadiumis kavandati kaks valamissüsteemi protsessiskeemi ja iga skeemi võrreldi. Nagu on näidatud joonisel fig 3, on skeemil 1 paigutatud 9 väravat ja lisatud toitekanalid akna juurde; skeem 2 korraldab 6 väravat, mis valatakse vormitava valandi küljelt. CAE simulatsioonianalüüs on näidatud joonistel 4 ja 5. Kasutage simulatsiooni tulemusi vormi struktuuri optimeerimiseks, püüdke vältida valuvormi disaini negatiivset mõju valandite kvaliteedile, vähendada valudefektide tõenäosust ja lühendada arendustsüklit. valanditest.
Joonis 3 (Madala rõhu kahe protsessiskeemi võrdlus
Joonis 4 (Temperatuurivälja võrdlus täitmise ajal)
Joonis 5 (kahanemise poorsuse defektide võrdlus pärast tahkumist)
Ülaltoodud kahe skeemi simulatsiooni tulemused näitavad, et õõnsuses olev vedel alumiinium liigub ülespoole ligikaudu paralleelselt, mis on kooskõlas vedela alumiiniumi kui terviku paralleelse täitmise teooriaga ning valandi simuleeritud kokkutõmbumispoorsusega osad on lahendatakse jahutamise tugevdamise ja muude meetoditega.
Kahe skeemi eelised: Otsustades vedela alumiiniumi temperatuurist simuleeritud täitmise ajal, on skeemi 1 järgi moodustatud valandi distaalse otsa temperatuur ühtlasem kui skeemi 2 oma, mis soodustab õõnsuse täitumist. . Skeemi 2 järgi moodustatud valandil puudub paisujääk nagu skeemil 1. kokkutõmbumise poorsus on parem kui skeemil 1.
Kahe skeemi puudused: Kuna värav on paigutatud skeemil 1 moodustatavale valandile, jääb valandile värava jääk, mis suureneb võrreldes algse valamisega umbes 0,7 ka. skeemi 2 simuleeritud täitmise vedela alumiiniumi temperatuurist on vedela alumiiniumi temperatuur distaalses otsas juba madal ja simulatsioon on vormitemperatuuri ideaalses olekus, seega võib vedela alumiiniumi vooluvõimsus olla ebapiisav. tegelik olek ja tekib raskusi vormimise valamisel.
Koos erinevate tegurite analüüsiga valiti valamissüsteemiks skeem 2. Skeemi 2 puudusi silmas pidades on valusüsteem ja küttesüsteem vormide konstruktsioonis optimeeritud. Nagu on näidatud joonisel 6, lisatakse ülevoolu püstik, mis on kasulik vedela alumiiniumi täitmisel ja vähendab või väldib defektide tekkimist vormitud valandites.
Joonis 6 (Optimeeritud valamissüsteem)
1.4 Jahutussüsteem
Valandite pinget kandvad osad ja alad, mille mehaanilised jõudlusnõuded on kõrged, tuleb korralikult jahutada või ette anda, et vältida kokkutõmbumise poorsust või termilist pragunemist. Valu põhiseina paksus on 4 mm ja tahkumist mõjutab vormi enda soojuse hajumine. Selle oluliste osade jaoks on seadistatud jahutussüsteem, nagu on näidatud joonisel 7. Kui täitmine on lõppenud, laske vesi jahtuda ja konkreetset jahutusaega tuleb valamiskohas reguleerida, et tagada tahkestumise järjekord. moodustatakse väravast eemal olevast otsast kuni värava otsani ning värav ja püstik tahkutakse otsas, et saavutada etteandeefekt. Paksema seinapaksusega osa kasutab sisetükile vesijahutuse lisamise meetodit. Sellel meetodil on tegelikus valamisprotsessis parem mõju ja see võib vältida kokkutõmbumise poorsust.
Joonis 7 (Jahutussüsteem)
1.5 Väljalaskesüsteem
Kuna madalrõhuvalu metalli õõnsus on suletud, ei ole sellel hea õhu läbilaskvus nagu liivavormidel, samuti ei tühjenda see üldise gravitatsioonilise valu korral läbi püstikute, mõjutab madalsurvevalu õõnsuse väljatõmbesüsteem vedeliku täitmisprotsessi. alumiiniumist ja valandite kvaliteedist. Madalsurvevaluvormi saab tühjendada eralduspinna, tõukurvarda jms vahede, väljalaske soonte ja väljalaskekorkide kaudu.
Heitgaasisüsteemi väljalaskesuuruse disain peaks võimaldama väljalaskmist ilma ülevooluta, mõistlik väljalaskesüsteem võib vältida valandite teket selliste defektide tõttu nagu ebapiisav täitmine, lahtine pind ja madal tugevus. Valamise ajal vedela alumiiniumi lõplik täitmisala, nagu külgtugi ja ülemise vormi püstik, peab olema varustatud heitgaasiga. Pidades silmas asjaolu, et vedel alumiinium voolab tegelikus madalrõhuvalu valuprotsessis kergesti väljalaskekorgi pilusse, mis viib olukorrani, kus õhukork tõmmatakse vormi avamisel välja, võetakse pärast seda kasutusele kolm meetodit. mitmeid katseid ja täiustusi: 1. meetodis kasutatakse pulbermetallurgiaga paagutatud õhukorki, nagu on näidatud joonisel 8(a), puuduseks on kõrge tootmiskulu; 2. meetodis kasutatakse õmbluse tüüpi väljalaskekorki, mille vahe on 0,1 mm, nagu on näidatud joonisel 8(b), puuduseks on see, et väljalaskeõmblus on pärast värvi pihustamist kergesti blokeeritud; Meetod 3 kasutab traadist lõigatud väljalaskekorki, vahe on 0,15–0,2 mm, nagu on näidatud joonisel 8(c). Puuduseks on madal töötlemise efektiivsus ja kõrged tootmiskulud. Vastavalt valu tegelikule alale tuleb valida erinevad väljalaskekorgid. Üldiselt kasutatakse valandi õõnsuse jaoks paagutatud ja traatlõigatud õhutuskorke ja liiva südamiku pea jaoks õmbluse tüüpi.
Joonis 8 (3 tüüpi väljalaskekorke, mis sobivad madalsurvevalu jaoks)
1.6 Küttesüsteem
Valand on suurte mõõtmetega ja õhukese seina paksusega. Vormivoolu analüüsis on vedela alumiiniumi voolukiirus täidise lõpus ebapiisav. Põhjus on selles, et vedel alumiinium on voolamiseks liiga pikk, temperatuur langeb ja vedel alumiinium tahkub eelnevalt ja kaotab oma voolamisvõime, külm sulgub või ebapiisav valamine, ülemise matriitsi tõusutoru ei suuda saavutada söötmise mõju. Nendele probleemidele tuginedes suurendage valandi seina paksust ja kuju muutmata vedela alumiiniumi temperatuuri ja vormi temperatuuri, parandage vedela alumiiniumi voolavust ja lahendage külma sulgemise või ebapiisava valamise probleem. Liigne vedela alumiiniumi temperatuur ja hallituse temperatuur tekitavad aga uusi termilisi ühendusi või kokkutõmbumispoorsust, mille tulemuseks on pärast valamist töötlemist liigsed tasapinnalised nööpaugud. Seetõttu on vaja valida sobiv vedela alumiiniumi temperatuur ja sobiv vormitemperatuur. Kogemuste kohaselt kontrollitakse vedela alumiiniumi temperatuuri umbes 720 ℃ ja vormi temperatuuri 320–350 ℃.
Valu suurt mahtu, õhukese seina paksust ja madalat kõrgust silmas pidades paigaldatakse vormi ülemisele osale küttesüsteem. Nagu on näidatud joonisel 9, on leegi suund suunatud vormi põhja ja külje poole, et soojendada valandi põhjatasapinda ja külge. Vastavalt kohapealsele valamise olukorrale reguleerige kuumutamisaega ja leeki, reguleerige ülemise vormiosa temperatuuri 320–350 ℃, tagage vedela alumiiniumi voolavus mõistlikus vahemikus ja pange vedel alumiinium õõnsust täitma. ja tõusutoru. Tegelikus kasutuses suudab küttesüsteem tõhusalt tagada vedela alumiiniumi voolavuse.
Joonis 9 (Küttesüsteem)
2. Vormi struktuur ja tööpõhimõte
Vastavalt madalsurvevalu protsessile, kombineerituna valu omaduste ja seadme struktuuriga, tagamaks, et moodustunud valu püsib ülemises vormis, on esi-, taga-, vasak- ja parempoolsed südamiku tõmbestruktuurid. kujundatud ülemisele vormile. Pärast valandi vormimist ja tahkumist avatakse esmalt ülemine ja alumine vorm ning seejärel tõmmatakse südamikku 4 suunas ning lõpuks surub ülemise vormi ülemine plaat vormitud valandi välja. Vormi struktuur on näidatud joonisel 10.
Joonis 10 (Vormi struktuur)
Toimetanud May Jiang ettevõttest MAT Aluminium
Postitusaeg: mai-11-2023
