Аккумулятор электр көлігінің негізгі құрамдас бөлігі болып табылады және оның өнімділігі батареяның қызмет ету мерзімі, қуат тұтынуы және электр көлігінің қызмет ету мерзімі сияқты техникалық көрсеткіштерді анықтайды. Батарея модуліндегі батарея науасы тасымалдау, қорғау және салқындату функцияларын орындайтын негізгі компонент болып табылады. Модульдік аккумулятор жинағы 1-суретте көрсетілгендей аккумулятор науасы арқылы автомобильдің шассиіне бекітілген аккумулятор науасына орналастырылған. Ол көлік корпусының түбіне орнатылғандықтан және жұмыс ортасы қатал болғандықтан, батарея науасы батарея модулінің зақымдануын болдырмау үшін тастың соғуын және тесуін болдырмау функциясы болуы керек. Аккумулятор науасы электр көліктерінің маңызды қауіпсіздік құрылымдық бөлігі болып табылады. Төменде электромобильдерге арналған алюминий қорытпасынан жасалған аккумуляторлық науалардың қалыптау процесі мен қалып дизайнымен таныстырады.
1-сурет (алюминий қорытпасынан жасалған батарея науасы)
1 Процесті талдау және пішінді жобалау
1.1 Кастингті талдау
Электрлік көліктерге арналған алюминий қорытпасынан жасалған аккумулятор науасы 2-суретте көрсетілген. Жалпы өлшемдері 1106мм×1029мм×136мм, қабырғаның негізгі қалыңдығы 4мм, құйма сапасы шамамен 15,5кг, ал өңдеуден кейінгі құю сапасы шамамен 12,5кг. Материал A356-T6, созылу күші ≥ 290МПа, аққыштық беріктігі ≥ 225МПа, ұзарту ≥ 6%, Brinell қаттылығы ≥ 75~90HBS, ауа өткізбейтіндігі мен IP67&IP69K талаптарына сай болуы керек.
2-сурет (алюминий қорытпасынан жасалған батарея науасы)
1.2 Процесті талдау
Төмен қысымды құю - қысыммен құю және гравитациялық құю арасындағы арнайы құю әдісі. Бұл екеуі үшін де металл қалыптарды қолданудың артықшылықтары ғана емес, сонымен қатар тұрақты толтыру сипаттамалары бар. Төмен қысымды құюда төменнен жоғарыға қарай төмен жылдамдықпен құю, жылдамдықты басқаруға оңай, сұйық алюминийдің шағын соққысы мен шашырауы, аз оксидті шлак, тіндердің жоғары тығыздығы және жоғары механикалық қасиеттері бар. Төмен қысымды құю кезінде сұйық алюминий біркелкі толтырылады, ал құйма қысыммен қатып, кристалданады және үлкен жұқа қабырғалы құймаларды қалыптастыруға жарамды жоғары тығыз құрылымы, жоғары механикалық қасиеттері және әдемі сыртқы түрі бар құйма алуға болады. .
Құюға қажетті механикалық қасиеттерге сәйкес, құйма материалы A356 болып табылады, ол T6 өңдеуден кейін тұтынушылардың қажеттіліктерін қанағаттандыра алады, бірақ бұл материалдың құю сұйықтығы үлкен және жұқа құймаларды шығару үшін әдетте қалып температурасын ақылға қонымды бақылауды талап етеді.
1.3 Құю жүйесі
Үлкен және жұқа құймалардың сипаттамаларын ескере отырып, бірнеше қақпаларды жобалау қажет. Сонымен қатар, сұйық алюминийді тегіс толтыруды қамтамасыз ету үшін терезеге толтыру арналары қосылады, оларды кейінгі өңдеу арқылы жою қажет. Құю жүйесінің екі технологиялық схемасы бастапқы кезеңде жобаланып, әрбір схема салыстырылды. 3-суретте көрсетілгендей, 1-схема 9 қақпаны реттейді және терезеде қоректендіру арналарын қосады; 2-сызба қалыпталатын құйма жағынан құйылатын 6 қақпаны реттейді. CAE модельдеу талдауы 4-суретте және 5-суретте көрсетілген. Модельдеу нәтижелерін қалып құрылымын оңтайландыру үшін пайдаланыңыз, құймалардың сапасына қалып дизайнының жағымсыз әсерін болдырмауға тырысыңыз, құйма ақауларының ықтималдығын азайтыңыз және өңдеу циклін қысқартыңыз. құймалар.
3-сурет (Төмен қысымға арналған екі технологиялық схеманы салыстыру
4-сурет (толтыру кезінде температура өрісін салыстыру)
5-сурет (қатығудан кейінгі шөгу кеуектілігінің ақауларын салыстыру)
Жоғарыда аталған екі сұлбаның модельдеу нәтижелері қуыстағы сұйық алюминийдің шамамен параллель жоғары қарай қозғалатынын көрсетеді, бұл тұтастай сұйық алюминийді параллель толтыру теориясына сәйкес келеді, ал құйманың симуляцияланған шөгуінің кеуектілік бөліктері салқындатуды күшейту және басқа әдістермен шешіледі.
Екі сұлбаның артықшылығы: Үлестірілген толтыру кезінде сұйық алюминийдің температурасына қарағанда, 1-схема бойынша қалыптасатын құйманың дистальды ұшының температурасы 2-схемадағыдан жоғары біркелкілікке ие, бұл қуысты толтыруға қолайлы. . 2-сызба бойынша жасалған құймада 1-схемадағыдай қақпақ қалдығы болмайды. Шөгу кеуектілігі 1-схемадағыдан жақсырақ.
Екі сұлбаның кемшіліктері: 1-сызбада қалыптасатын құймаға қақпа орналасқандықтан, құймада қақпақ қалдығы болады, ол бастапқы құймамен салыстырғанда шамамен 0,7ка артады. 2-схемадағы сұйық алюминийдің температурасынан симуляцияланған толтыру, сұйық алюминийдің дистальды ұшындағы температурасы қазірдің өзінде төмен, ал модельдеу қалыпты температураның идеалды күйінде, сондықтан сұйық алюминийдің ағындық сыйымдылығы жеткіліксіз болуы мүмкін нақты күйде болады, ал құюды қалыптауда қиындық туындайды.
Әртүрлі факторларды талдаумен біріктіріліп, құю жүйесі ретінде 2-схема таңдалды. 2-схемадағы кемшіліктерді ескере отырып, құю жүйесі мен жылыту жүйесі қалып конструкциясында оңтайландырылған. 6-суретте көрсетілгендей, сұйық алюминийді толтыру үшін пайдалы және қалыпталған құймалардағы ақаулардың пайда болуын азайтатын немесе болдырмайтын толып кететін көтергіш қосылады.
6-сурет (Оңтайландырылған құю жүйесі)
1.4 Салқындату жүйесі
Шөгілетін кеуектілікті немесе термиялық крекингті болдырмау үшін құймалардың механикалық өнімділігі жоғары талаптары бар кернеуді көтеретін бөліктер мен аймақтарды дұрыс салқындату немесе беру қажет. Құйманың негізгі қабырғасының қалыңдығы 4 мм, ал қатаюға қалыптың өзінің жылу диссипациясы әсер етеді. Оның маңызды бөліктері үшін 7-суретте көрсетілгендей салқындату жүйесі орнатылған. Толтыру аяқталғаннан кейін суды салқындату үшін өткізіңіз және қату реттілігін қамтамасыз ету үшін құю орнында арнайы салқындату уақытын реттеу қажет. қақпаның шетінен қақпаның соңына дейін қалыптасады, ал қақпа мен көтергіш қоректену әсеріне жету үшін соңында қатайтылады. Қабырғасының қалыңдығы қалың бөлік кірістіруге суды салқындату қосу әдісін қолданады. Бұл әдіс нақты құю процесінде жақсы әсер етеді және кеуектіліктің шөгуін болдырмайды.
7-сурет (салқындату жүйесі)
1.5 Шығару жүйесі
Төмен қысымды құйылатын металдың қуысы жабық болғандықтан, оның құм қалыптары сияқты жақсы ауа өткізгіштігі жоқ, сондай-ақ жалпы гравитациялық құюда көтергіштер арқылы шығарылмайды, төмен қысымды құйма қуысының шығуы сұйықтықты толтыру процесіне әсер етеді. алюминий және құймалардың сапасы. Төмен қысымды құю қалыптары саңылаулар, сору ойықтары және бөлу бетіндегі сору тығындары, итергіш штанга және т.б. арқылы таусылуы мүмкін.
Шығару жүйесіндегі сору мөлшерінің дизайны толып кетпей соруға қолайлы болуы керек, ақылға қонымды сору жүйесі құймаларды толтырудың жеткіліксіздігі, бос бет және төмен беріктік сияқты ақаулардан сақтай алады. Сұйық алюминийді құю процесінде соңғы толтыру алаңы, мысалы, бүйірлік тірек және жоғарғы қалыптың көтергіші пайдаланылған газбен жабдықталуы керек. Төмен қысымды құюдың нақты процесінде сұйық алюминийдің сору тығынының саңылауына оңай ағып кететінін ескере отырып, пішінді ашқан кезде ауа тығынын суырып алатын жағдайға әкелетінін ескере отырып, үш әдіс қолданылады. бірнеше талпыныстар мен жақсартулар: 1-әдіс 8(а) суретте көрсетілгендей ұнтақ металлургиялық агломерацияланған ауа тығынын пайдаланады, кемшілігі - өндіріс құнының жоғары болуы; 2-әдіс 8(б)-суретте көрсетілгендей 0,1 мм саңылаулары бар тігісті типті сору тығынын пайдаланады, кемшілігі бояуды шашыратқаннан кейін сору тігісінің оңай бітеліп қалуында; 3-әдіс 8(c) суретте көрсетілгендей, саңылау 0,15~0,2 мм болатын сыммен кесілген сору тығынын пайдаланады. Кемшіліктері - өңдеудің төмен тиімділігі және өндірістің жоғары құны. Құйманың нақты ауданына сәйкес әртүрлі сору тығындарын таңдау қажет. Әдетте құйма қуысы үшін агломерленген және сыммен кесілген желдеткіш тығындар, ал құмның өзегі үшін тігіс түрі қолданылады.
8-сурет (төмен қысымды құюға жарамды шығатын тығындардың 3 түрі)
1.6 Жылыту жүйесі
Құйма көлемі бойынша үлкен және қабырғасының қалыңдығы жұқа. Қалып ағынын талдауда толтыру соңында сұйық алюминийдің шығыны жеткіліксіз. Себебі сұйық алюминий тым ұзақ ағып кетеді, температура төмендейді, ал сұйық алюминий алдын ала қатып, ағып кету қабілетін жоғалтады, суық жабылады немесе жеткіліксіз құйылады, жоғарғы қалыптың көтергіші тамақтандырудың әсері. Осы мәселелерге сүйене отырып, құйманың қабырғасының қалыңдығы мен пішінін өзгертпей, сұйық алюминийдің температурасын және қалып температурасын жоғарылату, сұйық алюминийдің өтімділігін жақсарту және суық жабу немесе жеткіліксіз құю мәселесін шешу. Дегенмен, шамадан тыс сұйық алюминий температурасы мен қалып температурасы жаңа термиялық түйіспелерді немесе шөгу кеуектілігін тудырады, бұл құюды өңдеуден кейін шамадан тыс жазық саңылауларға әкеледі. Сондықтан сұйық алюминийдің сәйкес температурасын және тиісті қалып температурасын таңдау қажет. Тәжірибе бойынша, сұйық алюминийдің температурасы шамамен 720 ℃, ал қалып температурасы 320 ~ 350 ℃ температурада бақыланады.
Құйманың үлкен көлемін, жұқа қабырғасының қалыңдығын және төмен биіктігін ескере отырып, қалыптың жоғарғы бөлігіне жылыту жүйесі орнатылған. 9-суретте көрсетілгендей, құйманың төменгі жазықтығы мен жағын қыздыру үшін жалынның бағыты қалыптың түбіне және бүйіріне қарайды. Жұмыс орнындағы құю жағдайына сәйкес қыздыру уақытын және жалынды реттеңіз, қалыптың жоғарғы бөлігінің температурасын 320 ~ 350 ℃ деңгейінде бақылаңыз, сұйық алюминийдің қолайлы диапазондағы өтімділігін қамтамасыз етіңіз және сұйық алюминийді қуысты толтырыңыз. және көтергіш. Нақты пайдалану кезінде жылыту жүйесі сұйық алюминийдің өтімділігін тиімді қамтамасыз ете алады.
9-сурет (Жылу жүйесі)
2. Қалып құрылымы және жұмыс принципі
Төмен қысыммен құю процесіне сәйкес, құйма сипаттамаларымен және жабдықтың құрылымымен біріктірілген, қалыптасқан құйманың жоғарғы қалыпта қалуын қамтамасыз ету үшін алдыңғы, артқы, сол және оң өзек тартатын құрылымдар. жоғарғы қалыпқа арналған. Құйма қалыптасып, қатқаннан кейін алдымен үстіңгі және астыңғы қалыптарды ашады, содан кейін өзегін 4 бағытта тартады, ең соңында жоғарғы қалыптың үстіңгі тақтайшасы қалыптасқан құйманы итеріп шығарады. Қалып құрылымы 10-суретте көрсетілген.
10-сурет (қалың құрылымы)
MAT алюминийінен Мэй Цзян өңдеген
Хабарлама уақыты: 2023 жылдың 11 мамыры
