Батарея электр унаасынын негизги компоненти болуп саналат жана анын иштеши батареянын иштөө мөөнөтү, энергияны керектөө жана электр унаасынын кызмат мөөнөтү сыяктуу техникалык көрсөткүчтөрдү аныктайт. Батарея модулундагы батарейка салгычы алып жүрүү, коргоо жана муздатуу функцияларын аткарган негизги компонент болуп саналат. Модулдук аккумулятор топтому 1-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, аккумулятордук лоток аркылуу унаанын шассисине орнотулган аккумулятордук лотокто жайгаштырылат. Ал унаанын кузовунун түбүнө орнотулгандыктан жана иштөө чөйрөсү катаал болгондуктан, аккумулятордук лоток аккумулятордун модулунун бузулушуна жол бербөө үчүн таштын соккусунан жана тешилүүнүн алдын алуу функциясына ээ болушу керек. Батарея лоток электр унаалардын маанилүү коопсуздук структуралык бөлүгү болуп саналат. Төмөндө электр унаалары үчүн алюминий эритмесинин аккумулятордук лотокторунун калыптандыруу процесси жана калыптын дизайны көрсөтүлөт.
1-сүрөт (Алюминий эритмеси батареясы)
1 Процесс анализи жана калыптын дизайны
1.1 Кастинг анализи
Электр унаалар үчүн алюминий эритмесин батарея лоток Сүрөт 2. Жалпы өлчөмдөрү 1106mm × 1029mm × 136mm, дубалдын негизги калыңдыгы 4мм, куюу сапаты 15.5kg жөнүндө жана кайра иштетүү кийин куюу сапаты болжол менен 12.5kg көрсөтүлгөн. Материал A356-T6, тартылуу күчү ≥ 290МПа, кирешелүүлүгү ≥ 225МПа, узундугу ≥ 6%, Brinell катуулугу ≥ 75 ~ 90HBS, аба өткөрбөйт жана IP67&IP69K талаптарына жооп бериши керек.
2-сүрөт (Алюминий эритмеси батареясы)
1.2 Процессти талдоо
Төмөн басымды куюу басым менен куюу менен тартылуу куюунун ортосундагы атайын куюу ыкмасы болуп саналат. Бул экөөнө тең металл калыптарды колдонуунун артыкчылыктарына гана ээ болбостон, туруктуу толтуруу өзгөчөлүктөрүнө да ээ. Төмөн басымды куюу төмөнкү ылдамдыкта толтуруунун артыкчылыктарына ээ, ылдамдыкты көзөмөлдөө оңой, суюк алюминийдин кичинекей таасири жана чачырашы, аз оксид шлактары, ткандардын тыгыздыгы жана жогорку механикалык касиеттери. Төмөн басымдагы куюу учурунда суюк алюминий жылмакай толтурулат, ал эми куюу басым астында катууланып, кристаллдашат, ошондой эле жогорку тыгыз структурасы, жогорку механикалык касиеттери жана кооз көрүнүшү бар куюу алынышы мүмкүн, бул чоң жука дубалдуу куюуларды түзүү үчүн ылайыктуу.
Куюу талап кылган механикалык касиеттерге ылайык, куюучу материал A356 болуп саналат, ал T6 менен дарылоодон кийин кардарлардын муктаждыктарын канааттандыра алат, бирок бул материалдын куюу суюктугу жалпысынан чоң жана ичке куюуларды чыгаруу үчүн көктүн температурасын акылга сыярлык көзөмөлдөөнү талап кылат.
1.3 Куюу системасы
Чоң жана ичке куймалардын өзгөчөлүктөрүн эске алуу менен бир нече дарбазаларды долбоорлоо керек. Ошол эле учурда, суюк алюминий жылмакай толтуруусун камсыз кылуу үчүн, толтуруу каналдары терезеге кошулат, аларды кийинки иштетүү жолу менен алып салуу керек. Куюу системасынын эки процесстик схемасы алгачкы этапта иштелип чыккан жана ар бир схема салыштырылган. 3-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, 1-схемада 9 дарбаза жайгаштырылган жана терезеге азыктандыруу каналдары кошулат; 2-схема түзүлө турган куюлган тараптан куюлуучу 6 дарбазаны уюштурат. CAE симуляциялык анализи 4-сүрөттө жана 5-сүрөттө көрсөтүлгөн. Калыптын структурасын оптималдаштыруу үчүн моделдөөнүн натыйжаларын колдонуңуз, калыптын конструкциясынын куюлган буюмдардын сапатына терс таасирин тийгизбөөгө аракет кылыңыз, куюудагы кемчиликтердин ыктымалдуулугун азайтыңыз жана куюуларды иштеп чыгуу циклин кыскартыңыз.
3-сүрөт (Төмөн басым үчүн эки процесстин схемасын салыштыруу
4-сүрөт (толтурууда температура талаасын салыштыруу)
5-сүрөт (катуудан кийин кичирейүүдөгү көзөнөктүүлүктүн кемчиликтерин салыштыруу)
Жогорудагы эки схеманын симуляциялык натыйжалары көңдөйдөгү суюк алюминий болжол менен параллелдүү жогору карай жылганын көрсөтүп турат, бул бүтүндөй суюк алюминийди параллелдүү толтуруу теориясына ылайык келет, ал эми куюунун симуляцияланган кичирейүү көзөнөктүк бөлүктөрү муздатуу жана башка ыкмаларды күчөтүү жолу менен чечилет.
Эки схеманын артыкчылыктары: Симуляцияланган толтуруу учурунда суюк алюминийдин температурасына караганда, 1-схема боюнча түзүлгөн куюунун дисталдык учунун температурасы 2-схемадагыга караганда көбүрөөк бирдейликке ээ, бул көңдөйдү толтурууга ыңгайлуу. 2-схема боюнча түзүлгөн куюу 1-схемадагыдай дарбаза калдыктары жок.
Эки схеманын кемчиликтери: Дарбаза 1-схемада түзүлө турган куюу боюнча уюштурулгандыктан, баштапкы куюу менен салыштырганда болжол менен 0,7ка көбөйө турган куюу боюнча дарбаза калдыктары болот. 2-схемадагы суюк алюминийдин температурасынан симуляцияланган толтуруу, суюк алюминийдин дистал учундагы температурасы мурунтан эле төмөн, ал эми симуляция калыптын температурасынын идеалдуу абалында, ошондуктан суюк алюминийдин агымынын кубаттуулугу иш жүзүндө жетишсиз болушу мүмкүн, жана куюу формасында кыйынчылык маселеси пайда болот.
Ар кандай факторлордун анализи менен айкалышып, куюу системасы катары 2-схема тандалды. 2-схемадагы кемчиликтерди эске алуу менен, калыптын конструкциясында куюу системасы жана жылытуу системасы оптималдаштырылган. 6-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, суюк алюминийди толтуруу үчүн пайдалуу жана калыптанган куюудагы кемчиликтерди азайтуучу же болтурбоочу ашыкча көтөргүч кошулат.
6-сүрөт (Оптимизацияланган куюу системасы)
1.4 Муздатуу системасы
Стресс көтөрүүчү бөлүктөрү жана куюмалардын механикалык аткаруу талаптары жогору болгон жерлер кичирейип кетпеши үчүн же термикалык крекингди болтурбоо үчүн туура муздатуу же азыктандыруу керек. Куюунун негизги дубалынын калыңдыгы 4мм, ал эми катууланууга калыптын өзүнүн жылуулук таркашы таасир этет. Анын маанилүү бөлүктөрү үчүн 7-сүрөттө көрсөтүлгөндөй муздатуу системасы орнотулган. Толтуруу аяктагандан кийин сууну муздатуу үчүн өткөрүңүз жана катуулануу ырааттуулугу дарбазанын аягына чейин түзүлүшүн камсыз кылуу үчүн куюучу жерде муздатуу үчүн белгилүү убакытты тууралоо керек, ал эми азыктандыруу эффектине жетүү үчүн дарбаза жана көтөргүч акырында катып калат. Дубалынын калыңдыгы калыңыраак бөлүгү кыстарууга суу муздатуу ыкмасын колдонот. Бул ыкма иш жүзүндө куюу жараянына жакшы таасир этет жана кичирейүү көзөнөктүүлүгүн алдын алат.
7-сүрөт (Муздатуу системасы)
1.5 Чыгаруу системасы
Төмөн басымдагы куюучу металлдын көңдөйү жабык болгондуктан, ал кум калыптары сыяктуу жакшы аба өткөргүчтүккө ээ эмес, ошондой эле жалпы тартылуу куюусунда көтөргүчтөр аркылуу сыртка чыкпайт, төмөнкү басымдагы куюу көңдөйүнүн чыгышы суюк алюминийди толтуруу процессине жана куймалардын сапатына таасирин тийгизет. Төмөн басымдагы куюу калыптарын бөлүү бетиндеги боштуктар, соргуч оюктары жана соргуч тыгындар, түртүү таякчасы ж.
Чыгаруу тутумундагы газдын көлөмүнүн дизайны ашып-ташып кетпестен түтүндү чыгарууга ыңгайлуу болушу керек, акылга сыярлык чыгаруу системасы толтуруунун жетишсиздиги, боштуктун бети жана аз күч сыяктуу кемчиликтердин алдын алат. Куюу процессинде суюк алюминийди акыркы толтуруучу аянт, мисалы, каптал эс алуусу жана үстүнкү калыптын көтөргүчтөрү иштетилген газ менен жабдылышы керек. Төмөн басымды куюу процессинде суюк алюминий соргучтун боштугуна оңой агып кетээрин эске алып, бул калып ачылганда аба тыгыны сууруп турган абалга алып келет, бир нече аракеттерден жана өркүндөтүүлөрдөн кийин үч ыкма колдонулат: 1-ыкма 8(а)-сүрөттө көрсөтүлгөндөй порошок металлургиясынын агломерацияланган аба тыгынын колдонот; 2-метод 8(б)-сүрөттө көрсөтүлгөндөй 0,1 мм боштук менен тигиш тибиндеги соргуч тыгынды колдонот, кемчилиги - боёк чачкандан кийин соргуч тигиш оңой тосулуп калат; 3-ыкма 8(c)-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, зым менен кесилген соргучту колдонот, боштук 0,15~0,2 мм. Кемчиликтери кайра иштетүүнүн төмөн натыйжалуулугу жана өндүрүштүн жогорку наркы болуп саналат. Ар кандай соргучтарды куюунун чыныгы аянтына ылайык тандоо керек. Жалпысынан, агломерацияланган жана зым кесилген желдеткичтер куюлган көңдөй үчүн колдонулат, ал эми тигиш түрү кумдун өзөгү үчүн колдонулат.
8-сүрөт (төмөн басымда куюуга ылайыктуу 3 типтеги соргучтар)
1.6 Жылытуу системасы
Куюу көлөмү чоң жана дубалдын калыңдыгы жука. Көктүн агымын талдоодо, толтуруунун аягында суюк алюминийдин агымынын ылдамдыгы жетишсиз. Себеби суюк алюминий агып өтө эле узун, температура төмөндөйт, ал эми суюк алюминий алдын ала катып, анын агып кетүү жөндөмүн жоготот, муздак жабылып же жетишсиз куюу пайда болот, үстүнкү өлчөмдүн көтөргүчтөрү азыктандыруу эффектине жетише албайт. Бул маселелердин негизинде куюлган дубалдын калыңдыгын жана формасын өзгөртпөстөн, суюк алюминийдин температурасын жана калыптын температурасын жогорулатуу, суюк алюминийдин суюктугун жакшыртуу жана муздак жабуу же жетишсиз куюу маселесин чечүү. Бирок, ашыкча суюк алюминий температурасы жана көктүн температурасы жаңы термикалык түйүндөрдү же кичирейтүү көзөнөктүүлүгүн жаратат, натыйжада куюлган кайра иштетүүдөн кийин ашыкча учак пин тешиктери пайда болот. Ошондуктан, ылайыктуу суюк алюминий температурасын жана тиешелүү көк температурасын тандоо керек. Тажрыйбага ылайык, суюк алюминийдин температурасы болжол менен 720 ℃, ал эми көктүн температурасы 320 ~ 350 ℃ боюнча көзөмөлдөнөт.
Чоң көлөмүн, жука дубалдын калыңдыгын жана куюма бийиктигин эске алуу менен калыптын үстүнкү бөлүгүнө жылытуу системасы орнотулган. 9-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, жалындын багыты калыптын түбүнө жана капталына карай, куюунун астыңкы тегиздигин жана капталын жылытат. Жеринде куюу кырдаалына ылайык, жылытуу убактысын жана жалынын тууралаңыз, калыптын үстүнкү бөлүгүнүн температурасын 320 ~ 350 ℃ деңгээлинде көзөмөлдөңүз, суюк алюминийдин акылга сыярлык диапазонунда суюктугун камсыз кылыңыз жана суюк алюминий көңдөйдү жана көтөргүчтү толтуруңуз. Иш жүзүндө колдонууда жылытуу системасы суюк алюминийдин суюктугун натыйжалуу камсыздай алат.
9-сүрөт (Жылуулук системасы)
2. Көктүн түзүлүшү жана иштөө принциби
Төмөн басымдагы куюу процессине ылайык, куюунун мүнөздөмөлөрү жана жабдуулардын түзүмү менен айкалышып, калыптанган куюунун үстүнкү калыпта калышын камсыз кылуу үчүн, алдыңкы, арткы, сол жана оң өзөк тартуучу конструкциялар үстүнкү калыпта иштелип чыккан. Куюу калыптанып, бекемделгенден кийин алгач үстүнкү жана астыңкы калыптар ачылып, андан соң өзөк 4 тарапка тартылып, акырында үстүнкү калыптын үстүнкү пластинасынан калыптанган куюу түртүлөт. Калыптын түзүлүшү 10-сүрөттө көрсөтүлгөн.
10-сүрөт (Көктүн түзүлүшү)
MAT Алюминийден Май Цзян тарабынан редакцияланган
Посттун убактысы: 2023-жылдын 11-майы
