इलेक्ट्रिक वाहनको एल्युमिनियम मिश्र धातु ब्याट्री ट्रेको लागि कम चापको डाइ कास्टिङ मोल्डको डिजाइन

ब्याट्री विद्युतीय सवारीको मुख्य भाग हो, र यसको कार्यसम्पादनले ब्याट्रीको आयु, ऊर्जा खपत, र विद्युतीय सवारीको सेवा जीवन जस्ता प्राविधिक सूचकहरू निर्धारण गर्छ।ब्याट्री मोड्युलमा रहेको ब्याट्री ट्रे मुख्य कम्पोनेन्ट हो जसले बोक्ने, सुरक्षा गर्ने र चिसो गर्ने कार्यहरू गर्दछ।मोड्युलर ब्याट्री प्याक ब्याट्री ट्रेमा व्यवस्थित गरिएको छ, ब्याट्री ट्रे मार्फत कारको चेसिसमा फिक्स गरिएको छ, चित्र 1 मा देखाइए अनुसार। यो गाडीको शरीरको तल्लो भागमा स्थापित भएको र काम गर्ने वातावरण कठोर भएकोले ब्याट्री ट्रे ब्याट्री मोड्युललाई क्षति हुनबाट रोक्नको लागि ढुङ्गाको प्रभाव र पंचर रोक्नको लागि कार्य गर्न आवश्यक छ।ब्याट्री ट्रे विद्युतीय सवारी साधनको महत्वपूर्ण सुरक्षा संरचनात्मक भाग हो।निम्नले विद्युतीय सवारीका लागि एल्युमिनियम मिश्र धातु ब्याट्री ट्रेको गठन प्रक्रिया र मोल्ड डिजाइन परिचय गराउँछ।

चित्र १ (एल्युमिनियम मिश्र धातु ब्याट्री ट्रे)
1 प्रक्रिया विश्लेषण र मोल्ड डिजाइन
1.1 कास्टिङ विश्लेषण
विद्युतीय सवारीका लागि एल्युमिनियम मिश्र धातु ब्याट्री ट्रे चित्र 2 मा देखाइएको छ। समग्र आयामहरू 1106mm × 1029mm × 136mm छन्, आधारभूत भित्ता मोटाई 4mm छ, कास्टिङ गुणस्तर लगभग 15.5kg छ, र प्रशोधन पछि कास्टिङ गुणस्तर लगभग 12.5kg छ।सामग्री A356-T6, तन्य शक्ति ≥ 290MPa, उपज शक्ति ≥ 225MPa, लम्बाइ ≥ 6%, Brinell कठोरता ≥ 75 ~ 90HBS, हावा टाइटनेस र IP67 र IP69K आवश्यकताहरू पूरा गर्न आवश्यक छ।

चित्र २ (एल्युमिनियम मिश्र धातु ब्याट्री ट्रे)
1.2 प्रक्रिया विश्लेषण
कम दबाव डाई कास्टिङ दबाव कास्टिङ र गुरुत्वाकर्षण कास्टिङ बीच एक विशेष कास्टिङ विधि हो।यसमा दुबैका लागि धातु मोल्डहरू प्रयोग गर्ने फाइदाहरू मात्र छैनन्, तर स्थिर भरिने सुविधाहरू पनि छन्।कम दबाव डाई कास्टिङमा तलदेखि माथिसम्म कम-स्पीड फिलिंग, गति नियन्त्रण गर्न सजिलो, सानो प्रभाव र तरल एल्युमिनियमको स्प्ल्याश, कम अक्साइड स्लाग, उच्च ऊतक घनत्व र उच्च मेकानिकल गुणहरू छन्।कम दबाव डाई कास्टिङ अन्तर्गत, तरल एल्युमिनियम सजिलै भरिएको छ, र कास्टिङ दबाबमा ठोस र क्रिस्टलाइज हुन्छ, र उच्च घन संरचना, उच्च यांत्रिक गुणहरू र सुन्दर उपस्थितिको साथ कास्टिङ प्राप्त गर्न सकिन्छ, जुन ठूलो पातलो-पर्खाल कास्टिङहरू बनाउनको लागि उपयुक्त छ। ।
कास्टिङको लागि आवश्यक मेकानिकल गुणहरू अनुसार, कास्टिङ सामग्री A356 हो, जसले T6 उपचार पछि ग्राहकहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ, तर यस सामग्रीको खन्याउने तरलताले सामान्यतया ठूलो र पातलो कास्टिङहरू उत्पादन गर्न मोल्ड तापक्रमको उचित नियन्त्रण चाहिन्छ।
1.3 खन्याउने प्रणाली
ठूला र पातलो कास्टिङका ​​विशेषताहरूलाई ध्यानमा राख्दै, धेरै गेटहरू डिजाइन गर्न आवश्यक छ।एकै समयमा, तरल एल्युमिनियमको सहज भरण सुनिश्चित गर्न, भरिने च्यानलहरू विन्डोमा थपिन्छन्, जुन पोस्ट-प्रोसेसिङद्वारा हटाउन आवश्यक छ।खन्याउने प्रणालीको दुई प्रक्रिया योजनाहरू प्रारम्भिक चरणमा डिजाइन गरिएको थियो, र प्रत्येक योजना तुलना गरिएको थियो।चित्र 3 मा देखाइए अनुसार, योजना 1 ले 9 गेटहरू मिलाउँछ र सञ्झ्यालमा फिडिङ च्यानलहरू थप्छ;योजना 2 ले कास्टिङको छेउबाट 6 वटा गेटहरू बनाइने व्यवस्था गर्दछ।CAE सिमुलेशन विश्लेषण चित्र 4 र चित्र 5 मा देखाइएको छ। मोल्ड संरचना अनुकूलन गर्न सिमुलेशन परिणामहरू प्रयोग गर्नुहोस्, कास्टिङको गुणस्तरमा मोल्ड डिजाइनको प्रतिकूल प्रभावबाट बच्न प्रयास गर्नुहोस्, कास्टिङ दोषहरूको सम्भावना कम गर्नुहोस्, र विकास चक्र छोटो पार्नुहोस्। कास्टिङ को।

चित्र ३ (कम दबाबका लागि दुई प्रक्रिया योजनाहरूको तुलना

चित्र ४ (भरिने क्रममा तापक्रम क्षेत्र तुलना)

चित्र 5 (एकीकरण पछि संकुचन पोरोसिटी दोषहरूको तुलना)
माथिका दुई योजनाहरूको सिमुलेशन नतिजाहरूले गुफामा रहेको तरल एल्युमिनियम लगभग समानान्तर रूपमा माथि सर्छ, जुन समग्र रूपमा तरल एल्युमिनियमको समानान्तर भर्ने सिद्धान्तसँग मिल्दोजुल्दो छ, र कास्टिङको सिमुलेटेड संकुचन पोरोसिटी भागहरू हुन्। कूलिंग र अन्य विधिहरू बलियो बनाएर समाधान।
दुई योजनाका फाइदाहरू: सिमुलेटेड फिलिंगको समयमा तरल एल्युमिनियमको तापक्रमलाई हेर्दा, योजना 1 द्वारा बनाईएको कास्टिंगको टाढाको छेउको तापक्रम योजना 2 को भन्दा उच्च एकरूपता छ, जुन गुफा भर्नको लागि अनुकूल छ। ।योजना 2 द्वारा बनाईएको कास्टिङमा योजना 1 जस्तै गेट अवशेष छैन। संकुचन पोरोसिटी योजना 1 भन्दा राम्रो छ।
दुई योजनाका बेफाइदाहरू: योजना 1 मा बनाइने कास्टिङमा गेट मिलाइएको हुनाले, कास्टिङमा गेट अवशेष हुनेछ, जुन मूल कास्टिङको तुलनामा लगभग ०.७के बढ्नेछ।योजना 2 सिमुलेटेड फिलिंगमा तरल एल्युमिनियमको तापक्रमबाट, टाढाको छेउमा तरल एल्युमिनियमको तापमान पहिले नै कम छ, र सिमुलेशन मोल्ड तापमानको आदर्श अवस्था अन्तर्गत छ, त्यसैले तरल एल्युमिनियमको प्रवाह क्षमता अपर्याप्त हुन सक्छ। वास्तविक अवस्था, र कास्टिङ मोल्डिङ मा कठिनाई को समस्या हुनेछ।
विभिन्न कारकहरूको विश्लेषणको साथ संयुक्त, योजना 2 खन्याउने प्रणालीको रूपमा छनोट गरिएको थियो।योजना २ को कमजोरीहरूलाई ध्यानमा राख्दै, खन्याउने प्रणाली र तताउने प्रणाली मोल्ड डिजाइनमा अनुकूलित छन्।चित्र 6 मा देखाइए अनुसार, ओभरफ्लो राइजर थपिएको छ, जुन तरल एल्युमिनियम भर्नको लागि लाभदायक छ र मोल्डेड कास्टिङहरूमा दोषहरूको घटना घटाउँछ वा बेवास्ता गर्दछ।

चित्र 6 (अप्टिमाइज्ड पोरिङ सिस्टम)
1.4 शीतलन प्रणाली
कास्टिङको उच्च मेकानिकल कार्यसम्पादन आवश्यकताहरू भएका तनाव-वाहक भागहरू र क्षेत्रहरूलाई संकुचन पोरोसिटी वा थर्मल क्र्याकिंगबाट बच्नको लागि राम्ररी चिसो वा खुवाउन आवश्यक छ।कास्टिङको आधारभूत पर्खाल मोटाई 4mm छ, र ठोसीकरण मोल्डको तातो अपव्ययबाट प्रभावित हुनेछ।यसको महत्त्वपूर्ण भागहरूका लागि, चित्र 7 मा देखाइए अनुसार, एक कूलिंग प्रणाली सेट अप गरिएको छ। भरिने कार्य पूरा भएपछि, पानीलाई चिसो गर्न पास गर्नुहोस्, र ठोसीकरणको अनुक्रम सुनिश्चित गर्न निश्चित चिसो समयलाई खन्याउने ठाउँमा समायोजन गर्न आवश्यक छ। गेटको छेउबाट गेटको छेउमा टाढाबाट बनेको छ, र फिड प्रभाव प्राप्त गर्न गेट र राइजर अन्तमा ठोस हुन्छन्।बाक्लो पर्खाल मोटाई भएको भागले सम्मिलित गर्न पानी चिसो थप्ने विधि अपनाउछ।यो विधिले वास्तविक कास्टिङ प्रक्रियामा राम्रो प्रभाव पार्छ र संकुचन पोरोसिटीबाट बच्न सक्छ।

चित्र ७ (कूलिङ सिस्टम)
1.5 निकास प्रणाली
कम दबाव डाइ कास्टिङ धातुको गुहा बन्द भएकोले, यसमा बालुवा मोल्डहरू जस्तै राम्रो वायु पारगम्यता छैन, न त सामान्य गुरुत्वाकर्षण कास्टिङमा राइजरहरू मार्फत निकास हुन्छ, कम-दबाव कास्टिङ गुहाको निकासले तरल पदार्थको भरिने प्रक्रियालाई असर गर्छ। एल्युमिनियम र कास्टिङको गुणस्तर।कम दबाव डाई कास्टिङ मोल्ड पार्टिङ सतह, पुश रड आदिमा खाली ठाउँहरू, निकास ग्रूभहरू र निकास प्लगहरू मार्फत समाप्त गर्न सकिन्छ।
निकास प्रणालीमा निकास साइज डिजाइन ओभरफ्लो बिना निकासको लागि अनुकूल हुनुपर्छ, एक उचित निकास प्रणालीले अपर्याप्त फिलिंग, ढीलो सतह, र कम बल जस्ता दोषहरूबाट कास्टिङलाई रोक्न सक्छ।खन्याउने प्रक्रियाको क्रममा तरल एल्युमिनियमको अन्तिम फिलिंग क्षेत्र, जस्तै साइड रेस्ट र माथिल्लो मोल्डको राइजर, निकास ग्यासले सुसज्जित हुन आवश्यक छ।तरल आल्मुनियम सजिलै कम दबाव डाइ कास्टिङ को वास्तविक प्रक्रिया मा निकास प्लग को खाडल मा बग्छ भन्ने तथ्यलाई ध्यानमा राखी, जसले मोल्ड खोल्दा एयर प्लग बाहिर तानिन्छ कि स्थिति निम्त्याउँछ, पछि तीन तरिका अपनाईन्छ। धेरै प्रयासहरू र सुधारहरू: विधि 1 ले पाउडर धातुकर्म सिन्टेर्ड एयर प्लग प्रयोग गर्दछ, चित्र 8(a) मा देखाइए अनुसार, बेफाइदा भनेको उत्पादन लागत उच्च छ;विधि 2 ले चित्र 8(b) मा देखाइएझैं ०.१ मिमीको अन्तरमा सिम-प्रकारको निकास प्लग प्रयोग गर्दछ, बेफाइदा भनेको पेन्ट स्प्रे गरेपछि निकास सिम सजिलै अवरुद्ध हुन्छ;विधि 3 ले तार-कट निकास प्लग प्रयोग गर्दछ, अंतर 0.15 ~ 0.2 मिमी छ, चित्र 8(c) मा देखाइएको छ।बेफाइदाहरू कम प्रशोधन दक्षता र उच्च निर्माण लागत हो।कास्टिङको वास्तविक क्षेत्र अनुसार विभिन्न निकास प्लगहरू चयन गर्न आवश्यक छ।सामान्यतया, sintered र तार-कट भेन्ट प्लगहरू कास्टिङको गुहाको लागि प्रयोग गरिन्छ, र सिम प्रकार बालुवा कोर टाउकोको लागि प्रयोग गरिन्छ।

चित्र 8 (कम दबाव डाइ कास्टिङका ​​लागि उपयुक्त 3 प्रकारका निकास प्लगहरू)
1.6 तताउने प्रणाली
कास्टिङ आकारमा ठूलो र पर्खाल मोटाईमा पातलो छ।मोल्ड प्रवाह विश्लेषणमा, फिलिंगको अन्त्यमा तरल एल्युमिनियमको प्रवाह दर अपर्याप्त छ।कारण यो हो कि तरल एल्युमिनियम प्रवाह गर्न धेरै लामो छ, तापक्रम घट्छ, र तरल एल्युमिनियम पहिले नै ठोस हुन्छ र यसको प्रवाह क्षमता गुमाउँछ, चिसो बन्द वा अपर्याप्त खन्याइन्छ, माथिल्लो डाईको राइजर प्राप्त गर्न सक्षम हुनेछैन। खुवाउने प्रभाव।यी समस्याहरूको आधारमा, पर्खालको मोटाई र कास्टिङको आकार परिवर्तन नगरी, तरल एल्युमिनियम र मोल्डको तापक्रम बढाउनुहोस्, तरल एल्युमिनियमको तरलता सुधार गर्नुहोस्, र चिसो बन्द वा अपर्याप्त खन्याइने समस्या समाधान गर्नुहोस्।यद्यपि, अत्यधिक तरल एल्युमिनियम तापक्रम र मोल्ड तापक्रमले नयाँ थर्मल जंक्शनहरू वा संकुचन पोरोसिटी उत्पादन गर्नेछ, जसको परिणामस्वरूप कास्टिङ प्रक्रिया पछि अत्यधिक प्लेन पिनहोलहरू हुन्छन्।तसर्थ, यो एक उपयुक्त तरल एल्युमिनियम तापमान र एक उपयुक्त मोल्ड तापमान चयन गर्न आवश्यक छ।अनुभव अनुसार, तरल एल्युमिनियम को तापमान लगभग 720 ℃ मा नियन्त्रण गरिन्छ, र मोल्ड तापमान 320 ~ 350 ℃ मा नियन्त्रण गरिन्छ।
ठूलो मात्रा, पातलो पर्खाल मोटाई र कास्टिङको कम उचाइलाई ध्यानमा राख्दै, मोल्डको माथिल्लो भागमा तताउने प्रणाली स्थापना गरिएको छ।चित्र 9 मा देखाइए अनुसार, ज्वालाको दिशाले ढालको तल र छेउलाई तलको समतल र कास्टिङको छेउमा तताउनको लागि अनुहार गर्दछ।साइटमा खन्याउने अवस्था अनुसार, तताउने समय र ज्वाला समायोजन गर्नुहोस्, 320 ~ 350 ℃ मा माथिल्लो मोल्ड भागको तापक्रम नियन्त्रण गर्नुहोस्, तरल आल्मुनियमको तरलता उचित दायरा भित्र सुनिश्चित गर्नुहोस्, र तरल एल्युमिनियमले गुफा भर्नुहोस्। र राइजर।वास्तविक प्रयोगमा, तताउने प्रणालीले प्रभावकारी रूपमा तरल एल्युमिनियमको तरलता सुनिश्चित गर्न सक्छ।

चित्र ९ (ताताउने प्रणाली)
2. मोल्ड संरचना र काम सिद्धान्त
कम दबाव डाइ कास्टिङ प्रक्रिया अनुसार, कास्टिङका ​​विशेषताहरू र उपकरणको संरचनासँग मिलाएर, बनाइएको कास्टिङ माथिल्लो मोल्डमा रहन्छ भन्ने सुनिश्चित गर्न अगाडि, पछाडि, बायाँ र दायाँ कोर-तान्ने संरचनाहरू छन्। माथिल्लो मोल्डमा डिजाइन गरिएको।कास्टिङ गठन र ठोस भएपछि, माथिल्लो र तल्लो मोल्डहरू पहिले खोलिन्छन्, र त्यसपछि कोरलाई 4 दिशामा तान्छन्, र अन्तमा माथिल्लो मोल्डको शीर्ष प्लेटले बनेको कास्टिङलाई बाहिर धकेल्छ।मोल्ड संरचना चित्र 10 मा देखाइएको छ।

चित्र १० (मोल्ड संरचना)
MAT Aluminium बाट May Jiang द्वारा सम्पादन गरिएको