Rafhlaðan er kjarninn í rafknúnum ökutækjum og afköst hennar ákvarða tæknilega þætti eins og endingu rafhlöðunnar, orkunotkun og endingartíma rafknúna ökutækisins. Rafhlöðubakkinn í rafhlöðueiningunni er aðalhlutinn sem sinnir hlutverki burðar, verndar og kælingar. Rafhlaðapakkinn er staðsettur í rafhlöðubakkanum, festur á undirvagn bílsins í gegnum rafhlöðubakkann, eins og sýnt er á mynd 1. Þar sem hann er settur upp neðst á yfirbyggingu ökutækisins og vinnuumhverfið er erfitt, þarf rafhlöðubakkinn að hafa það hlutverk að koma í veg fyrir steinhögg og stungur til að koma í veg fyrir að rafhlöðueiningin skemmist. Rafhlöðubakkinn er mikilvægur öryggishluti rafknúinna ökutækja. Eftirfarandi kynnir mótunarferlið og mótahönnun álrafhlöðubakka fyrir rafknúin ökutæki.
Mynd 1 (Rafhlaða úr áli)
1 Ferlagreining og mótahönnun
1.1 Greining á steypu
Rafgeymisbakki úr álblöndu fyrir rafknúin ökutæki er sýndur á mynd 2. Heildarmálin eru 1106 mm × 1029 mm × 136 mm, grunnveggþykktin er 4 mm, steypugæðin eru um 15,5 kg og steypugæðin eftir vinnslu eru um 12,5 kg. Efnið er A356-T6, togstyrkur ≥ 290 MPa, teygjustyrkur ≥ 225 MPa, teygjanleiki ≥ 6%, Brinell hörka ≥ 75~90 HBS, þarf að uppfylla kröfur um loftþéttni og IP67 og IP69K.
Mynd 2 (Rafhlaða úr áli)
1.2 Ferlagreining
Lágþrýstingssteypa er sérstök steypuaðferð sem er á milli þrýstisteypu og þyngdaraflssteypu. Hún hefur ekki aðeins kosti þess að nota málmmót heldur einnig eiginleika stöðugrar fyllingar. Lágþrýstingssteypa hefur kosti þess að fylla á lágum hraða frá botni upp, auðvelt að stjórna hraða, lítil högg og skvetta af fljótandi áli, minni oxíðslag, mikil vefþéttleiki og mikil vélræn eiginleikar. Við lágþrýstingssteypu fyllist fljótandi álið jafnt og steypan storknar og kristallast undir þrýstingi og hægt er að fá steypu með mikilli þéttleika, miklum vélrænum eiginleikum og fallegu útliti, sem hentar til að mynda stórar þunnveggja steypur.
Samkvæmt vélrænum eiginleikum sem steypan krefst er steypuefnið A356, sem getur uppfyllt þarfir viðskiptavina eftir T6 meðferð, en til að framleiða stórar og þunnar steypur þarf yfirleitt hæfilega stjórn á hitastigi mótsins til að tryggja að flæði efnisins sé gott.
1.3 Hellikerfi
Í ljósi eiginleika stórra og þunnra steypuhluta þarf að hanna margar hliðar. Á sama tíma, til að tryggja slétta fyllingu fljótandi áls, eru fyllingarrásir bættar við gluggann, sem þarf að fjarlægja við eftirvinnslu. Tvær ferlisáætlanir fyrir hellukerfið voru hannaðar á frumstigi og hver áætlun var borin saman. Eins og sést á mynd 3, raðar áætlun 1 9 hliðum og bætir við fóðrunarrásum við gluggann; áætlun 2 raðar 6 hliðum sem hellast frá hlið steypunnar sem á að móta. CAE hermunargreiningin er sýnd á mynd 4 og mynd 5. Notið niðurstöður hermunarinnar til að hámarka mótbyggingu, reyna að forðast neikvæð áhrif mótahönnunar á gæði steypunnar, draga úr líkum á steypugöllum og stytta þróunarferil steypunnar.
Mynd 3 (Samanburður á tveimur ferlisáætlunum fyrir lágþrýsting)
Mynd 4 (Samanburður á hitastigssviði við fyllingu)
Mynd 5 (Samanburður á göllum í rýrnun eftir storknun)
Niðurstöður hermunarinnar úr ofangreindum tveimur kerfum sýna að fljótandi ál í holrýminu færist upp á við nokkurn veginn samsíða, sem er í samræmi við kenninguna um samsíða fyllingu fljótandi álsins í heild sinni, og hermdar rýrnunarporósuhlutar steypunnar eru leystir með því að styrkja kælingu og aðrar aðferðir.
Kostir þessara tveggja kerfa: Miðað við hitastig fljótandi álsins við hermt fyllingarferli, er hitastig ysta enda steypunnar sem mynduð er samkvæmt kerfi 1 jafnara en í kerfi 2, sem stuðlar að fyllingu holrýmisins. Steypan sem mynduð er samkvæmt kerfi 2 hefur ekki afgangslok eins og í kerfi 1. Rýrnunarhola er betri en í kerfi 1.
Ókostir þessara tveggja gerða: Þar sem hliðið er staðsett á steypunni sem á að móta í kerfi 1, verður eftir hliðarleifar á steypunni, sem eykst um 0,7 kcal miðað við upprunalegu steypuna. Frá hitastigi fljótandi álsins í hermdri fyllingu í kerfi 2, er hitastig fljótandi álsins við ysta enda þegar lágt, og hermunin er undir kjörhitastigi mótsins, þannig að flæðigeta fljótandi álsins gæti verið ófullnægjandi í raunverulegu ástandi, og það verður vandamál með erfiðleika við steypumótun.
Í samvinnu við greiningu á ýmsum þáttum var kerfi 2 valið sem hellukerfi. Í ljósi galla kerfis 2 eru hellukerfið og hitunarkerfið fínstillt í mótahönnuninni. Eins og sést á mynd 6 er yfirfallsrör bætt við, sem er gagnlegt fyrir fyllingu fljótandi áls og dregur úr eða kemur í veg fyrir galla í mótuðum steypum.
Mynd 6 (Bjartsýni á hellukerfi)
1.4 Kælikerfi
Álagsberandi hlutar og svæði með miklar kröfur um vélræna afköst í steypu þarf að kæla eða fóðra rétt til að koma í veg fyrir rýrnun eða hitasprungur. Grunnveggþykkt steypunnar er 4 mm og storknunin verður fyrir áhrifum af varmadreifingu mótsins sjálfs. Fyrir mikilvæga hluta hennar er sett upp kælikerfi, eins og sýnt er á mynd 7. Eftir að fyllingunni er lokið er vatn látið kólna og þarf að stilla sérstakan kælingartíma á hellustaðnum til að tryggja að storknunarröðin myndist frá hliðsendanum að hliðsendanum og að hliðið og risinn storkni í lokin til að ná fram fóðrunaráhrifum. Hlutar með þykkari veggþykkt nota aðferðina að bæta við vatnskælingu við innsetninguna. Þessi aðferð hefur betri áhrif í raunverulegu steypuferlinu og getur komið í veg fyrir rýrnun og gegndræpi.
Mynd 7 (Kælikerfi)
1.5 Útblásturskerfi
Þar sem holrými lágþrýstingssteypumálms er lokað hefur það ekki góða loftgegndræpi eins og sandmót, né heldur loftið út um rispípur í almennri þyngdarkraftsteypu, sem hefur áhrif á fyllingarferli fljótandi áls og gæði steypunnar. Lágþrýstingssteypumótið getur sogað út um rif, útblástursgróp og útblásturstappa í aðskilnaðarfletinum, ýtistönginni o.s.frv.
Útblástursstærð útblásturskerfisins ætti að vera þannig hönnuð að útblástur fari fram án þess að flæða yfir. Sanngjörn útblásturskerfi getur komið í veg fyrir galla í steypueiningum eins og ófullnægjandi fyllingu, lausa yfirborðsflöt og lítinn styrk. Lokafyllingarsvæði fljótandi álsins við helluferlið, eins og hliðarhvíld og uppstig efri mótsins, þarf að vera útbúið með útblásturslofti. Þar sem fljótandi ál rennur auðveldlega inn í gatið á útblásturstappanum í raunverulegu lágþrýstingssteypuferlinu, sem leiðir til þess að lofttappinn togast út þegar mótið er opnað, eru þrjár aðferðir notaðar eftir nokkrar tilraunir og úrbætur: Aðferð 1 notar duftmálmvinnslu sintrað lofttapp, eins og sýnt er á mynd 8(a), ókosturinn er að framleiðslukostnaðurinn er hár; Aðferð 2 notar saumlaga útblásturstapp með 0,1 mm bili, eins og sýnt er á mynd 8(b), ókosturinn er að útblásturssamskeytin stíflast auðveldlega eftir úðun á málningu; Aðferð 3 notar vírskorinn útblásturstapp, bilið er 0,15~0,2 mm, eins og sýnt er á mynd 8(c). Ókostirnir eru lág vinnsluhagkvæmni og hár framleiðslukostnaður. Velja þarf mismunandi útblásturstappa eftir raunverulegu svæði steypunnar. Almennt eru sintraðir og vírskornir loftræstistappar notaðir fyrir holrými steypunnar og saumagerð er notuð fyrir sandkjarnahausinn.
Mynd 8 (3 gerðir af útblásturstappum sem henta fyrir lágþrýstingssteypu)
1.6 Hitakerfi
Steypan er stór að stærð og þunn í veggþykkt. Í flæðisgreiningu mótsins er flæðishraði fljótandi álsins í lok fyllingarinnar ófullnægjandi. Ástæðan er sú að fljótandi álið flæðir of lengi, hitastigið lækkar og fljótandi álið storknar fyrirfram og missir flæðishæfni sína, köld lokun eða ófullnægjandi helling á sér stað, sem gerir efri deyjann ekki færan til að ná fram áhrifum fóðrunar. Vegna þessara vandamála, án þess að breyta veggþykkt og lögun steypunnar, er hægt að auka hitastig fljótandi álsins og hitastig mótsins, bæta flæði fljótandi álsins og leysa vandamálið með köld lokun eða ófullnægjandi hellingu. Hins vegar mun of hátt hitastig fljótandi áls og hitastig mótsins framleiða nýjar hitatengingar eða rýrnunarholur, sem leiðir til of mikilla flatna nála eftir steypuvinnslu. Þess vegna er nauðsynlegt að velja viðeigandi hitastig fljótandi áls og viðeigandi hitastig mótsins. Samkvæmt reynslu er hitastig fljótandi álsins stjórnað við um 720 ℃ og hitastig mótsins er stjórnað við 320 ~ 350 ℃.
Vegna mikils rúmmáls, þunns veggþykktar og lágrar hæðar steypunnar er hitakerfi sett upp á efri hluta mótsins. Eins og sést á mynd 9 snýr loginn að botni og hliðum mótsins til að hita botnflötinn og hliðar steypunnar. Í samræmi við aðstæður á staðnum er hitatími og logi stilltur, hitastig efri hluta mótsins stjórnað við 320~350 ℃, tryggt að fljótandi álið sé innan hæfilegs marka og fljótandi álið fylli holrýmið og rispípuna. Í raunverulegri notkun getur hitakerfið á áhrifaríkan hátt tryggt fljótandi álið.
Mynd 9 (Hitakerfi)
2. Mótbygging og vinnubrögð
Samkvæmt lágþrýstingssteypuferlinu, ásamt eiginleikum steypunnar og uppbyggingu búnaðarins, til að tryggja að myndaða steypan haldist í efri mótinu, eru fram-, aftari, vinstri og hægri kjarnadráttarvirki hönnuð á efri mótinu. Eftir að steypan hefur myndast og storknað eru efri og neðri mótin opnuð fyrst og síðan kjarninn dreginn í fjórar áttir og að lokum ýtir efri plata efri mótisins myndaða steypunni út. Mótbyggingin er sýnd á mynd 10.
Mynd 10 (Mótarbygging)
Ritstýrt af May Jiang frá MAT Aluminum
Birtingartími: 11. maí 2023
