Y batri yw cydran graidd cerbyd trydan, ac mae ei berfformiad yn pennu'r dangosyddion technegol megis oes y batri, y defnydd o ynni, a bywyd gwasanaeth y cerbyd trydan. Y hambwrdd batri yn y modiwl batri yw'r prif gydran sy'n cyflawni swyddogaethau cario, amddiffyn ac oeri. Mae'r pecyn batri modiwlaidd wedi'i drefnu yn yr hambwrdd batri, wedi'i osod ar siasi'r car trwy'r hambwrdd batri, fel y dangosir yn Ffigur 1. Gan ei fod wedi'i osod ar waelod corff y cerbyd a bod yr amgylchedd gwaith yn llym, mae angen i'r hambwrdd batri gael y swyddogaeth o atal effaith a thyllu cerrig i atal y modiwl batri rhag cael ei ddifrodi. Mae'r hambwrdd batri yn rhan strwythurol ddiogelwch bwysig o gerbydau trydan. Mae'r canlynol yn cyflwyno'r broses ffurfio a dyluniad mowld hambyrddau batri aloi alwminiwm ar gyfer cerbydau trydan.
Ffigur 1 (hambwrdd batri aloi alwminiwm)
1 Dadansoddi prosesau a dylunio mowldiau
1.1 Dadansoddiad castio
Dangosir y hambwrdd batri aloi alwminiwm ar gyfer cerbydau trydan yn Ffigur 2. Y dimensiynau cyffredinol yw 1106mm × 1029mm × 136mm, y trwch wal sylfaenol yw 4mm, mae ansawdd y castio tua 15.5kg, ac mae ansawdd y castio ar ôl prosesu tua 12.5kg. Y deunydd yw A356-T6, Cryfder tynnol ≥ 290MPa, cryfder cynnyrch ≥ 225MPa, ymestyniad ≥ 6%, caledwch Brinell ≥ 75 ~ 90HBS, mae angen bodloni gofynion aerglosrwydd ac IP67 ac IP69K.
Ffigur 2 (Trib batri aloi alwminiwm)
1.2 Dadansoddi prosesau
Mae castio marw pwysedd isel yn ddull castio arbennig rhwng castio pwysau a chastio disgyrchiant. Nid yn unig y mae ganddo fanteision defnyddio mowldiau metel ar gyfer y ddau, ond mae ganddo hefyd nodweddion llenwi sefydlog. Mae gan gastio marw pwysedd isel fanteision llenwi cyflymder isel o'r gwaelod i'r brig, cyflymder hawdd ei reoli, effaith a thasgl fach o alwminiwm hylif, llai o slag ocsid, dwysedd meinwe uchel a phriodweddau mecanyddol uchel. O dan gastio marw pwysedd isel, mae'r alwminiwm hylif yn cael ei lenwi'n llyfn, ac mae'r castio'n solidio ac yn crisialu o dan bwysau, a gellir cael y castio gyda strwythur dwysedd uchel, priodweddau mecanyddol uchel ac ymddangosiad hardd, sy'n addas ar gyfer ffurfio castiau waliau tenau mawr.
Yn ôl y priodweddau mecanyddol sy'n ofynnol gan y castio, y deunydd castio yw A356, a all ddiwallu anghenion cwsmeriaid ar ôl triniaeth T6, ond mae hylifedd tywallt y deunydd hwn yn gyffredinol yn gofyn am reolaeth resymol ar dymheredd y mowld i gynhyrchu castiau mawr a thenau.
1.3 System arllwys
O ystyried nodweddion castiau mawr a thenau, mae angen dylunio nifer o gatiau. Ar yr un pryd, er mwyn sicrhau llenwi llyfn alwminiwm hylif, ychwanegir sianeli llenwi wrth y ffenestr, y mae angen eu tynnu trwy ôl-brosesu. Dyluniwyd dau gynllun proses o'r system dywallt yn gynnar, a chymharwyd pob cynllun. Fel y dangosir yn Ffigur 3, mae cynllun 1 yn trefnu 9 giât ac yn ychwanegu sianeli bwydo wrth y ffenestr; mae cynllun 2 yn trefnu 6 giât yn tywallt o ochr y cast i'w ffurfio. Dangosir y dadansoddiad efelychu CAE yn Ffigur 4 a Ffigur 5. Defnyddiwch y canlyniadau efelychu i optimeiddio strwythur y mowld, ceisiwch osgoi effaith andwyol dyluniad mowld ar ansawdd castiau, lleihau'r tebygolrwydd o ddiffygion castio, a byrhau cylch datblygu castiau.
Ffigur 3 (Cymhariaeth o ddau gynllun proses ar gyfer pwysedd isel)
Ffigur 4 (Cymhariaeth maes tymheredd yn ystod llenwi)
Ffigur 5 (Cymhariaeth o ddiffygion mandylledd crebachu ar ôl solidio)
Mae canlyniadau efelychu'r ddau gynllun uchod yn dangos bod yr alwminiwm hylif yn y ceudod yn symud i fyny fwy neu lai yn gyfochrog, sy'n unol â theori llenwi cyfochrog yr alwminiwm hylif cyfan, a bod y rhannau mandylledd crebachu efelychiedig o'r castio yn cael eu datrys trwy gryfhau oeri a dulliau eraill.
Manteision y ddau gynllun: A barnu o dymheredd yr alwminiwm hylif yn ystod y llenwad efelychiedig, mae tymheredd pen distal y cast a ffurfiwyd gan gynllun 1 yn fwy unffurf nag un cynllun 2, sy'n ffafriol i lenwi'r ceudod. Nid oes gan y cast a ffurfiwyd gan gynllun 2 y gweddillion giât fel cynllun 1. Mae mandylledd crebachu yn well nag un cynllun 1.
Anfanteision y ddau gynllun: Gan fod y giât wedi'i threfnu ar y cast i'w ffurfio yng nghynllun 1, bydd gweddillion giât ar y cast, a fydd yn cynyddu tua 0.7ka o'i gymharu â'r cast gwreiddiol. o dymheredd alwminiwm hylif yn y llenwad efelychiedig yng nghynllun 2, mae tymheredd alwminiwm hylif ar y pen distal eisoes yn isel, ac mae'r efelychiad o dan gyflwr delfrydol tymheredd y mowld, felly efallai na fydd capasiti llif yr alwminiwm hylif yn ddigonol yn y cyflwr gwirioneddol, a bydd problem anhawster wrth fowldio castio.
Ynghyd â dadansoddiad o ffactorau amrywiol, dewiswyd cynllun 2 fel y system dywallt. O ystyried diffygion cynllun 2, mae'r system dywallt a'r system wresogi wedi'u optimeiddio yn nyluniad y mowld. Fel y dangosir yn Ffigur 6, ychwanegir y codiad gorlif, sy'n fuddiol i lenwi alwminiwm hylif ac yn lleihau neu'n osgoi digwydd diffygion mewn castiau mowldio.
Ffigur 6 (System dywallt wedi'i optimeiddio)
1.4 System oeri
Mae angen oeri neu fwydo'r rhannau sy'n dwyn straen a'r ardaloedd sydd â gofynion perfformiad mecanyddol uchel mewn castiau yn iawn er mwyn osgoi mandylledd crebachu neu gracio thermol. Trwch wal sylfaenol y cast yw 4mm, a bydd y solidiad yn cael ei effeithio gan wasgariad gwres y mowld ei hun. Ar gyfer ei rannau pwysig, sefydlir system oeri, fel y dangosir yn Ffigur 7. Ar ôl cwblhau'r llenwi, pasiwch ddŵr i oeri, ac mae angen addasu'r amser oeri penodol yn y safle tywallt i sicrhau bod dilyniant y solidiad yn cael ei ffurfio o'r pen i ffwrdd o'r giât i ben y giât, a bod y giât a'r codiad yn cael eu solidio ar y diwedd i gyflawni'r effaith fwydo. Mae'r rhan â thrwch wal mwy trwchus yn mabwysiadu'r dull o ychwanegu oeri dŵr at y mewnosodiad. Mae gan y dull hwn effaith well yn y broses gastio wirioneddol a gall osgoi mandylledd crebachu.
Ffigur 7 (System oeri)
1.5 System wacáu
Gan fod ceudod metel castio marw pwysedd isel ar gau, nid oes ganddo athreiddedd aer da fel mowldiau tywod, ac nid yw'n gwacáu trwy godwyr mewn castio disgyrchiant cyffredinol, bydd gwacáu'r ceudod castio pwysedd isel yn effeithio ar y broses lenwi alwminiwm hylif ac ansawdd y castiau. Gall y mowld castio marw pwysedd isel gael ei wacáu trwy'r bylchau, y rhigolau gwacáu a'r plygiau gwacáu yn yr arwyneb gwahanu, y gwialen wthio ac ati.
Dylai dyluniad maint y gwacáu yn y system wacáu fod yn ffafriol i wacáu heb orlifo, gall system wacáu resymol atal castiau rhag diffygion fel llenwi annigonol, arwyneb rhydd, a chryfder isel. Mae angen i ardal lenwi olaf yr alwminiwm hylif yn ystod y broses dywallt, fel gorffwysfa ochr a chodwr y mowld uchaf, gael ei chyfarparu â nwy gwacáu. O ystyried y ffaith bod alwminiwm hylif yn llifo'n hawdd i fwlch y plwg gwacáu yn y broses wirioneddol o gastio marw pwysedd isel, sy'n arwain at y sefyllfa lle mae'r plwg aer yn cael ei dynnu allan pan agorir y mowld, mabwysiadwyd tri dull ar ôl sawl ymgais a gwelliant: Mae Dull 1 yn defnyddio plwg aer sintered meteleg powdr, fel y dangosir yn Ffigur 8(a), yr anfantais yw bod y gost gweithgynhyrchu yn uchel; Mae Dull 2 yn defnyddio plwg gwacáu math gwythiennau gyda bwlch o 0.1 mm, fel y dangosir yn Ffigur 8(b), yr anfantais yw bod y gwythiennau gwacáu yn cael eu blocio'n hawdd ar ôl chwistrellu paent; Mae Dull 3 yn defnyddio plwg gwacáu wedi'i dorri â gwifren, y bwlch yw 0.15 ~ 0.2 mm, fel y dangosir yn Ffigur 8(c). Yr anfanteision yw effeithlonrwydd prosesu isel a chost gweithgynhyrchu uchel. Mae angen dewis gwahanol blygiau gwacáu yn ôl arwynebedd gwirioneddol y castio. Yn gyffredinol, defnyddir y plygiau awyru sintered a thorri â gwifren ar gyfer ceudod y castio, a defnyddir y math sêm ar gyfer pen craidd y tywod.
Ffigur 8 (3 math o blygiau gwacáu sy'n addas ar gyfer castio marw pwysedd isel)
1.6 System wresogi
Mae'r castio yn fawr o ran maint a thrwch wal tenau. Yn y dadansoddiad llif mowld, mae cyfradd llif yr alwminiwm hylif ar ddiwedd y llenwad yn annigonol. Y rheswm yw bod yr alwminiwm hylif yn llifo'n rhy hir, mae'r tymheredd yn gostwng, ac mae'r alwminiwm hylif yn solidio ymlaen llaw ac yn colli ei allu llifo, os bydd cau oer neu dywallt annigonol yn digwydd, ni fydd codiad y mowld uchaf yn gallu cyflawni effaith bwydo. Yn seiliedig ar y problemau hyn, heb newid trwch wal a siâp y castio, cynyddwch dymheredd yr alwminiwm hylif a thymheredd y mowld, gwella hylifedd yr alwminiwm hylif, a datrys problem cau oer neu dywallt annigonol. Fodd bynnag, bydd tymheredd alwminiwm hylif gormodol a thymheredd mowld yn cynhyrchu cyffyrdd thermol newydd neu mandylledd crebachu, gan arwain at dyllau pin plân gormodol ar ôl prosesu castio. Felly, mae angen dewis tymheredd alwminiwm hylif priodol a thymheredd mowld priodol. Yn ôl profiad, rheolir tymheredd yr alwminiwm hylif tua 720 ℃, a rheolir tymheredd y mowld ar 320 ~ 350 ℃.
O ystyried y cyfaint mawr, trwch wal denau ac uchder isel y castio, mae system wresogi wedi'i gosod ar ran uchaf y mowld. Fel y dangosir yn Ffigur 9, mae cyfeiriad y fflam yn wynebu gwaelod ac ochr y mowld i gynhesu'r plân gwaelod ac ochr y castio. Yn ôl y sefyllfa dywallt ar y safle, addaswch yr amser gwresogi a'r fflam, rheolwch dymheredd rhan uchaf y mowld ar 320 ~ 350 ℃, sicrhewch hylifedd yr alwminiwm hylif o fewn ystod resymol, a gwnewch i'r alwminiwm hylif lenwi'r ceudod a'r codiad. Mewn defnydd gwirioneddol, gall y system wresogi sicrhau hylifedd yr alwminiwm hylif yn effeithiol.
Ffigur 9 (System wresogi)
2. Strwythur a egwyddor waith y llwydni
Yn ôl y broses castio marw pwysedd isel, ynghyd â nodweddion y castio a strwythur yr offer, er mwyn sicrhau bod y castio a ffurfiwyd yn aros yn y mowld uchaf, mae'r strwythurau tynnu craidd blaen, cefn, chwith a dde wedi'u cynllunio ar y mowld uchaf. Ar ôl i'r castio gael ei ffurfio a'i galedu, mae'r mowldiau uchaf ac isaf yn cael eu hagor yn gyntaf, ac yna'n tynnu'r craidd i 4 cyfeiriad, ac yn olaf mae plât uchaf y mowld uchaf yn gwthio'r castio a ffurfiwyd allan. Dangosir strwythur y mowld yn Ffigur 10.
Ffigur 10 (Strwythur y mowld)
Golygwyd gan May Jiang o MAT Aluminum
Amser postio: Mai-11-2023
