ઇલેક્ટ્રિક વાહનની એલ્યુમિનિયમ એલોય બેટરી ટ્રે માટે લો પ્રેશર ડાઇ કાસ્ટિંગ મોલ્ડની ડિઝાઇન

બેટરી એ ઈલેક્ટ્રિક વાહનનું મુખ્ય ઘટક છે અને તેનું પ્રદર્શન ટેકનિકલ સૂચકાંકો જેમ કે બેટરી જીવન, ઉર્જાનો વપરાશ અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનની સર્વિસ લાઈફ નક્કી કરે છે. બેટરી મોડ્યુલમાં બેટરી ટ્રે એ મુખ્ય ઘટક છે જે વહન, રક્ષણ અને ઠંડકના કાર્યો કરે છે. મોડ્યુલર બેટરી પેક બેટરી ટ્રેમાં ગોઠવાયેલ છે, જે બેટરી ટ્રે દ્વારા કારની ચેસીસ પર નિશ્ચિત છે, આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. તે વાહનની બોડીના તળિયે ઇન્સ્ટોલ કરેલું હોવાથી અને કાર્યકારી વાતાવરણ કઠોર હોવાથી, બેટરી ટ્રે બેટરી મોડ્યુલને નુકસાન થતું અટકાવવા માટે પથ્થરની અસર અને પંચરને અટકાવવાનું કાર્ય હોવું જરૂરી છે. બેટરી ટ્રે ઇલેક્ટ્રિક વાહનોનો એક મહત્વપૂર્ણ સુરક્ષા માળખાકીય ભાગ છે. નીચે ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે એલ્યુમિનિયમ એલોય બેટરી ટ્રેની રચના પ્રક્રિયા અને મોલ્ડ ડિઝાઇનનો પરિચય આપે છે.

આકૃતિ 1 (એલ્યુમિનિયમ એલોય બેટરી ટ્રે)
1 પ્રક્રિયા વિશ્લેષણ અને મોલ્ડ ડિઝાઇન
1.1 કાસ્ટિંગ વિશ્લેષણ
ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે એલ્યુમિનિયમ એલોય બેટરી ટ્રે આકૃતિ 2 માં બતાવવામાં આવી છે. એકંદર પરિમાણો 1106mm×1029mm×136mm છે, મૂળભૂત દિવાલની જાડાઈ 4mm છે, કાસ્ટિંગ ગુણવત્તા લગભગ 15.5kg છે, અને પ્રક્રિયા પછી કાસ્ટિંગ ગુણવત્તા લગભગ 12.5kg છે. સામગ્રી A356-T6 છે, તાણ શક્તિ ≥ 290MPa, ઉપજ શક્તિ ≥ 225MPa, વિસ્તરણ ≥ 6%, બ્રિનેલ કઠિનતા ≥ 75~90HBS, હવાની કડકતા અને IP67 અને IP69K જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવાની જરૂર છે.

આકૃતિ 2 (એલ્યુમિનિયમ એલોય બેટરી ટ્રે)
1.2 પ્રક્રિયા વિશ્લેષણ
લો પ્રેશર ડાઇ કાસ્ટિંગ એ પ્રેશર કાસ્ટિંગ અને ગ્રેવિટી કાસ્ટિંગ વચ્ચેની ખાસ કાસ્ટિંગ પદ્ધતિ છે. તે બંને માટે મેટલ મોલ્ડનો ઉપયોગ કરવાના ફાયદા જ નથી, પણ સ્થિર ભરણની લાક્ષણિકતાઓ પણ ધરાવે છે. લો પ્રેશર ડાઇ કાસ્ટિંગમાં નીચેથી ઉપર સુધી નીચી-સ્પીડ ફિલિંગ, ઝડપને નિયંત્રિત કરવા માટે સરળ, લિક્વિડ એલ્યુમિનિયમની નાની અસર અને સ્પ્લેશ, ઓછા ઓક્સાઇડ સ્લેગ, ઉચ્ચ પેશીઓની ઘનતા અને ઉચ્ચ યાંત્રિક ગુણધર્મોના ફાયદા છે. ઓછા દબાણવાળા ડાઇ કાસ્ટિંગ હેઠળ, પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમ સરળતાથી ભરાય છે, અને દબાણ હેઠળ કાસ્ટિંગ મજબૂત અને સ્ફટિકીકરણ કરે છે, અને ઉચ્ચ ગાઢ માળખું, ઉચ્ચ યાંત્રિક ગુણધર્મો અને સુંદર દેખાવ સાથે કાસ્ટિંગ મેળવી શકાય છે, જે મોટી પાતળી-દિવાલોવાળી કાસ્ટિંગ બનાવવા માટે યોગ્ય છે. .
કાસ્ટિંગ માટે જરૂરી યાંત્રિક ગુણધર્મો અનુસાર, કાસ્ટિંગ સામગ્રી A356 છે, જે T6 ટ્રીટમેન્ટ પછી ગ્રાહકોની જરૂરિયાતોને પૂરી કરી શકે છે, પરંતુ આ સામગ્રીની રેડવાની પ્રવાહીતાને સામાન્ય રીતે મોટા અને પાતળા કાસ્ટિંગ બનાવવા માટે મોલ્ડ તાપમાનના વાજબી નિયંત્રણની જરૂર છે.
1.3 રેડવાની સિસ્ટમ
મોટા અને પાતળા કાસ્ટિંગની લાક્ષણિકતાઓને ધ્યાનમાં રાખીને, બહુવિધ દરવાજાઓ ડિઝાઇન કરવાની જરૂર છે. તે જ સમયે, પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમના સરળ ભરણને સુનિશ્ચિત કરવા માટે, વિન્ડો પર ફિલિંગ ચેનલો ઉમેરવામાં આવે છે, જેને પોસ્ટ-પ્રોસેસિંગ દ્વારા દૂર કરવાની જરૂર છે. રેડવાની સિસ્ટમની બે પ્રક્રિયા યોજનાઓ પ્રારંભિક તબક્કામાં ડિઝાઇન કરવામાં આવી હતી, અને દરેક યોજનાની તુલના કરવામાં આવી હતી. આકૃતિ 3 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, સ્કીમ 1 9 દરવાજા ગોઠવે છે અને વિન્ડો પર ફીડિંગ ચેનલો ઉમેરે છે; સ્કીમ 2 રચના કરવા માટે કાસ્ટિંગની બાજુથી રેડતા 6 દરવાજા ગોઠવે છે. CAE સિમ્યુલેશન વિશ્લેષણ આકૃતિ 4 અને આકૃતિ 5 માં બતાવવામાં આવ્યું છે. મોલ્ડ સ્ટ્રક્ચરને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે સિમ્યુલેશન પરિણામોનો ઉપયોગ કરો, કાસ્ટિંગની ગુણવત્તા પર મોલ્ડ ડિઝાઇનની પ્રતિકૂળ અસરને ટાળવાનો પ્રયાસ કરો, કાસ્ટિંગ ખામીઓની સંભાવનાને ઓછી કરો અને વિકાસ ચક્રને ટૂંકો કરો. કાસ્ટિંગની.

આકૃતિ 3 (નીચા દબાણ માટે બે પ્રક્રિયા યોજનાઓની સરખામણી

આકૃતિ 4 (ભરવા દરમિયાન તાપમાન ક્ષેત્રની સરખામણી)

આકૃતિ 5 (નક્કરકરણ પછી સંકોચન છિદ્રાળુતા ખામીઓની સરખામણી)
ઉપરોક્ત બે યોજનાઓના સિમ્યુલેશન પરિણામો દર્શાવે છે કે પોલાણમાં પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમ લગભગ સમાંતર રીતે ઉપરની તરફ જાય છે, જે સમગ્ર પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમના સમાંતર ભરણના સિદ્ધાંતને અનુરૂપ છે અને કાસ્ટિંગના સિમ્યુલેટેડ સંકોચન છિદ્રાળુ ભાગો છે. ઠંડક અને અન્ય પદ્ધતિઓને મજબૂત કરીને ઉકેલી શકાય છે.
બે યોજનાઓના ફાયદા: સિમ્યુલેટેડ ફિલિંગ દરમિયાન પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમના તાપમાનને આધારે, સ્કીમ 1 દ્વારા રચાયેલા કાસ્ટિંગના દૂરના છેડાનું તાપમાન સ્કીમ 2 કરતા વધુ એકરૂપતા ધરાવે છે, જે પોલાણને ભરવા માટે અનુકૂળ છે. . સ્કીમ 2 દ્વારા રચાયેલ કાસ્ટિંગમાં સ્કીમ 1 જેવા ગેટ રેસિડ્યુ નથી. સંકોચન છિદ્રાળુતા સ્કીમ 1 કરતા વધુ સારી છે.
બે યોજનાઓના ગેરફાયદા: કારણ કે સ્કીમ 1 માં રચવામાં આવનાર કાસ્ટિંગ પર ગેટ ગોઠવવામાં આવ્યો છે, કાસ્ટિંગ પર ગેટ અવશેષો હશે, જે મૂળ કાસ્ટિંગની તુલનામાં લગભગ 0.7ka વધશે. સ્કીમ 2 સિમ્યુલેટેડ ફિલિંગમાં પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમના તાપમાનથી, દૂરના છેડે પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમનું તાપમાન પહેલેથી જ ઓછું છે, અને સિમ્યુલેશન મોલ્ડ તાપમાનની આદર્શ સ્થિતિમાં છે, તેથી પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમની પ્રવાહ ક્ષમતા અપૂરતી હોઈ શકે છે. વાસ્તવિક સ્થિતિ, અને કાસ્ટિંગ મોલ્ડિંગમાં મુશ્કેલીની સમસ્યા હશે.
વિવિધ પરિબળોના વિશ્લેષણ સાથે મળીને, સ્કીમ 2 ને રેડવાની પદ્ધતિ તરીકે પસંદ કરવામાં આવી હતી. સ્કીમ 2 ની ખામીઓને ધ્યાનમાં રાખીને, રેડવાની સિસ્ટમ અને હીટિંગ સિસ્ટમને મોલ્ડ ડિઝાઇનમાં ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવે છે. આકૃતિ 6 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, ઓવરફ્લો રાઇઝર ઉમેરવામાં આવે છે, જે પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમ ભરવા માટે ફાયદાકારક છે અને મોલ્ડેડ કાસ્ટિંગમાં ખામીની ઘટનાને ઘટાડે છે અથવા ટાળે છે.

આકૃતિ 6 (ઓપ્ટિમાઇઝ રેડવાની સિસ્ટમ)
1.4 કૂલિંગ સિસ્ટમ
સંકોચન છિદ્રાળુતા અથવા થર્મલ ક્રેકીંગને ટાળવા માટે તાણ સહન કરતા ભાગો અને કાસ્ટિંગની ઉચ્ચ યાંત્રિક કામગીરીની આવશ્યકતાઓવાળા વિસ્તારોને યોગ્ય રીતે ઠંડુ અથવા ખવડાવવાની જરૂર છે. કાસ્ટિંગની મૂળભૂત દિવાલની જાડાઈ 4mm છે, અને ઘનકરણ પર ઘાટની ગરમીના વિસર્જનથી અસર થશે. તેના મહત્વના ભાગો માટે, આકૃતિ 7 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, ઠંડક પ્રણાલી ગોઠવવામાં આવી છે. ભરણ પૂર્ણ થયા પછી, પાણીને ઠંડુ કરવા માટે પસાર કરો, અને ચોક્કસ ઠંડકનો સમય ઠાલવવાના સ્થળ પર ગોઠવવો જરૂરી છે તેની ખાતરી કરવા માટે કે ઘનતાનો ક્રમ છે. ગેટના છેડાથી ગેટના છેડા સુધી બને છે, અને ફીડ અસર હાંસલ કરવા માટે ગેટ અને રાઇઝર છેડે મજબૂત થાય છે. ગાઢ દિવાલની જાડાઈ સાથેનો ભાગ દાખલ કરવા માટે પાણીની ઠંડક ઉમેરવાની પદ્ધતિ અપનાવે છે. આ પદ્ધતિ વાસ્તવિક કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયામાં વધુ સારી અસર કરે છે અને સંકોચન છિદ્રાળુતાને ટાળી શકે છે.

આકૃતિ 7 (ઠંડક પ્રણાલી)
1.5 એક્ઝોસ્ટ સિસ્ટમ
નીચા દબાણવાળી ડાઇ કાસ્ટિંગ ધાતુની પોલાણ બંધ હોવાથી, તેમાં રેતીના મોલ્ડની જેમ સારી હવાની અભેદ્યતા હોતી નથી, ન તો તે સામાન્ય ગુરુત્વાકર્ષણ કાસ્ટિંગમાં રાઈઝર દ્વારા એક્ઝોસ્ટ થતી નથી, ઓછા દબાણવાળા કાસ્ટિંગ કેવિટીનો એક્ઝોસ્ટ પ્રવાહી ભરવાની પ્રક્રિયાને અસર કરશે. એલ્યુમિનિયમ અને કાસ્ટિંગની ગુણવત્તા. નીચા દબાણવાળા ડાઇ કાસ્ટિંગ મોલ્ડને ગાબડા, એક્ઝોસ્ટ ગ્રુવ્સ અને વિભાજનની સપાટીમાં એક્ઝોસ્ટ પ્લગ, પુશ રોડ વગેરે દ્વારા ખતમ કરી શકાય છે.
એક્ઝોસ્ટ સિસ્ટમમાં એક્ઝોસ્ટ સાઇઝની ડિઝાઇન ઓવરફ્લો થયા વિના એક્ઝોસ્ટ માટે અનુકૂળ હોવી જોઈએ, વાજબી એક્ઝોસ્ટ સિસ્ટમ કાસ્ટિંગને અપૂરતી ફિલિંગ, ઢીલી સપાટી અને ઓછી તાકાત જેવી ખામીઓથી બચાવી શકે છે. રેડવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન લિક્વિડ એલ્યુમિનિયમનો અંતિમ ફિલિંગ એરિયા, જેમ કે સાઇડ રેસ્ટ અને ઉપલા મોલ્ડના રાઇઝર, એક્ઝોસ્ટ ગેસથી સજ્જ હોવું જરૂરી છે. નીચા દબાણવાળા ડાઇ કાસ્ટિંગની વાસ્તવિક પ્રક્રિયામાં પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમ સરળતાથી એક્ઝોસ્ટ પ્લગના ગેપમાં વહે છે તે હકીકતને ધ્યાનમાં રાખીને, જે પરિસ્થિતિ તરફ દોરી જાય છે કે જ્યારે ઘાટ ખોલવામાં આવે ત્યારે એર પ્લગ ખેંચાય છે, ત્રણ પદ્ધતિઓ અપનાવવામાં આવે છે. ઘણા પ્રયત્નો અને સુધારાઓ: પદ્ધતિ 1 પાવડર મેટલર્જી સિન્ટર્ડ એર પ્લગનો ઉપયોગ કરે છે, આકૃતિ 8(a) માં બતાવ્યા પ્રમાણે, ગેરલાભ એ છે કે ઉત્પાદન ખર્ચ વધારે છે; પદ્ધતિ 2 0.1 મીમીના ગેપ સાથે સીમ પ્રકારના એક્ઝોસ્ટ પ્લગનો ઉપયોગ કરે છે, આકૃતિ 8(b) માં બતાવ્યા પ્રમાણે, ગેરલાભ એ છે કે પેઇન્ટ સ્પ્રે કર્યા પછી એક્ઝોસ્ટ સીમ સરળતાથી અવરોધિત થાય છે; પદ્ધતિ 3 વાયર-કટ એક્ઝોસ્ટ પ્લગનો ઉપયોગ કરે છે, ગેપ 0.15~0.2 mm છે, આકૃતિ 8(c) માં બતાવ્યા પ્રમાણે. ગેરફાયદા ઓછી પ્રક્રિયા કાર્યક્ષમતા અને ઉચ્ચ ઉત્પાદન ખર્ચ છે. કાસ્ટિંગના વાસ્તવિક વિસ્તાર અનુસાર વિવિધ એક્ઝોસ્ટ પ્લગ પસંદ કરવાની જરૂર છે. સામાન્ય રીતે, સિન્ટર્ડ અને વાયર-કટ વેન્ટ પ્લગનો ઉપયોગ કાસ્ટિંગના પોલાણ માટે થાય છે, અને સીમ પ્રકારનો ઉપયોગ રેતીના કોર હેડ માટે થાય છે.

આકૃતિ 8 (3 પ્રકારના એક્ઝોસ્ટ પ્લગ ઓછા દબાણવાળા ડાઇ કાસ્ટિંગ માટે યોગ્ય)
1.6 હીટિંગ સિસ્ટમ
કાસ્ટિંગ કદમાં મોટું અને દિવાલની જાડાઈમાં પાતળું છે. મોલ્ડ ફ્લો વિશ્લેષણમાં, ભરણના અંતે પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમનો પ્રવાહ દર અપર્યાપ્ત છે. કારણ એ છે કે પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમ વહેવા માટે ખૂબ લાંબુ છે, તાપમાનમાં ઘટાડો થાય છે, અને પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમ અગાઉથી ઘન બને છે અને તેની પ્રવાહ ક્ષમતા ગુમાવે છે, ઠંડુ બંધ થાય છે અથવા અપર્યાપ્ત રેડતા થાય છે, ઉપલા ડાઇનું રાઇઝર પ્રાપ્ત કરી શકશે નહીં. ખોરાકની અસર. આ સમસ્યાઓના આધારે, દિવાલની જાડાઈ અને કાસ્ટિંગના આકારમાં ફેરફાર કર્યા વિના, પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમનું તાપમાન અને ઘાટનું તાપમાન વધારવું, પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમની પ્રવાહીતામાં સુધારો કરવો અને ઠંડા શટ અથવા અપૂરતા રેડવાની સમસ્યાને હલ કરવી. જો કે, અતિશય પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમ તાપમાન અને ઘાટનું તાપમાન નવા થર્મલ જંકશન અથવા સંકોચન છિદ્રાળુતા પેદા કરશે, પરિણામે કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયા પછી વધુ પડતા પ્લેન પિનહોલ્સમાં પરિણમે છે. તેથી, યોગ્ય પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમ તાપમાન અને યોગ્ય ઘાટનું તાપમાન પસંદ કરવું જરૂરી છે. અનુભવ મુજબ, પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમનું તાપમાન લગભગ 720 ℃ પર નિયંત્રિત થાય છે, અને ઘાટનું તાપમાન 320 ~ 350 ℃ પર નિયંત્રિત થાય છે.
મોટા જથ્થા, પાતળી દિવાલની જાડાઈ અને કાસ્ટિંગની ઓછી ઊંચાઈને ધ્યાનમાં રાખીને, મોલ્ડના ઉપરના ભાગમાં હીટિંગ સિસ્ટમ સ્થાપિત કરવામાં આવે છે. આકૃતિ 9 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, કાસ્ટિંગની નીચે અને બાજુને ગરમ કરવા માટે જ્યોતની દિશા ઘાટની નીચે અને બાજુ તરફ છે. ઓન-સાઇટ રેડવાની પરિસ્થિતિ અનુસાર, ગરમીનો સમય અને જ્યોતને સમાયોજિત કરો, ઉપલા મોલ્ડના ભાગનું તાપમાન 320~350 ℃ પર નિયંત્રિત કરો, પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમની પ્રવાહીતાને વાજબી શ્રેણીમાં સુનિશ્ચિત કરો અને પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમને પોલાણમાં ભરો. અને રાઈઝર. વાસ્તવિક ઉપયોગમાં, હીટિંગ સિસ્ટમ અસરકારક રીતે પ્રવાહી એલ્યુમિનિયમની પ્રવાહીતાને સુનિશ્ચિત કરી શકે છે.

આકૃતિ 9 (હીટિંગ સિસ્ટમ)
2. મોલ્ડ માળખું અને કામ સિદ્ધાંત
નીચા દબાણવાળી ડાઇ કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયા અનુસાર, કાસ્ટિંગની લાક્ષણિકતાઓ અને સાધનસામગ્રીની રચના સાથે મળીને, રચાયેલ કાસ્ટિંગ ઉપલા ઘાટમાં રહે તેની ખાતરી કરવા માટે, આગળ, પાછળ, ડાબે અને જમણા કોર-પુલિંગ સ્ટ્રક્ચર્સ છે. ઉપલા મોલ્ડ પર રચાયેલ છે. કાસ્ટિંગની રચના અને ઘનતા પછી, ઉપલા અને નીચલા મોલ્ડને પહેલા ખોલવામાં આવે છે, અને પછી કોરને 4 દિશામાં ખેંચે છે, અને અંતે ઉપલા મોલ્ડની ટોચની પ્લેટ રચના કરેલા કાસ્ટિંગને બહાર ધકેલી દે છે. ઘાટનું માળખું આકૃતિ 10 માં બતાવવામાં આવ્યું છે.

આકૃતિ 10 (મોલ્ડ સ્ટ્રક્ચર)
MAT એલ્યુમિનિયમમાંથી મે જિઆંગ દ્વારા સંપાદિત