動(dòng)力鋰離子電池鋁殼壓鑄成型關(guān)鍵工藝介紹

壓鑄是鋁外殼制作過(guò)程中非常重要的生產(chǎn)工藝之一，對(duì)動(dòng)力鋰離子電池鋁殼來(lái)說(shuō)也不例外，壓鑄是一種金屬鑄造工藝，其特點(diǎn)是利用模具腔對(duì)融化的金屬施加高壓。模具通常是用強(qiáng)度更高的合金加工而成的，這個(gè)過(guò)程有些類(lèi)似注塑成型。那么動(dòng)力鋰電池鋁殼在壓鑄中要注意的問(wèn)題有什么呢？

模具結(jié)構(gòu)及工藝優(yōu)化技術(shù)

由于鋁合金的壓鑄具有高溫高壓的特點(diǎn)，壓鑄過(guò)程中金屬液的充填形態(tài)與鑄件致密度、氣孔率、表面粗糙度等品質(zhì)因素密切相關(guān)。且充型過(guò)程在封閉型腔中進(jìn)行，難以實(shí)現(xiàn)可視化。關(guān)于充型過(guò)程能否順利進(jìn)行，澆排系統(tǒng)是否合理，壓鑄過(guò)程中是否裹氣等過(guò)程數(shù)據(jù)比較難以獲得。基于實(shí)際的壓鑄工藝過(guò)程，在獲得材料熱性能參數(shù)及物理性能參數(shù)，利用有限元方法建立壓鑄模型進(jìn)行分析壓鑄件的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及合金凝固情況，研究其充型規(guī)律，優(yōu)化澆鑄系統(tǒng)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果要預(yù)測(cè)壓鑄件的氣孔、冷隔以及縮孔等缺陷。

另外，利用有限元方法還可以動(dòng)態(tài)展示模具的充型過(guò)程以及模具溫度場(chǎng)變化。利用溫度場(chǎng)模擬結(jié)果，提取出模具型腔表面重要節(jié)點(diǎn)的溫度場(chǎng)變化曲線，對(duì)節(jié)點(diǎn)溫度進(jìn)行分析并計(jì)算節(jié)點(diǎn)熱應(yīng)力，判斷模具所受的熱沖擊，最終判斷壓鑄模具型腔表面的熱裂紋情況。

所以，必須通過(guò)有限元軟件對(duì)新能源汽車(chē)用變速器殼體進(jìn)行壓鑄工藝的的模擬優(yōu)化，確定帶有內(nèi)齒輪結(jié)構(gòu)的變速器殼體壓鑄模具的最佳開(kāi)設(shè)澆口部位和最后成型部位，并在最后成型處開(kāi)設(shè)大排氣快，解決冷隔和氣孔問(wèn)題。另外，對(duì)壓鑄過(guò)程進(jìn)行模流分析，以確定液態(tài)金屬流動(dòng)情況、凝固情況以及模具的熱應(yīng)力情況。

溫度控制技術(shù)

新能源用鋁合金變速器殼體壓鑄過(guò)程的溫度控制重要是關(guān)于澆鑄溫度和模具溫度的控制。鋁合金變速器殼體壓鑄過(guò)程中，溫度控制對(duì)填充過(guò)程的熱狀態(tài)及加工效率等方面存在重要影響，是獲得優(yōu)良鑄件的重要因素。一般而言，澆鑄溫度不宜過(guò)高，亦不宜過(guò)低。澆鑄溫度若過(guò)高，液態(tài)合金在高速的用途下，易出現(xiàn)紊流、渦流、包氣等現(xiàn)象，從而影響填充質(zhì)量。但是澆鑄溫度若過(guò)低，也會(huì)出現(xiàn)成分不均勻，流動(dòng)性差，影響填充條件，使鑄件出現(xiàn)缺陷。

模具的溫度是壓鑄工藝中又一重要的因素。模溫過(guò)高，合金冷卻溫度降低，細(xì)晶層厚減薄，晶粒較粗大，故強(qiáng)度有所下降。另外還易出現(xiàn)收縮凹陷。模溫過(guò)低時(shí)，表層冷凝后又被高速液流破碎，出現(xiàn)表層缺陷，甚至不能成型。模溫對(duì)模具壽命影響甚大，激烈的溫度變化，形成復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)，頻繁的應(yīng)力交變導(dǎo)致模具龜裂。模溫對(duì)鑄件尺寸公差的影響，模溫穩(wěn)定，則鑄件尺寸收縮率也相應(yīng)穩(wěn)定。

一般可通過(guò)控制以下因素控制模具溫度：控制合金澆鑄溫度、澆鑄量、熱容量和導(dǎo)熱性；控制澆注系統(tǒng)和溢流槽的設(shè)計(jì)，以調(diào)整熱平衡狀態(tài)；控制壓射比壓和壓射速度；控制模具材料：模具材料導(dǎo)熱性愈好，溫度分布較均勻有利于改善熱平衡。

第一、考慮脫模的問(wèn)題。脫模指將鋼錠從鋼錠模內(nèi)脫出的一系列操作。鋼錠澆注完畢至脫模的時(shí)間，從一桶鋼最后一支(下注盤(pán))鋼錠澆注完畢至第一支錠開(kāi)始脫模(脫帽)的時(shí)間稱為鋼錠的傳擱時(shí)間。假如脫模不到位，很容易導(dǎo)致動(dòng)力鋰電池鋁殼出現(xiàn)缺陷，甚至變形。考慮鋁合金壓鑄壁厚的問(wèn)題，厚度的差距過(guò)大會(huì)對(duì)填充。在結(jié)構(gòu)上盡量防止出現(xiàn)導(dǎo)致模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，不得不使用多個(gè)抽芯或螺旋抽芯。

有些壓鑄件外觀可能會(huì)有特殊的要求，如噴油。噴油就是工業(yè)產(chǎn)品的表面涂裝加工的稱呼，噴油的步驟重要包括退火、除油、除電及除塵、噴涂、烘干，每一個(gè)步驟都是缺一不可的，而且都不能出現(xiàn)問(wèn)題。動(dòng)力鋰電池鋁殼設(shè)計(jì)時(shí)考慮到模具問(wèn)題，假如有多個(gè)位置的抽芯位，盡量放兩邊，最好不要放在下位抽芯，這樣時(shí)間長(zhǎng)了鋁合金壓鑄下抽芯會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。