铝合金电池箱体铸件的制备技术研究文献综述
2020-04-14 14:51:23
当下,环境问题与能源问题已经成为世界关注的焦点[1],所以,世界各国纷纷开始开发新能源,以实现节能减排。所以新能源产业中,新能源汽车的发展可以有效减少能源的使用,做到节能减排,受到世界各国的广泛关注。随着新能源电动客车销量节节攀升,发展方向已经很明确:美国为落实减少对石油的依赖,保证能源安全的战略,会把新能源汽车作为发展的一项重要措施,纯电驱动将是新能源车发展的主要战略方向[2]。日本制定的战略是,保证能源安全,提高产业竞争力,并明确了国家发展的目标,引导产业发展。而欧洲为减少空气中二氧化碳的含量,会把新能源汽车作为减少排放的途径之一,同时我国新能源汽车补贴方案及配套的政策已基本落地。
动力电池作为纯电动客车的核心部件,地位不容忽视,用于保护电池的电池箱体也显得至关重要[3]。设计上要求电池箱体尽量标准化,保证结构强度前提下尽可能地减小箱体材质厚度,提升能量密度;满足箱体、接插件防护等级IP67。最大限度减少电池箱种类,减少设计和生产过程中的重复劳动,进而提高研发、采购、生产各个环节的效率,降低成本;生产上要求主流供应商开2到3种箱体模具,提高箱体的防护等级、安全性、可靠性,并满足批量供货要求[4]。
电动汽车以其节能环保的优点得到了快速发展,但由于车载动力电池的能量密度尚不够理想,电动客车必须具有较大型的电池箱以安装电池组提供能源保障。铝合金电池箱体力学性能好,散热能力强,符合汽车轻量化要求。但是,结构优化设计后的电动客车铝合金电池箱体铸件尺寸较大、壁厚不均,在利用低压铸造工艺制备成形时可能会出现局部缩孔、缩松等缺陷[5~7]。许多研究者利用铸件凝固模拟分析软件优化工艺取得了较好的效果[8,9]。也有研究者研究了在机械振动和低压下铸件的补缩机理[10]。薄壁铝合金铸件因能满足减重降耗的需求,被广泛地应用于航空航天及国防武器装备等领域。可以满足电池箱体的要求,它不仅要求铸件壁薄,且要保证具有较高的致密度,所以其铸造方法及工艺方案的选择与设计非常重要[11]。
低压铸造[12]具有浇注时的压力和速度可以调节的特点,故可适用于各种不同铸型(如金属型、砂型等),铸造各种合金及各种大小的铸件[13]。也有人研究了铸造铝合金的初始条件与金属氧化物类型的关系[14]。可以预测采用底注式充型,金属液充型平稳,无飞溅现象,可避免卷入气体及对型壁和型芯的冲刷,提高了铸件的合格率。铸件在压力下结晶,铸件组织致密[15]、轮廓清晰、表面光洁,力学性能较高,对于大薄壁件的铸造尤为有利。省去补缩冒口,金属利用率提高到90%。劳动强度低,劳动条件好,设备简易,易实现机器化自动化。
本课题根据某公司要求,应用铸件凝固模拟分析软件,对某型铝合金电池箱体铸件的低压铸造工艺进行凝固仿真分析,优化工艺,并进行成套铸造生产技术研究,以为铝合金电池箱体铸件的低压铸造提供重要的参考和指导。
2. 研究的基本内容与方案
{title}(1).研究基本内容
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