動力鋰電池鋁殼壓鑄成型關鍵工藝介紹-瑞達國際集團

　　動力鋰電池鋁殼壓鑄成型關鍵工藝介紹

　　壓鑄是鋁外殼制作過程中非常重要的生產(chǎn)工藝之一，對動力鋰離子電池鋁殼來說也不例外，壓鑄是一種金屬鑄造工藝，其特點是利用模具腔對融化的金屬施加高壓。模具通常是用強度更高的合金加工而成的，這個過程有些類似注塑成型。那么動力鋰電池鋁殼在壓鑄中要注意的問題有什么呢?

　　模具結構及工藝優(yōu)化技術

　　由于鋁合金的壓鑄具有高溫高壓的特點，壓鑄過程中金屬液的充填形態(tài)與鑄件致密度、氣孔率、表面粗糙度等品質因素密切相關。且充型過程在封閉型腔中進行，難以實現(xiàn)可視化。關于充型過程能否順利進行，澆排系統(tǒng)是否合理，壓鑄過程中是否裹氣等過程數(shù)據(jù)比較難以獲得?；趯嶋H的壓鑄工藝過程，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行分析壓鑄件的流場、溫度場以及合金凝固情況，研究其充型規(guī)律，優(yōu)化澆鑄系統(tǒng)，根據(jù)計算結果要預測壓鑄件的氣孔、冷隔以及縮孔等缺陷。

　　另外，利用有限元方法還可以動態(tài)展示模具的充型過程以及模具溫度場變化。利用溫度場模擬結果，提取出模具型腔表面重要節(jié)點的溫度場變化曲線，對節(jié)點溫度進行分析并計算節(jié)點熱應力，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，必須通過有限元軟件對新能源汽車用變速器殼體進行壓鑄工藝的的模擬優(yōu)化，確定帶有內齒輪結構的變速器殼體壓鑄模具的最佳開設澆口部位和最后成型部位，并在最后成型處開設大排氣快，解決冷隔和氣孔問題。另外，對壓鑄過程進行模流分析，以確定液態(tài)金屬流動情況、凝固情況以及模具的熱應力情況。

　　溫度控制技術

　　新能源用鋁合金變速器殼體壓鑄過程的溫度控制重要是關于澆鑄溫度和模具溫度的控制。鋁合金變速器殼體壓鑄過程中，溫度控制對填充過程的熱狀態(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，澆鑄溫度不宜過高，亦不宜過低。澆鑄溫度若過高，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，從而影響填充質量。但是澆鑄溫度若過低，也會出現(xiàn)成分不均勻，流動性差，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。模溫過高，合金冷卻溫度降低，細晶層厚減薄，晶粒較粗大，故強度有所下降。另外還易出現(xiàn)收縮凹陷。模溫過低時，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。模溫對模具壽命影響甚大，激烈的溫度變化，形成復雜的應力狀態(tài)，頻繁的應力交變導致模具龜裂。模溫對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穩(wěn)定。

　　一般可通過控制以下因素控制模具溫度：控制合金澆鑄溫度、澆鑄量、熱容量和導熱性;控制澆注系統(tǒng)和溢流槽的設計，以調整熱平衡狀態(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、考慮脫模的問題。脫模指將鋼錠從鋼錠模內脫出的一系列操作。鋼錠澆注完畢至脫模的時間，從一桶鋼最后一支(下注盤)鋼錠澆注完畢至第一支錠開始脫模(脫帽)的時間稱為鋼錠的傳擱時間。假如脫模不到位，很容易導致動力鋰電池鋁殼出現(xiàn)缺陷，甚至變形。考慮鋁合金壓鑄壁厚的問題，厚度的差距過大會對填充。在結構上盡量防止出現(xiàn)導致模具結構復雜的結構出現(xiàn)，不得不使用多個抽芯或螺旋抽芯。

　　有些壓鑄件外觀可能會有特殊的要求，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，每一個步驟都是缺一不可的，而且都不能出現(xiàn)問題。動力鋰電池鋁殼設計時考慮到模具問題，假如有多個位置的抽芯位，盡量放兩邊，最好不要放在下位抽芯，這樣時間長了鋁合金壓鑄下抽芯會出現(xiàn)問題。