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新能源汽車電池續(xù)航里程是困擾其推廣的主要原因
中國作為全球較大汽車消費(fèi)市場,在汽車銷售穩(wěn)定增長的同時(shí),汽車輕量化的趨勢也在不斷推進(jìn)。
一方面,由于近20年來世界性能源問題變得越來越嚴(yán)重,百公里耗油成為普通人群挑選汽車的重要參考指標(biāo),降低車身重量以減少無功損耗成為各大汽車廠商共識(shí)。另一方面,新能源汽車電池續(xù)航里程是困擾其推廣的主要原因之一,減輕車身重量增加續(xù)航里程是增強(qiáng)新能源汽車用戶體驗(yàn)的重要一環(huán)。
鋁合金因其較低的密度和的性能比重,在大幅降低車身重量同時(shí),兼具突出的安全性能成為汽車制造商近來推廣的車身新型材料。鋁合金在車身的應(yīng)用比例正呈現(xiàn)大幅上升趨勢。
加強(qiáng)筋厚度和壓鑄件壁厚關(guān)系
對于大平面或壁薄的壓鑄件,其強(qiáng)度、剛性較差,易變形,這時(shí)利用加強(qiáng)筋可以有效防止壓鑄件收縮、斷裂,消除變形,增強(qiáng)壓鑄件的強(qiáng)度與剛性,對過高的柱、臺(tái)等結(jié)構(gòu),可以利用加強(qiáng)筋改善應(yīng)力分布狀況,防止根部斷裂,同時(shí)加強(qiáng)筋可以輔助熔化金屬的流動(dòng),提高鑄件的填充性能。加強(qiáng)筋的根部厚度不大于此處壁的厚度,一般厚度設(shè)計(jì)為0.8~2.0mm;加強(qiáng)筋的脫模斜度一般設(shè)計(jì)為1°~3°,高度越高設(shè)計(jì)脫模斜度越小;加強(qiáng)筋根部需添加圓角,以避免零件截面急劇變化,同時(shí)輔助熔化金屬流動(dòng),減小零件應(yīng)力集中,提升零件強(qiáng)度,圓角一般接近與此處壁厚;加強(qiáng)筋高度一般不超過其厚度的5倍,加強(qiáng)筋厚度一般要求均勻,若設(shè)計(jì)太薄,加強(qiáng)筋本身易斷裂,若太厚,則易產(chǎn)生凹陷、氣孔等缺陷。表1為加強(qiáng)筋厚度和壓鑄件壁厚關(guān)系。
壓鑄有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
1、非常高的尺寸性,在鑄件部件中小公差是可能的;
2、需要更低的機(jī)械公差和更少的加工;
3、可生產(chǎn)空心柱狀鑄件,例如軸承體、窄鉆孔鑄件和在鑄件上刻字的鑄件;
4、生產(chǎn)率高,生產(chǎn)時(shí)間短;
5、壓鑄中模具在壓強(qiáng)為15~120MPa的條件下填充。在凝固過程中壓力一直起作用。壓力在鑄造機(jī)器中產(chǎn)生,并且通過活塞應(yīng)用于熔體中,而活塞漿熔融金屬注入到模具中。通過這種方法可以生產(chǎn)出壁厚少于1mm、具有鋒利邊緣的鑄件。較高的鑄造壓力導(dǎo)致了較高的金屬流動(dòng)粘度(10~150m/a)和較短的填充時(shí)間(150~20ms)。這也意味著當(dāng)逐漸與模具表面接觸時(shí),盡管冷卻速度很快,但是在模具沒有完全填滿之前是不會(huì)凝固的。真因?yàn)檫@個(gè)原因,的模具填充是非常重要的。在模具表面起作用的高壓也會(huì)產(chǎn)生壓力,使兩個(gè)半模具分開,而這個(gè)力與相應(yīng)的“緊鎖力”相反。這些力給模具很大的負(fù)載,不像再冷鑄中那樣,需要使用熱工作鋼和小盒及帶有穩(wěn)定夾架的固態(tài)模具。與機(jī)器有關(guān)聯(lián)的水壓單元安裝了一個(gè)高壓蓄水池,并且控制機(jī)器需要廣泛的自動(dòng)化。所有的這些都加倍了機(jī)械和工具的成本。生產(chǎn)的高尺寸性和表面性質(zhì),和高產(chǎn)量共同使這個(gè)工藝更加經(jīng)濟(jì),尤其是對于長周期的工藝。這些也是為和壓鑄比其他鑄造工藝更廣泛用于鋁合金的原因。所有模具部件的負(fù)載增大了鑄件的壓力,因此砂芯使用時(shí)不能超過特定的溫度(比低壓壓鑄中的溫度高)。金屬核心必須拔出以便允許鑄件能從模具中取出,他在實(shí)踐中是不能用做凹槽的,這也限制了壓鑄件的設(shè)計(jì)。然而在很多情況下,可以找到合適的方法彌補(bǔ)這個(gè)缺陷。