Wytyczne dotyczące kontroli odkształceń podczas obróbki pokryw akumulatorów i elementów ze stopów aluminium

W produkcji akumulatorów zasilających kluczowe komponenty, takie jak pokrywy akumulatorów zasilających, aluminiowe pokrywy akumulatorów, pryzmatyczne pokrywy akumulatorów litowych i-litowe pokrywy akumulatorów litowo-jonowych, w dużym stopniu wykorzystują cienkościenne-konstrukcje ze stopu aluminium. Ze względu na właściwości stopów aluminium, takie jak wysoka przewodność cieplna, wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej i niewystarczająca sztywność, podczas obróbki elementów obudowy akumulatorów, takich jak górne pokrywy pryzmatycznych ogniw akumulatorowych, aluminiowe pokrywy skrzynek akumulatorowych i zestawy osłon ochronnych LFP, łatwo powstają odkształcenia. To odkształcenie wpływa na skuteczność uszczelnienia, dokładność dopasowania i jakość spawania.

 

Aby poprawić stabilność produkcyjną takich komponentów, jak pokrywy akumulatorów oraz bipolarne płyty z bimetalu z miedzi i aluminium, poniżej systematycznie podsumowano skuteczne metody ograniczania deformacji podczas obróbki pod kątem materiałów, procesów, narzędzi skrawających, mocowania i technik operacyjnych.
 

 

Deformacja cienkościennych-elementów, takich jak pokrywy akumulatorów, pokrywy górne i listwy zaciskowe, ma swoje źródło głównie w trzech aspektach:

1. Uwolnienie naprężeń wewnętrznych w półfabrykacie

Dotyczy: pryzmatycznej baterii litowej / górnej pokrywy baterii litowej

Kucie swobodne lub duże części wytłaczane generują znaczne naprężenia szczątkowe podczas procesu formowania.

W miarę usuwania materiału podczas cięcia redystrybucja naprężeń wewnętrznych prowadzi do deformacji części.

 

2. Siła cięcia i ciepło cięcia

Wytłaczanie materiału przez narzędzie skrawające powoduje miejscową koncentrację ciepła, pogłębiając deformację powierzchni.

Ma to szczególnie znaczący wpływ na cienkościenne-aluminiowe osłony akumulatorów.

 

3. Odkształcenie sprężyste spowodowane metodą mocowania

Niestabilne mocowanie może powodować nierównomierne naprężenia części.

Po poluzowaniu zacisku części odskakują, co prowadzi do odchyleń wymiarowych.

 

 

1. Zmniejszenie naprężeń wewnętrznych w półfabrykacie

Dotyczy: aluminiowych pokryw baterii/litowych-pokrywek baterii litowo-jonowych

Następujące metody mogą skutecznie zmniejszyć naprężenia wewnętrzne i poprawić dokładność wymiarową:

Naturalne starzenie / sztuczne starzenie: Stopniowo uwalniaj naprężenia w blankiecie w stabilnych warunkach.

Starzenie się wibracyjne: użyj wibracji-o niskiej częstotliwości, aby przyspieszyć wyrównywanie naprężeń wewnętrznych.

Metoda-obróbki wstępnej: usuń nadmiar materiału → odstaw na pewien czas → wykonaj obróbkę wtórną, aby zapewnić pełniejsze uwolnienie naprężeń.

 

2. Optymalizacja narzędzi i parametrów skrawania

(1) Wybór geometrii narzędzia

Preferowany jest większy kąt natarcia: zmniejsza to deformację skrawania i poprawia usuwanie wiórów.

Mały kąt przyłożenia do obróbki zgrubnej; duży kąt przyłożenia do wykańczania, aby zrównoważyć wytrzymałość krawędzi skrawającej i jakość powierzchni.

Preferowany jest większy kąt linii śrubowej: odpowiedni do-skrawania z dużą prędkością, poprawiający stabilność obróbki.

Zmniejsz główny kąt krawędzi skrawającej: Obniża temperaturę w strefie skrawania, redukując odkształcenia termiczne.

(2) Optymalizacja struktury narzędzia

Zmniejsz liczbę zębów i zwiększ rowek wiórowy, aby poprawić skuteczność usuwania wiórów.

Kontroluj chropowatość krawędzi skrawającej do Ra mniejszego lub równego 0,4 μm.

Ściśle kontroluj zużycie narzędzia do poziomu mniejszego lub równego 0,2 mm, aby uniknąć-narostu na krawędzi.

(To rozwiązanie narzędziowe można również zastosować do obróbki części konstrukcyjnych, takich jak elementy prasowane z miedzi oraz bipolarne płyty bimetaliczne z miedzi i aluminium.)

 

3. Ulepszona konstrukcja konstrukcji zaciskowej

Dotyczy: górnej pokrywy pryzmatycznego ogniwa akumulatorowego/pryzmatycznej osłony akumulatora

Metody mocowania, które skutecznie redukują odkształcenia, obejmują:

Osiowe zaciskanie powierzchni czołowej: zapobiega promieniowemu ściskaniu-części cienkościennych.

Mocowanie uchwytu próżniowego: Równomiernie rozłożone, mniej podatne na odkształcenia płyty, bardzo odpowiednie do obróbki aluminiowych pokryw akumulatorów.

Metoda napełniania wewnętrznego: wstrzyknij topliwy środek do cienkościennej-części, aby zwiększyć sztywność, a następnie rozpuść go i wylej po obróbce.

 

4. Planowanie procesu i optymalizacja sekwencji obróbki

Osłony akumulatorów to cienkościenne-części uszczelniające, a naukowe uporządkowanie procesów ma kluczowe znaczenie.

Rozsądny przebieg procesu:

Obróbka zgrubna → Pół-wykańczająca → Oczyszczanie narożników → Wykańczająca

Jeśli to konieczne, dodaj drugi etap-półwykańczający, aby uwolnić naprężenia pośrednie.

Utrzymuj równomierny naddatek na wykończenie, zwykle kontrolowany w granicach 0,2–0,5 mm.
 

 

1. Obróbka symetryczna w celu zmniejszenia koncentracji ciepła

Na przykład obróbka płyty aluminiowej od 90 mm do 60 mm:

Pojedyncze cięcie może spowodować odkształcenie płaskie do 5mm.

Warstwowe cięcie symetryczne może kontrolować odkształcenie z dokładnością do 0,3 mm.

 

2. Warstwowa obróbka struktur wielo-wnękowych

Takie jak zestawy osłon zabezpieczających LFP lub wielokomorowe, pryzmatyczne pokrywy akumulatorów

Nie można obrabiać wnęki po wnęce, w przeciwnym razie nierównomierny rozkład naprężeń może łatwo doprowadzić do wypaczenia;

Należy jednocześnie obrabiać wiele wgłębień w warstwach.

 

3. Kontrolowanie siły cięcia i ciepła cięcia

Zmniejszenie głębokości skrawania, zwiększenie szybkości posuwu i prędkości wrzeciona są bardziej odpowiednie w przypadku-szybkiej obróbki CNC.

Do wykańczania zaleca się frezowanie współbieżne, aby zmniejszyć utwardzanie przez zgniot i naprężenia powierzchniowe.

 

4. Zoptymalizuj ścieżkę narzędzia i siłę mocowania

Odpowiednio poluzuj zacisk przed wykończeniem → pozwól części naturalnie odskoczyć → następnie lekko dociśnij, aby ją zabezpieczyć, co może znacznie zmniejszyć ostateczne odkształcenie.

Siła mocowania powinna być jak najmniejsza, a kierunek siły powinien być rozsądny.

 

5. Podczas obróbki wnęk należy unikać „prostego-cięcia w dół”.

Zaleca się najpierw wywiercić otwór na narzędzie lub użyć spiralnej ścieżki narzędzia, aby zmniejszyć gromadzenie się ciepła i ryzyko złamania narzędzia.

 

 

Dotyczy następujących produktów: Pokrywa baterii zasilającej / Aluminiowa pokrywa skrzynki baterii / Pryzmatyczna pokrywa baterii litowej / Górna nakładka baterii litowej / Zestaw osłon zabezpieczających LFP

 

Redukcja deformacji powinna być kompleksowo kontrolowana w następujących aspektach:

 

Zmniejszanie naprężeń wewnętrznych w półfabrykacie (starzenie i-obróbka wstępna)

Optymalizacja narzędzi i parametrów skrawania

Przyjęcie zaawansowanych struktur mocujących (urządzenia próżniowe, metody napełniania)

Racjonalne planowanie procesów i strategii ścieżek narzędzi

Techniki operacyjne oparte na strukturze wnęki i charakterystyce-cienkich ścian

 

Dzięki tym środkom można znacznie poprawić precyzję produkcji, jakość wyglądu i skuteczność uszczelnienia spawalniczego pokryw akumulatorów zasilających i powiązanych elementów konstrukcyjnych ze stopu aluminium, zapewniając solidną gwarancję bezpieczeństwa i niezawodności systemów akumulatorów zasilających.