作品名稱:新能源電動車鋁合金電機殼連續擠壓模
學校名稱:廣州科技職業技術大學
參賽隊伍:廣科香山
參賽學生:周仕良 沈能博 周嘉明
指導老師:鄧汝榮 黃雪梅
本作品打破傳統設計理念,通過CAE現代數字化技術,對電動汽車水冷式鋁合金電機殼擠壓模進行設計和研制,提出了一種四件式分流擠壓模以及一種上模整體式鑲嵌方法,模具擠出的型材同心度高、內孔圓度精度高、壁厚均勻,解決了因型材質量低而造成電動汽車鋁合金殼電機工作中噪聲大、壽命短的問題。
水冷式電機外殼可廣泛用于新能源電動汽車、礦山設備和大型計算機通訊設備上。
一、作品的主要技術特點
(1)模具是由前導板、兩件上模和下模組成的四件式分流模。
在上模前端設置一件前導板,用于金屬流量的預分流與分配,可使擠壓力大幅降低,大大提高模具的強度。
(2)模具采用了二件上模的結構和鑲嵌方式。將傳統分流模僅有一個上模的結構分解成兩個上模,把內、外兩層的模芯分別置于兩個上模中,兩個上模分開加工,然后鑲嵌在一起。這可以使加工大大簡化,提高了模具的加工精度,可使金屬成形流動時各處金屬流速更易趨于一致,從而提高了產品的精度,同時,減少材料的消耗,縮短加工周期,最終降低制造成本。
二、作品的創新點
1.模具采用四件式分流模。改變了傳統的上、下模兩件或三件的結構組成而采用四件式結構組成。在上模前端設置一件前導板。這樣的好處在于,金屬經過前導板進行一個預先分流成形,第一次變形時可選用較大的分流比使金屬進入前導板進行金屬分流、預分配,可大大降低擠壓力。
2.采用二件上模的結構,而且兩個上模采用鑲嵌的方式組合在一起,這與傳統的模芯鑲嵌是完全不同的。
3.采用階梯式的分流入料方式,分流比可以依次取得較大并形成一定的梯度或合理的過渡,使得分流橋承受的壓力同樣可形成一定的梯度,其結果是分流橋承受的最大擠壓力的峰值不同時出現,從而避免了擠壓力最大峰值的形成,可大大提高模具強度。
三、本作品的功能及使用說明
1.作品功能
本作品涉及的是新能源電動汽車鋁合金電機殼擠壓模。
作品具有擠壓力低、成型容易、擠壓過程平穩、模具強度高、制造簡單、互換性高的特點,模具一次氮化后擠出的產量高,且擠壓出的制品尺寸精度高、表面質量好,可達國家標準高精級、局部超高精級。具有模具壽命高、消耗材料少和制造簡單的功能。
(1)模具的壽命不低于60噸。
(2)模具材料損耗降低20%以上、材料利用率提高5%以上。
(3)型材的尺寸精度和形狀誤差達到GB5237的高精級。中心孔的圓度誤差小于0.07mm;壁厚均勻度誤差小于0.03mm
2.作品使用說明
本作品適合擠壓6061、6063和6082鋁合金。適合的擠壓工藝如下:
(1)擠壓溫度:450-480℃
(2)擠壓筒溫度420-450℃
(3)擠壓速度:30-60/米。
使用時模具必須進行預熱,模具溫度為420-450℃,保溫4小時,同時必須使用專用支承模墊,模具適應在4500到5500噸擠壓機上擠壓。每次連續擠壓時間不宜超過4小時。模具在每次擠壓通過量超過5噸后應當做氮化表面處理。