Насоки за контрол на деформацията при обработката на капаци на захранваща батерия и компоненти от алуминиева сплав

В областта на производството на захранващи батерии, ключови компоненти като капаци на батерии, алуминиеви капаци за батерии, призматични капаци на литиеви батерии и капаци на литиево-йонни батерии широко използват тънкостенни конструкции от алуминиева сплав-. Поради характеристиките на алуминиевите сплави, като висока топлопроводимост, висок коефициент на термично разширение и недостатъчна твърдост, лесно се генерира деформация по време на обработката на компоненти на корпуса на батерията, като горни капаци за призматични батерийни клетки, капаци на алуминиева кутия за батерии и комплекти предпазни капаци LFP. Тази деформация влияе върху ефективността на запечатване, точността на съвпадение и качеството на заваряване.

 

За подобряване на производствената стабилност на компоненти като капаци на батерии и медни и алуминиеви биметални биполярни плочи, по-долу систематично се обобщават ефективни методи за намаляване на машинната деформация от аспектите на материалите, процесите, режещите инструменти, затягането и техниките на работа.
 

 

Деформацията на тънкостенни-компоненти като капаци на батерии, горни капаци и клемни блокове произтича главно от три аспекта:

1. Облекчаване на вътрешния стрес в заготовката

Приложимо за: Приложение за призматична литиева батерия / горна капачка за литиева батерия

Свободното изковаване или големите екструдирани части генерират значително остатъчно напрежение по време на процеса на формоване.

Тъй като материалът се отстранява по време на рязане, преразпределението на вътрешното напрежение води до деформация на детайла.

 

2. Сила на рязане и топлина на рязане

Екструзията на материал от режещия инструмент причинява локализирана концентрация на топлина, изостряйки повърхностната деформация.

Това има особено значително въздействие върху тънкостенните-алуминиеви капаци на батериите.

 

3. Еластична деформация, причинена от метода на затягане

Нестабилното затягане може да причини неравномерно напрежение върху частите.

След разхлабване на скобата частите пружинират обратно, което води до отклонения в размерите.

 

 

1. Намаляване на вътрешното напрежение в заготовката

Приложимо за: Алуминиева капачка на батерията/литиево-йонна капачка на батерията

Следните методи могат ефективно да намалят вътрешното напрежение и да подобрят точността на размерите:

Естествено стареене / Изкуствено стареене: Постепенно освобождаване на напрежението в заготовката при стабилни условия.

Вибрационно стареене: Използвайте ниско{0}}честотни вибрации, за да ускорите вътрешното изравняване на напрежението.

Метод на пред{0}}обработка: Отстранете излишния материал → оставете да престои за определен период от време → извършете вторична обработка, за да осигурите по-пълно освобождаване на напрежението.

 

2. Оптимизиране на инструменти и параметри на рязане

(1) Избор на геометрия на инструмента

За предпочитане е по-голям наклонен ъгъл: Той намалява деформацията при рязане и подобрява отстраняването на стружките.

Малък свободен ъгъл за груба обработка; голям свободен ъгъл за довършителни работи за балансиране на здравината на режещия ръб и качеството на повърхността.

За предпочитане е по-голям ъгъл на спиралата: Подходящ за високо-скоростно рязане, подобрявайки стабилността на обработката.

Намалете главния ъгъл на режещия ръб: Понижава температурата в зоната на рязане, намалявайки термичната деформация.

(2) Оптимизиране на структурата на инструмента

Намалете броя на зъбите и увеличете жлеба за стружките, за да подобрите ефективността на отстраняване на стружките.

Контролирайте грапавостта на режещия ръб до Ra По-малко или равно на 0,4 μm.

Контролирайте стриктно износването на инструмента до По-малко или равно на 0,2 мм, за да избегнете образуването на-натрупани ръбове.

(Това решение за инструменти е приложимо и за обработка на структурни части като медни пресовани компоненти и медна и алуминиева биметална биполярна плоча.)

 

3. Подобрен дизайн на затягаща структура

Приложимо за: горния капак за призматична батерия / капак за призматична батерия

Методите за затягане, които ефективно намаляват деформацията, включват:

Аксиално затягане на челната повърхност: Предотвратява радиално компресиране на тънкостенни части.

Вакуумно затягане на патронника: Равномерно разпределено, по-малко вероятно да причини деформация на плочата, много подходящо за обработка на алуминиев капак на батерията.

Метод за вътрешно пълнене: Инжектирайте разтопима среда в тънко{0}}стенната част, за да увеличите твърдостта, след това я разтворете и излейте след машинна обработка.

 

4. Планиране на процеса и оптимизиране на последователността на обработка

Капаците на батериите са тънкостенни уплътняващи части и научното подреждане на процесите е от решаващо значение.

Разумен поток на процеса:

Груба обработка → Полу{0}}обработка → Почистване на ъгли → Довършителна обработка

Добавете втора полу{0}}довършителна стъпка, ако е необходимо, за да освободите междинното напрежение.

Поддържайте еднакво допустимо довършително покритие, обикновено контролирано в рамките на 0,2–0,5 mm.
 

 

1. Симетрична обработка за намаляване на концентрацията на топлина

Например, обработка на алуминиева плоча от 90 mm до 60 mm:

Едно срязване може да причини равнинна деформация до 5 mm.

Наслоеното симетрично рязане може да контролира деформацията до 0,3 мм.

 

2. Послойна обработка на много-кухинни структури

Като например комплекти предпазни капаци за LFP или призматични капаци за батерии с много-кухини

Не може да се обработва кухина по кухина, в противен случай неравномерното разпределение на напрежението може лесно да доведе до изкривяване;

Множество кухини трябва да бъдат обработени едновременно на слоеве.

 

3. Контролиране на силата на рязане и топлината на рязане

Намаляването на дълбочината на рязане, увеличаването на скоростта на подаване и скоростта на шпиндела са по-подходящи за високо-скоростна CNC обработка.

Фрезоването с изкачване се препоръчва за довършителни работи, за да се намали работното втвърдяване и повърхностното напрежение.

 

4. Оптимизирайте пътя на инструмента и стегнатостта на затягане

Разхлабете скобата по подходящ начин, преди да завършите → оставете частта да изскочи обратно естествено → след това леко натиснете, за да я закрепите, което може значително да намали крайната деформация.

Силата на затягане трябва да е възможно най-малка и посоката на силата трябва да е разумна.

 

5. Избягвайте „рязане-надолу“, когато обработвате кухини

Препоръчително е първо да пробиете отвор за инструмент или да използвате спираловидна траектория на инструмента, за да намалите натрупването на топлина и риска от счупване на инструмента.

 

 

Прилага се за следните продукти: капак на захранващата батерия / алуминиев капак на кутията за батерии / призматичен капак на литиева батерия / горна капачка на литиевата батерия / комплект предпазни капаци за LFP

 

Намаляването на деформацията трябва да бъде цялостно контролирано от следните аспекти:

 

Намаляване на вътрешното напрежение в заготовката (стареене и пред{0}}обработка)

Оптимизиране на инструменти и параметри на рязане

Приемане на усъвършенствани затягащи структури (вакуумни приспособления, методи за пълнене)

Рационално планиране на процеси и стратегии за траектория на инструмента

Оперативни техники, базирани на структурата на кухината и характеристиките на тънко{0}}стената

 

Чрез тези мерки производствената прецизност, качеството на външния вид и ефективността на уплътняване при заваряване на покриващите плочи на батериите и свързаните структурни компоненти от алуминиева сплав могат да бъдат значително подобрени, осигурявайки солидна гаранция за безопасността и надеждността на системите за батерии.