CN105414529A - 一种铝合金电箱及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铝合金电箱及其加工方法，为了解决已有技术中重力铸造方式零件壁过厚，钢板冲压焊接工艺复杂、产品重量较重、成本高的不足。本发明的铝合金电箱，包括壁厚为3-5mm的箱体本体，所述箱体本体内部设有电池检测系统腔、接线盒、电池组腔、电池管理系统腔、保险腔。？该箱体采用低压铸造的加工方法，包括对模具进行处理，对铝液进行处理，冷却凝固成型，去模、取件四个步骤：本发明的铝合金电箱，采用低压铸造，减轻零件的重量，满足汽车轻量化的要求；提高零件的强度，保证零件外观平整细致美观；零件一次成型，尺寸稳定，生产效率高，成本低，适合大批量生产，生产效率提高30%，合格率提高20%。

Description

一种铝合金电箱及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种电箱及其加工方法，具体说是一种铝合金电箱及其加工方法，属于电箱及加工方法技术领域。
背景技术
目前纯电动汽车铝合金电箱箱体，采用两种制造方式，即重力铸造和钢板冲压焊接。采用重力铸造方式铸造的箱体零件最小壁厚一般控制在10mm以上，采用钢板冲压焊接工艺复杂，整箱重量较重，成本高，不能满足汽车的轻量化。
发明内容
本发明在于解决已有技术中重力铸造方式零件壁过厚，加工成本高、周期长；钢板冲压焊接工艺复杂、产品重量较重、密封性不足、成本高，提供一种工艺简单、产品壁薄、减低产品重量、降低成本的铝合金电箱加工方法及其铝合金电箱。
本发明的铝合金电箱是通过以下技术方案实现的：
一种铝合金电箱，包括箱体本体1，其特殊之处在于：所述箱体本体1内部设有放置电池检测系统的电池检测系统腔2、接线盒3、放置电池组的电池组腔4、放置电池管理系统的电池管理系统腔5、放置电路保险系统的保险腔6，所述箱体本体1的壁厚为3-5mm。
所述电池组腔4分布在电池管理系统腔5、保险腔6两侧。
上述铝合金电箱采用低压铸造的加工方法，包括以下步骤：
一、对模具进行处理：
对模具下模7、模具上模8进行加热，温度为300-380℃，模具下模7与模具上模8由中间向两边设置不同的温度控制点，温度控制点的温度由中间向两边温度逐渐下降；
二、对铝液进行处理：
对位于炉内腔9的铝液进行加热，温度控制在710-730℃；
三、冷却凝固成型：
在炉体进气口10处冲入一定压力的压缩空气，在空气压力下铝液通过升液管11上升至模具型腔中，铝液填充满模具型腔后，放置一段时间冷却凝固成型；
四、去模、取件：
打开设置在炉体一侧的排气口12，将炉体内压力泄除，打开模具下模7、模具上模8，取出零件。
为了控制顺序凝固，步骤一中模具下模7与模具上模8由中间向两边设置不同的温度控制点，由中间到两边的温度控制依次为：435-445℃、395-405℃、335-345℃；
为了使铝液能够上升，步骤三中模具型腔中压力P与时间t的关系为：
p = 74 3 t ( 0 < t &le; 15 ) 65 4 t + 505 4 ( 15 < t &le; 23 ) 75 4 t + 275 4 ( 23 < t &le; 31 ) , 压力P的单位为：mbar，时间t的单位为：s；
步骤三中零件凝固时模具型腔中的压力为650mbar；
上述加工方法中，使用的加工工具为一种铝合金箱加工工具，其特殊之处在于：包括设有炉内腔9的炉体13，炉体13的一侧设有与炉内腔连通的进气口10，另一侧设有与炉内腔连通的排气口12，炉体13上方安装有模具下模7，模具下模7上方设有模具上模8，模具下模7与模具上模8之间形成模具型腔，所述炉内腔9中设有向模具型腔供液的升液管11。
本发明的铝合金电箱，采用低压铸造，铝液通过升液管分阶段采取不同的压力，零件在模具型腔中一次成型，零件的壁厚控制在3-5mm之间，减轻零件的重量，满足汽车轻量化的要求；对模具进行分段分温加热，使得零件在模具型腔中进行顺序凝固获得细致的内部组织，防止内部的缩松，提高零件的强度，保证零件外观平整细致美观；零件一次成型，尺寸稳定，生产效率高，成本低，适合大批量生产，生产效率提高30％，合格率提高20％。
本发明加工方法与重力铸造、冲压焊接加工效果对比表
制造方式 产品合格率 日产数量 产品重量 成本
重力铸造 70％ 25件 40KG 1820元
冲压焊接 95％ 100件 55KG 3000元
低压铸造 90％ 35件 35KG 1347元
附图说明
图1：本发明铝合金电箱结构示意图；
图2：本发明加工过程中压力时间控制图；
图3：本发明加工模具结构示意图；
图中：1、箱体本体，2、电池检测系统腔，3、接线盒，4、电池组腔，5、电池管理系统腔，6、保险腔，7、模具下模，8，模具上模，9、炉内腔，10、进气口，11、升液管，12、排气口，13、炉体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：参考图1-3。一种铝合金电箱，包括箱体本体1，所述箱体本体1内部设有放置电池检测系统的电池检测系统腔2、接线盒3、放置电池组的电池组腔4、放置电池管理系统的电池管理系统腔5、放置电路保险系统的保险腔6，所述箱体本体1的壁厚为3-5mm，所述电池组腔4分布在电池管理系统腔5、保险腔6两侧。
上述铝合金电箱采用低压铸造的加工方法，包括以下步骤：
一、对模具进行处理：
对模具下模7、模具上模8进行加热，温度为300-380℃，模具下模7与模具上模8由中间向两边设置不同的温度控制点，即温度控制点A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L，温度控制点A、G、F、L的温度为335-345℃，温度控制点B、H、E、K的温度为395-405℃，温度控制点C、D、I、J的温度为435-445℃；
二、对铝液进行处理：
对位于炉内腔9的铝液进行加热，温度控制在710-730℃；
三、冷却凝固成型：
在炉体进气口10处冲入一定压力的压缩空气，压力P与时间t的关系为：
p = 74 3 t ( 0 < t &le; 15 ) 65 4 t + 505 4 ( 15 < t &le; 23 ) 75 4 t + 275 4 ( 23 < t &le; 31 ) , 压力P的单位为：mbar，时间t的单位为：s；
在空气压力下铝液通过升液管11上升至模具型腔中，铝液填充满模具型腔后，放置一段时间冷却凝固成型，零件凝固时模具型腔中的压力为650mbar；
四、去模、取件：
打开设置在炉体一侧的排气口12，将炉体内压力泄除，打开模具下模7、模具上模8，取出零件。
上述加工方法中，使用的加工工具为一种铝合金箱加工工具，其特殊之处在于：包括设有炉内腔9的炉体13，炉体13的一侧设有与炉内腔连通的进气口10，另一侧设有与炉内腔连通的排气口12，炉体13上方安装有模具下模7，模具下模7上方设有模具上模8，模具下模7与模具上模8之间形成模具型腔，所述炉内腔9中设有向模具型腔供液的升液管11。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种铝合金电箱，包括箱体本体（1），其特征在于：所述箱体本体（1）内部设有放置电池检测系统的电池检测系统腔（2）、接线盒（3）、放置电池组的电池组腔（4）、放置电池管理系统的电池管理系统腔（5）、放置电路保险系统的保险腔（6），所述箱体本体（1）的壁厚为3-5mm。
2.根据权利要求1所述一种铝合金电箱，其特征在于：所述电池组腔（4）分布在电池管理系统腔（5）、保险腔（6）两侧。
3.权利要求1或2所述铝合金电箱采用低压铸造的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
一、对模具进行处理：
对模具下模（7）、模具上模（8）进行加热，温度为300-380℃，模具下模（7）与模具上模（8）由中间向两边设置不同的温度控制点，温度控制点的温度由中间向两边温度逐渐下降；
二、对铝液进行处理：
对位于炉内腔（9）的铝液进行加热，温度控制在710-730℃；
三、冷却凝固成型：
在炉体进气口（10）处冲入一定压力的压缩空气，在空气压力下铝液通过升液管（11）上升至模具型腔中，铝液填充满模具型腔后，放置一段时间冷却凝固成型；
四、去模、取件：
打开设置在炉体一侧的排气口（12），将炉体内压力泄除，打开模具下模（7）、模具上模（8），取出零件。
4.根据权利要求3所述一种铝合金电箱的加工方法，其特征在于：步骤一中模具下模（7）与模具上模（8）由中间向两边设置不同的温度控制点，由中间到两边的温度控制依次为：435-445℃、395-405℃、335-345℃。
5.根据权利要求3所述一种铝合金电箱的加工方法，其特征在于：步骤三中模具型腔中压力P与时间t的关系为：
，压力P的单位为：mbar，时间t的单位为：s；
根据权利要求5所述一种铝合金电箱的加工方法，其特征在于：步骤三中零件凝固时模具型腔中的压力为650mbar；
根据权利要求3-6任一权利要求所述加工方法中使用的加工工具，其特征在于：包括设有炉内腔（9）的炉体（13），炉体（13）的一侧设有与炉内腔连通的进气口（10），另一侧设有与炉内腔连通的排气口（12），炉体（13）上方安装有模具下模（7），模具下模（7）上方设有模具上模（8），模具下模（7）与模具上模（8）之间形成模具型腔，所述炉内腔（9）中设有向模具型腔供液的升液管（11）。
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