[发明专利]一种采用铝合金材料的电动汽车电池箱制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车电池箱技术领域，尤其涉及一种采用铝合金材料的电动汽车电池箱制备工艺。

背景技术

近年来，电动汽车快速发展，电池箱的需求量逐年增加，过去该零件采用砂型铸造方法试生产，不但效率和产能低，而且质量也达不到要求，工件出现严重铸型残缺，大面积缩孔，表面凹陷粗糙，尺寸不稳定，重量超重，废品率高。经过综合性技术经济价值分析，采用低压铸造是首选的技术方案。过去加热主要为天然气明火加热及外置电加热，外置电加热模具升温慢、热损失大，很难达到预期温度，明火加热模具温度很不均匀，且模具变形很大，生产不出理想产品，降低模具寿命。电池箱体模具庞大，最大模具平面尺寸长达2170mm×1430mm，加热后变形量大，变形产生的内应力使整体模具产生开裂，不仅影响了模具的精度且降低了模具的寿命，严重时可导致模具的直接报废。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种采用铝合金材料的电动汽车电池箱制备工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种采用铝合金材料的电动汽车电池箱制备工艺，包括如下步骤：

S1：原料准备：其原料按重量份如下：铁0.4-0.9份、钛0.5-0.8份、锌0.7-1.3份、硅0.2-0.6份、钛0.1-0.15份、镍3-6份、铜4-8份、锰1-3份与铝80-90份；

S2：准备金属原料：将需要的各组分材料称重，配比合格，称重过程中产生的重量误差应小于千分之一；

S3：熔炼炉的清理：准备需要使用的熔炼炉，将熔炼炉中残留的上次熔炼产生的残渣清理干净，避免熔炼炉中的残渣度熔炼造成影响，并给熔炼炉预热，且预热温度为100-200摄氏度间；

S4：铝熔融：将铝原料放入到熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度控制在730-850摄氏度间，熔炼后，备用；

S5：辅料熔融：按照铁、钛、锌、硅、锌、镍、铜与锰材料的熔点由高到低依次加入到熔炼炉中进行熔炼，并在各辅料加入时，严格控制温度的改变；

S6：铝合金混合：把S4与S5形成的铝溶液与铁、钛、锌、硅、锌、镍、铜和锰的混合溶液之间混合，放入保温炉备用；

S7：模具预处理：增加电动汽车电池箱模具表面的金属涂料，增加了铝合金液的流动性，多次喷涂料，以使得金属涂料的厚度为0.5-0.7毫米；

S8：模具预热：通过嵌入式电加热给电动汽车电池箱模具加热，使得电动汽车电池箱模具的温度达到280-300℃，且将加热管插入模具预留的型壁孔中均匀分布，使模具各处模温基本保持一致，提高放热效率及模具寿命；

S9：铝合金浇注：在铝合金浇注的过程中，铝合金电动汽车电池箱的浇注温度为730℃－850℃；

S10：低压铸造成型：低压铸造是使液体金属在压力作用下充填型腔，以形成铸件的一种方法，由于所用的压力较低，所以叫做低压铸造，其工艺过程是：在密封的保温炉中，通入干燥的压缩空气，铝合金液体在气体压力的作用下，沿升液管上升，通过模具上的浇口平稳地进入型腔，并保持坩埚内液面上的气体压力，一直到铸件完全凝固为止，然后解除液面上的气体压力，使开液管中未凝固的金属液流回保温炉中，再由液压缸开型并推出电池箱铸件；

(1)升液压力和升液时间

升液压力和升液时间是指当金属液面通过升液管上升到浇口，尚未进入模具型腔附所需要的压力和时间，金属液在升液管内的上升速度应尽可能缓慢，以便有利于型腔内气体的排出，同时也可使金属液在进入浇口时不致产生喷溅，实际工作时升液表压力为550毫巴，升液时间12秒；

(2)保压时间

型腔压力增至结晶压力后，并在结晶压力下保持一段时间，直到铸件完全凝固所需要的时间叫保压时间，如果保压时间不够，铸件未完全凝固就卸压，型腔中的金属液将会全部或部分流回流，造成铸件“欠铸”而报废：如果保压时间过久，则浇口残留过长，这不仅降低工艺收得率，而且还会造成浇口“冻结”，使铸件出型困难，故生产中必须选择一适宜的保压时间，实际工作时保压表压力为830毫巴，保压时间750秒；

S11：冷却出模：经过保压后电池箱铸件由液压缸开型机构和顶出机构取出制品；

S12：细节处理：对电动汽车电池箱模具成型后的材料多出的边角进行修理，将产品合格率控制在一定范围内。