Richtlijnen voor vervormingsbeheersing bij de bewerking van afdekplaten voor elektrische accu's en componenten van aluminiumlegeringen

Op het gebied van de productie van krachtbatterijen maken belangrijke onderdelen zoals afdekplaten voor elektrische batterijen, aluminium afdekplaten voor batterijen, prismatische deksels voor lithiumbatterijen en afdekplaten voor lithium-ionbatterijen op grote schaal gebruik van dunne- wanden van structuren van aluminiumlegeringen. Vanwege de kenmerken van aluminiumlegeringen, zoals hoge thermische geleidbaarheid, hoge thermische uitzettingscoëfficiënt en onvoldoende stijfheid, wordt er gemakkelijk vervorming gegenereerd tijdens de bewerking van componenten van de batterijbehuizing, zoals bovendeksels voor prismatische batterijcellen, aluminium accubakafdekkingen en LFP-veiligheidsafdekkingen. Deze vervorming beïnvloedt de afdichtingsprestaties, de aanpassingsnauwkeurigheid en de laskwaliteit.

 

Om de productiestabiliteit van componenten zoals batterijafdekplaten en koperen en aluminium bimetaal bipolaire platen te verbeteren, worden hieronder systematisch effectieve methoden samengevat om de vervorming van de bewerking te verminderen vanuit de aspecten van materialen, processen, snijgereedschappen, opspanning en bedieningstechnieken.
 

 

Vervorming van dun-wandige componenten, zoals batterijafdekkingen, bovenafdekkingen en aansluitblokken, wordt voornamelijk veroorzaakt door drie aspecten:

1. Verlichting van interne stress in de blanco

Van toepassing op: Prismatische lithiumbatterijbijlage/bovenkap van lithiumbatterij

Vrij smeden of grote extrusiedelen genereren aanzienlijke restspanningen tijdens het vormingsproces.

Omdat er materiaal wordt verwijderd tijdens het snijden, leidt de herverdeling van interne spanning tot vervorming van het onderdeel.

 

2. Snijkracht en snijwarmte

De extrusie van materiaal door het snijgereedschap veroorzaakt plaatselijke warmteconcentratie, waardoor de vervorming van het oppervlak wordt verergerd.

Dit heeft vooral grote gevolgen voor dun- aluminium batterijdeksels.

 

3. Elastische vervorming veroorzaakt door de klemmethode

Een onstabiele klemming kan een ongelijkmatige spanning op de onderdelen veroorzaken.

Na het losmaken van de klem veren de onderdelen terug, waardoor maatafwijkingen ontstaan.

 

 

1. Het verminderen van interne stress in de blanco

Van toepassing op: aluminium batterij-afdekplaat/lithium--ion batterij-afdekplaten

De volgende methoden kunnen interne spanning effectief verminderen en de maatnauwkeurigheid verbeteren:

Natuurlijke veroudering/kunstmatige veroudering: laat geleidelijk de spanning in de blanco los onder stabiele omstandigheden.

Trillingsveroudering: gebruik laag-trilling om de interne spanningsvereffening te versnellen.

Voor-bewerkingsmethode: verwijder overtollig materiaal → laat het een tijdje staan ​​→ voer een secundaire bewerking uit om een ​​vollediger spanningsvrijstelling te garanderen.

 

2. Gereedschappen en snijparameters optimaliseren

(1) Selectie van gereedschapsgeometrie

Een grotere spaanhoek verdient de voorkeur: deze vermindert de snijvervorming en verbetert de spaanafvoer.

Kleine vrijloophoek voor voorbewerken; grote vrije hoek voor afwerking om de sterkte van de snijkant en de oppervlaktekwaliteit in evenwicht te brengen.

Een grotere spiraalhoek verdient de voorkeur: geschikt voor snijden op hoge- snelheid, waardoor de bewerkingsstabiliteit wordt verbeterd.

Verminder de belangrijkste snijkanthoek: Verlaagt de temperatuur in de snijzone, waardoor thermische vervorming wordt verminderd.

(2) Optimalisatie van de gereedschapsstructuur

Verminder het aantal tanden en vergroot de spaangroef om de efficiëntie van de spaanverwijdering te verbeteren.

Controleer de snijkantruwheid tot Ra Minder dan of gelijk aan 0,4 μm.

Houd de slijtage van het gereedschap strikt onder controle tot minder dan of gelijk aan 0,2 mm om opbouw-randvorming te voorkomen.

(Deze gereedschapsoplossing is ook toepasbaar voor de bewerking van structurele onderdelen zoals geperste kopercomponenten en koperen en aluminium bimetaal bipolaire platen.)

 

3. Verbeterd ontwerp van de klemstructuur

Van toepassing op: het bovenste deksel voor een prismatische batterijcel / prismatische batterij kan worden afgedekt

Klemmethoden die vervorming effectief verminderen zijn onder meer:

Axiale eindvlakklemming: voorkomt dat dun-wandige onderdelen radiaal worden samengedrukt.

Vacuümspanklemming: gelijkmatig verdeeld, minder kans op vervorming van de plaat, zeer geschikt voor het bewerken van aluminium batterijdeksels.

Interne vulmethode: injecteer een smeltbaar medium in het dun-wandige onderdeel om de stijfheid te vergroten, los het vervolgens op en giet het uit na het bewerken.

 

4. Procesplanning en bewerkingsvolgorde-optimalisatie

De batterijafdekkingen zijn dun-wandige afdichtingsonderdelen, en de wetenschappelijke indeling van de processen is van cruciaal belang.

Redelijke processtroom:

Voorbewerken → Semi-afwerking → Hoeken vrijmaken → Afwerken

Voeg indien nodig een tweede halve-afwerkingsstap toe om de tussenliggende spanning weg te nemen.

Zorg voor een uniforme afwerkingstoeslag, doorgaans binnen een bereik van 0,2–0,5 mm.
 

 

1. Symmetrische bewerking om de warmteconcentratie te verminderen

Bijvoorbeeld het bewerken van een aluminium plaat van 90 mm tot 60 mm:

Een enkele snede kan een planaire vervorming tot 5 mm veroorzaken.

Gelaagd symmetrisch snijden kan de vervorming tot op 0,3 mm controleren.

 

2. Gelaagde bewerking van structuren met meerdere- holtes

Zoals LFP-veiligheidsafdekkingssets of prismatische batterijdeksels met meerdere holtes

Kan niet holte voor holte worden bewerkt, anders kan een ongelijkmatige spanningsverdeling gemakkelijk tot kromtrekken leiden;

Meerdere caviteiten moeten gelijktijdig in lagen worden bewerkt.

 

3. Controle van de snijkracht en snijwarmte

Het verkleinen van de snedediepte, het verhogen van de voedingssnelheid en het spiltoerental zijn geschikter voor CNC-bewerkingen met hoge-snelheid.

Voor het nabewerken wordt meelopend frezen aanbevolen om werkverharding en oppervlaktespanning te verminderen.

 

4. Optimaliseer het gereedschapspad en de klemkracht

Maak de klem op de juiste manier los voordat u klaar bent → laat het onderdeel op natuurlijke wijze terugveren → druk vervolgens lichtjes aan om het vast te zetten, wat de uiteindelijke vervorming aanzienlijk kan verminderen.

De klemkracht moet zo klein mogelijk zijn en de richting van de kracht moet redelijk zijn.

 

5. Vermijd "recht-neersnijden" bij het bewerken van holtes

Het wordt aanbevolen om eerst een gereedschapsgat te boren of een spiraalvormig gereedschapspad te gebruiken om de opbouw van warmte en het risico op gereedschapsbreuk te verminderen.

 

 

Toegepast op de volgende producten: Power Battery Cover Plate/Aluminium Battery Box Cover/Prismatic Lithium Battery Deksel/Lithium Battery Top Cap/LFP Safety Cover Set

 

Het verminderen van vervorming moet uitgebreid worden gecontroleerd vanuit de volgende aspecten:

 

Vermindering van interne spanning in de plano (veroudering en voorbewerking-)

Optimaliseren van gereedschappen en snijparameters

Toepassing van geavanceerde klemstructuren (vacuümbevestigingen, vulmethoden)

Rationeel plannen van processen en toolpadstrategieën

Operatietechnieken gebaseerd op de structuur van de holte en de dunne-wandkarakteristieken

 

Door deze maatregelen kunnen de productieprecisie, de kwaliteit van het uiterlijk en de lasafdichtingsprestaties van afdekplaten van elektrische accu's en gerelateerde structurele componenten van aluminiumlegeringen aanzienlijk worden verbeterd, wat een solide garantie biedt voor de veiligheid en betrouwbaarheid van krachtige accusystemen.