一种新能源汽车车底盘一体化压铸生产工艺的制作方法

文档序号:35705880发布日期:2023-10-12 06:23阅读:71来源:国知局

本发明涉及一种新能源汽车车底盘一体化压铸生产工艺。


背景技术:

1、传统压铸件原本设计中是多个单独、分散的小件,压铸件吨位在4500t以下。传统车身为钢结构为主,重量比铝合金压铸件至少要重20%。随着汽车轻量化、电动化发展,零件趋于一体化压铸生产工艺。目前由我司与车企合作开发的后地板设计高度集成,再利用9000t大型压铸机进行一次压铸成型,省略焊接的过程直接得到一个完整大零件。

2、以后底板这款部件为例,原先冲压焊接的话,需要70多个零部件、70多副模具,假设一位工程师管理7个零件,那就需要至少10位工程师,这也意味着更多的采购人员等。而把这些零件集成为一个大部件,就做到了减少零件数量和成本。

3、延长新能源车续航是各车企提升产品的竞争力、也是市场的需求,多个小零件集成一体化可以减少重量、提升续航问题,目前采用压铸工艺集成与简化已经成为汽车的车身设计的主旋律,车身部分已开始实现分区一体压铸。

4、未来整体车身制造与底盘制造,均将向着高度一体化集成的方向发展。一体化压铸技术开始受到造车新势力、传统车企新能源部门的青睐是毋庸置疑的,市场在做配套的转变。

5、后底板采用冲压焊接,需要70多个零部件、70多副模具,零件需要很多焊点,至少需要两个小时的加工时间,效率低;将这么多零部件进行拼装时,一旦遭受撞击,便很有可能“散架”,费时费力。压铸机原图模桥是固定的,不可调整,适用范围较小;产品表面质量检查时,产品体积大、渣包多,但是采用20个光栅检测点,并不能完全检测出全部的渣包,使得渣包残留在模具里面,下一模会压坏模具;切割流道、渣包都是冲模冲切,冲模刀口易崩缺、导致产品也崩缺;人工打磨产品,效率低,会出现人工遗漏打磨或者毛坯没打干净的现象。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新能源汽车车底盘一体化压铸生产工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种新能源汽车车底盘一体化压铸生产工艺,具体步骤如下:

3、a、调试,分为压铸机调试和周边调试两部分:

4、压铸机调试:用假模进行压铸机试运行,达到9000t最大速度8m/s曲线正常可使用;

5、周边调试:真空机、喷雾机、取件件、脱模剂配机、定量炉试运行,确保辅助设备正常;

6、b、压铸模安装:将压铸模上模桥支撑柱调整与模具设计的尺寸一致,对准后再装模;

7、c、模温机、水温机设定:模具分区域设计与管控,通过16台模温机和8台水温机台分别管控平衡模具温度和1台高压点冷温度;浇口区域为水温控制,外圈为油温控制;以油温机为主,油温机比水温机设定温度高0-100℃,远端冷料容易控制;

8、d、涂料调配及喷涂:采用150~180个喷涂喷嘴和15~35个独立吹气喷嘴进行涂料,水和脱模剂的重量比为1:75;

9、e、模具预热配模:模温机设定分别在100℃和180℃时进行红丹热配,根据温度平衡状态调整后再配模一次;

10、f、合金熔炉与保温:铝液温度设定为700℃,铝液的进炉速度为定量速度,即为10kg/s;

11、g、合模、浇注压射、冷却:通过模温设定与管控、铝业温度与真空的设定与管控,在铸造压力为45mpa、压射速度为5m/s的工艺参数条件下,压铸出一体化车底盘;

12、h、开模、抽芯退出、机器人取出产品:首先采用一个气缸夹取料饼,之后采用四个气缸分别扣取产品边缘的四处,采用两个气缸分别夹取产品的外形轮廓,两个夹取点对称,最后将产品进行在位检测;

13、i、表面质量检查:压铸机上设有30个光栅检测点;

14、j、等离子自动切割:压铸机边,机器人自动切割流道、渣包;

15、k、机器人自动打磨;

16、l、校型;

17、m、机加工出成品:多工位、自动上料,全自动化机加产线加工;

18、n、检验、成品。

19、本发明的进一步改进在于:步骤b中,增加可以调整间距的模桥。

20、本发明的进一步改进在于:步骤e中,模具预热配模过程需打表,确保开合模过程中,上下模的平行度小于0.2。

21、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

22、一体化压铸的显著优势,体现在零部件数量的减少上,从而降低了部件组装成本及车身重量;当压铸一体化部件产量达到一定规模后,将带来显著的降本效果。

23、1.一体化压铸最大的优势是节省成本,一体化压铸可以减少人工和机器人,提升制造规模。大铸件减少了焊点,生产周期也缩短,焊装车间的总体投入都会相应地减少,与传统钢车身相比,一体化成型可以节省约 20%制造成本。

24、2.一体化压铸带来的最直观效果就是,实现了车辆15%~20%的减重效果。

25、大型铝合金零部件让回收再利用变得更加简单高效,不合格件和切边废料都可以回炉重造。

26、3.生产效率大幅度提升,一台大型一体化压铸机压铸一次的时间不足三分钟,一天能生产600个以上大铸件,生产效率高。

27、4.提升质量,应用了一体化工艺的车身,整体机械能保持一致,结构强度显著提升,在遇到剧烈撞击等事故时能保持足够的安全性。同时,一体压铸技术还避免了大量零件焊接时的误差累积。

28、实施方式

29、下面将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做出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。

30、需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

31、本实施例提供一种技术方案:一种新能源汽车车底盘一体化压铸生产工艺,首先将压铸模进行设计与制造:产品初版图通过ug软模进行出模分析、包紧力计算、设计初步流道通过magma模流软件分析,分析结果与整车厂设计团队沟通,产品经过5-6次数据完善达到可以出模状态,模流经过10版以上最终锁定开模方案。模具设计除考虑产品和模具质量外,也充分考虑到量产成本节约,把温度接近的区域尽量串接,减少模温机数量可以减少电的损耗,方案是16台油温机和8台水温机共24台(其他家9000t大型模具在40台左右),减少14台就是仅电费成本就可以节约35%,每台模温机分2个单元独立工作,每个单元功率都是2000kw,2*2000*14就是56000kw。模具分型充分考虑到冲蚀损坏,多处做镶件可更换,也减少模具制作成本,现有技术一般是只做几个大的镶拼模芯。产品局部壁厚特征优化做到2.5mm,现有后地板壁厚最小在3mm;产品原始设计重量40kg,经过优化最终锁定在35kg。

32、生产工艺具体如下:

33、a、调试,分为压铸机调试和周边调试两部分:

34、压铸机调试:用假模(新机调试专用模具)进行压铸机试运行,达到9000t最大速度8m/s曲线正常可使用;

35、周边调试:真空机、喷雾机、取件件、脱模剂配机、定量炉试运行,确保辅助设备正常,为考虑9000t压铸机可以上6000t.7000t模具,增加可以调整间距的模桥;

36、b、压铸模安装:将压铸模上模桥支撑柱调整与模具设计的尺寸一致,对准后再装模;

37、c、模温机、水温机设定:模具分区域设计与管控,通过16台模温机和8台水温机台分别管控平衡模具温度和1台高压点冷温度;浇口区域为水温控制,外圈为油温控制,铝业填充到远端、温度是高到低;模具温控通过低到高来平衡;以油温机为主,油温机比水温机设定温度高0-100℃,远端冷料容易控制,相比同行以水温机位为主、油温为主工艺更实用节能、品质稳定;

38、d、涂料调配及喷涂:采用150~180个喷涂喷嘴和15~35个独立吹气喷嘴进行涂料,水和脱模剂的重量比为1:75,可以节约20%涂料成本;喷雾头为专用喷涂头:重量轻,定制针对壁厚、深筋喷涂,减少来回移动次数,提高节拍;动模侧可以深入滑块里面喷涂,可减少喷涂用量(常规是做成定模侧那种一片式、浪费脱模剂);

39、e、模具预热配模:模温机设定分别在100℃和180℃时进行红丹热配,根据温度平衡状态调整后再配模一次,为保证精度,模具预热配模过程需打表,确保开合模过程中,上下模的平行度小于0.2;

40、f、合金熔炉与保温:铝液温度设定为700℃,铝液的进炉速度为定量速度,即为10kg/s,加料时间缩短一半,大幅度提高生产效率;

41、g、合模、浇注压射、冷却:通过模温设定与管控、铝业温度与真空的设定与管控,在铸造压力为45mpa、压射速度为5m/s的工艺参数条件下,压铸出一体化车底盘;

42、h、开模、抽芯退出、机器人取出产品:首先采用一个气缸夹取料饼,之后采用四个气缸分别扣取产品边缘的四处,采用两个气缸分别夹取产品的外形轮廓,两个夹取点对称,最后将产品进行在位检测;

43、i、表面质量检查:压铸机上设有30个光栅检测点,确保每个渣包都出来了,减少因残留在模具里面下一模压坏模具风险;

44、j、等离子自动切割:压铸机边,机器人自动切割流道、渣包,不会崩缺,放在压铸机旁边无噪音;

45、k、机器人自动打磨:机器人替代人工打磨,高效率、标准化作业,避免人工遗漏打磨或者毛坯没打干净;

46、l、校型;

47、m、机加工出成品:多工位、自动上料,全自动化机加产线加工;

48、n、检验、成品。

49、最后应说明的是:虽然以上已径详细说明了本发明及其优点,但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且,本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解,根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此,所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

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