Анализ основных требований к процессу литья под давлением изолирующей крышки жгута проводов аккумуляторной батареи

В системах аккумуляторных батарей изолирующие крышки жгутов проводов как важнейшие компоненты, обеспечивающие электрическую безопасность, изоляцию и структурную поддержку, широко используются в сценариях с высоким-напряжением, таких как аккумуляторные блоки новых энергетических транспортных средств и контейнерные системы хранения энергии. Из-за прецизионной конструкции, высоких требований к электроизоляции и ограниченного пространства для сборки этого компонента литье под давлением предъявляет чрезвычайно высокие требования к технологии формования. В этой статье систематически анализируются основные технические аспекты процессов литья под давлением изолирующих крышек жгутов проводов, включая выбор материала, проектирование конструкции пресс-формы, расположение литников, проектирование распалубки и системы контроля температуры пресс-формы.

Процесс литья под давлением изоляционных панелей жгутов проводов накопителей энергии

I. Характеристики материалов изоляционных панелей жгутов проводов

Изоляционные панели жгутов проводов в основном изготавливаются из модифицированного ПБТ, ПА66, ПП и других инженерных пластиков, обычно требующих следующих характеристик:

Высокая изоляция (напряжение пробоя больше или равно 20 кВ/мм)

Хорошая термостойкость (температура теплового искажения больше или равна 150 градусам)

Рейтинг огнестойкости UL94 V-0

Высокая стабильность размеров и низкое водопоглощение (<0.3%)

Если взять в качестве примера ПБТ-GF30 (30% ПБТ, армированный стекловолокном), то его текучесть умеренная (ТРП примерно 10–30 г/10 мин), а степень усадки составляет примерно 0,2–0,5%. Однако армирование из стекловолокна вносит анизотропию, что делает его склонным к короблению или внутреннему напряжению. Следовательно, при проектировании формы необходимо всесторонне учитывать реологические свойства материала, температурный диапазон формования и поведение при отверждении.

II. Проектирование полостей пресс-формы и контроль толщины стенок изолирующих пластин жгутов проводов

Пластины изоляции жгутов проводов в основном представляют собой тонкостенные-конструкции (обычно толщиной 1,5–2,5 мм), но некоторые участки, например крепежные зажимы, изолирующие ребра и места расположения канавок для проводов, необходимо утолщать. Таким образом, полость формы должна иметь следующие характеристики:

Конструкция с равномерной толщиной стенок: Избегайте следов усадки и следов холодных каналов, вызванных внезапными изменениями местной толщины.

Разумная структура ребер: высота ребер жесткости должна быть меньше или равна 2,5-кратной толщине основной стенки, а ширина должна быть в 0,5-кратной толщине стенки, чтобы избежать чрезмерной толщины, приводящей к трудностям с заполнением или неравномерному охлаждению.

Избегайте острых углов: все внутренние и внешние углы должны иметь радиус 0,5–1 мм, чтобы избежать концентрации напряжений и ухудшения потока материала.

Конструкция с несколькими-полостями в одной форме (например, 2/4 полости). Требуется строго сбалансированная конструкция направляющих, чтобы избежать неравномерного заполнения полостей.

III. Компоновка ворот и конструкция направляющих для изолирующих пластин жгутов проводов

Поскольку конструкция накладной пластины обычно имеет размер более 100 мм, неправильную форму и включает в себя прорези, ребра жесткости и накладные конструкции, конструкция ворот имеет решающее значение. Ключевые моменты включают в себя:

В главных и ответвительных желобах следует использовать полностью закрытые отсеки для холодных пробок, чтобы предотвратить попадание холодного материала в полость.

Боковые-ворота или подводные ворота обычно используются в конструкциях с накладными пластинами, предлагая такие преимущества, как автоматическое срезание и скрытые отметки на воротах.

Избегайте ослабления линий сварки, вызванного одноточечным впрыском-: требуется анализ текучести пресс-формы CAE с несколькими точками впрыска или кольцевыми затворами, расположенными вокруг ребер и пазов.

Конструкция ворот подходящего размера: на примере ПБТ-GF30 рекомендуется поперечное сечение-ворот 3×1,5 мм. Слишком маленький размер приведет к недостаточному наполнению, а слишком большой - к натягиванию и короблению.

IV. Оптимизация конструкции системы распалубки изолятора жгутов проводов

Учитывая сложную форму крышки и многочисленные защелкивающиеся-детали, конструкция демонтажа должна сочетать эффективность и структурную целостность. Ключевые моменты включают в себя:

Сочетание углового выталкивателя и боковой-вытягивающей конструкции: подходит для конструкций с подрезными пазами. Основная-точность управления ходом тяги должна быть<0.1mm.

Угол наклона эжектора следует контролировать в пределах от 8 до 15 градусов, чтобы избежать заклинивания или недостаточного скольжения.

**Разумный дизайн угла уклона:** Больше или равен 1,5 градусам для внешних поверхностей и Больше или равен 2 градусам для внутренних отверстий, что особенно важно для материалов, армированных стекловолокном, для предотвращения царапин на поверхности.

**Расположение выталкивающих штифтов:** Равномерно распределенные выталкивающие штифты во избежание концентрированной тяги, вызывающей деформацию детали. Для больших плоских площадей рекомендуется использовать конструкцию с нажимной-плитой.

**В. Система прецизионного контроля температуры для форм для изоляторов жгутов проводов:**

**Накладка относительно тонкая и чувствительна к колебаниям температуры формования, особенно в материалах, армированных стекловолокном, где разница температур может легко вызвать деформацию.** Поэтому система контроля температуры формы должна иметь следующие конструктивные особенности:

**Система водяного контура с полным-покрытием.** Обеспечьте равномерную температуру в камере, особенно за счет расширения каналов охлаждения в областях ребер или в областях с плотным армированием.

**Независимое управление контуром.** Для пресс-форм с несколькими-полостями или конструкций неправильной формы следует использовать несколько блоков контроля температуры с отклонением температуры менее или равным 2 градусам.

**Выбор средства контроля температуры:** рекомендуется использовать контроллер температуры формы в сочетании с контролем температуры воды 85–120 градусов. Если материал требует высокой кристалличности, необходим нагрев масла выше 140 градусов.

** Внедрение технологии быстрого охлаждения (например, водяное охлаждение с переменной частотой + вставки из сплава с высокой теплопроводностью) позволяет сократить цикл формования на 15-25%.

VI. Требования к сроку службы и ремонтопригодности пресс-формы для изолирующих пластин жгутов проводов

Аккумуляторные батареи обычно должны соответствовать степени защиты IP67 или выше. В качестве защитного компонента крышка требует высокой точности размеров, а канавка уплотнительного кольца не должна иметь заусенцев. Таким образом, требования к сроку службы и точности пресс-формы следующие:

Выбор стали для пресс-формы. Рекомендуется использовать материалы с высокой-твердостью,-стойкостью к коррозии, такие как S136 и H13.

Точность обработки пресс-формы: шероховатость поверхности полости Ra < 0,4 мкм, поверхность уплотнения Ra < 0,2 мкм.

Контроль точности направляющих подвижной и неподвижной формы. Менее или равно ±0,005 мм для обеспечения точности сборки.

План регулярного технического обслуживания: очищайте поверхность формы после 5000 циклов впрыска и заменяйте легко изнашиваемые выталкивающие штифты и ползунки-вытягивания стержня после 10 000 циклов.

Процесс литья под давлением изолирующих пластин жгутов проводов требует высокой точности и требует скоординированного проектирования по многим параметрам, включая материалы, структуру, извлечение из формы и контроль температуры. Благодаря систематическому CAE-моделированию, оптимизированной конструкции пресс-форм и строгим стратегиям контроля температуры можно значительно улучшить консистенцию продукта и эффективность формования, гарантируя безопасность и надежность систем хранения энергии. В будущем, с миниатюризацией и модульностью устройств накопления энергии, требования к точному формованию крышек сепараторов станут еще более строгими, что потребует постоянной модернизации и интеллектуализации процессов литья под давлением. Строго контролируя эти ключевые технологические требования, Donghao Plastics может производить высококачественные, высокоэффективные-жгуты для аккумуляторных батарей и крышки сепараторов, удовлетворяя потребности клиентов в различных областях применения и еще больше повышая свою конкурентоспособность.