半岛·体育(综合)官方APP下载新能源汽车电池箱用零件冷镦锻造工艺研究本文主要介绍了某合资品牌新能源电动平台底盘电池箱零件的成形方法和工艺流程，分析了新能源汽车电池箱零件的相关技术，探讨了新能源汽车电池箱零件的有效控制策略，旨在加强对新能源汽车电池箱零件冷镦成形工艺的研究，把控该项工艺实施的要点，基于实际情况选择适宜的冷镦钢线材材料，从多方面来把控各项工艺指标，从而保障新能源汽车电池箱零件的应用质量，提升汽车安全性能，促进新能源汽车制造行业的可持续发展。

　　新能源电池箱用异形零部件(图1)是新能源电池箱系统中一个重要的零件，设计寿命与整车寿命一致。本零件设计为可拆卸维修部件，与电池箱为非永久连接。本零件的主要功能是牢固地将动力电池固定在电池箱内，防止其在车辆使用过程中位置移动或者局部变形，造成电池破损或者性能下降。由于车辆在行驶过程中，会面临冲击和振动，以及长期使用过程中面临的气候改变、潮气锈蚀等问题，因此，本零件对于质量要求较高，采用冷镦的工艺进行生产比较有利。

　　冷镦工艺是少无切削金属压力加工新工艺之一，它是一种利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，并借助于模具，使金属体积作重新分布及转移，从而形成所需要的零件或毛坯的加工方法。冷镦工艺最适于用来生产螺栓、螺钉、螺母等标准紧固件。随着多工位冷镦机技术不断革新，更多更广泛的汽车异形零部件具备了冷镦生产条件，同时辅助一定的机加工工序可以制造出形状更加复杂且成本更有优势的汽车零部件。因此新能源汽车在飞速发展且不断降低成本的同时，会使用到越来越多的冷镦工艺汽车零部件，例如本零件。

　　该产品材料要求为C10C 冷镦钢牌号(执行标准DIN EN 10263-2-2017)，与国内钢厂合作半岛综合体育，评估材料国产化的可行性；经过对样品的成分，组织，夹杂物水平等多项性能指标分析，最终结论是具备国产化条件，实验品数据分析如下。

　　由于该零件冷镦过程中，变形量较大，局部承受的累积变形系数超过2.2，因此局部开裂的风险较高，为了避免零件局部的开裂，必须对原材料进行球化退火处理。

　　本零件形状比较复杂，为中空零件，并且产品尺寸精度较高。因此冷镦生产所需的模具配件也较多，形状复杂，精度要求较高。生产本零件的模具为5 工位组合模具，模具配件总数86 件，分为凸模模具组和凹模模具组，分别由几个类别组成：套筒、预应力组合凹模、冲头、冲杆、顶出管、顶针等等。

　　由于本零件形状特殊，两端直径大于中间，为了满足本产品的冷镦生产，需要采用造价高昂的开合活动模具，此类模具设计和制造较为复杂，尺寸精度要求0.05mm，关键部位表面粗糙度Ra0.8μm，采用锥形的凹模和4 片分瓣组合压力模具，生产中，必须开合动作一致，开合时刻精准稳定，一旦失误，模具就会过载碎裂，损失严重。

　　根据本零件的尺寸、成形工位数、成形负荷等方面因素，我公司选用500t 冷镦机进行冷镦生产。该冷镦机为德国某知名冷镦冷挤压设备制造商生产，整机进口，有效挤压力500t，6 个成形工位，采用立式模具布局方案，最大剪切直径36mm，配备有数控夹钳系统，成形压力监测系统，设备整体刚性良好，剪切精准，产品尺寸稳定。

　　⑴纯机加工工艺。国内大部分厂商目前采用机加工的方式生产此类零件，其主要工艺为：热轧钢材棒料切断→车削两端平面→车削零件外圆轮廓→钻通内孔→车削内孔→铣削沟槽。

　　其缺点是生产效率低，每天每台设备生产约500 ～800 件；人员劳动强度大，每台设备均需操作人员全程操作；产量质量不稳定，由于人员设备较多，多工序配合问题，产品尺寸波动严重半岛综合体育，产品合格率约为95%，难以满足现代汽车行业的通用质量标准。

　　⑵冷镦工艺。本公司采用冷镦+ 微量机加工的工艺，其主要工艺过程：热轧钢材→球化退火→线材表面磷化皂化→线材拉拔→冷镦毛坯→铣削沟槽。

　　其优点是生产效率高，可满足大批量产品快速生产，每天可生产4 万～6 万件；并且产品尺寸一致性好，直径和长度误差均在0.2mm 左右，可满足现代汽车自动化生产的需要；另外，产品质量稳定，产品合格率可达99.999%以上，对于涉及人身安全的汽车关键部位，产品质量尤为重要。

　　其缺点是设备投资较大；模具成本高，如果生产批量较少，则模具分摊成本较高，因此只适合大批量产品的生产。

　　本产品质量要求较高，共计12 个尺寸需要测量和控制，尺寸精度0.3 ～0.05mm 不等。为此本公司采用分级控制的方法制定测量方案，依据尺寸的重要性，通过不同的检验频次和检验方法进行测量。对于严格控制尺寸，采用了100%逐件检验的方法测量控制；对于重要尺寸，采用SPC 统计学结合抽检的方式控制；对于一般尺寸采用抽检的方式控制。

　　具体来讲，对于外部长度和直径尺寸，采用数显卡尺来测量；对于内孔直径尺寸，采用专用的内孔千分尺来测量；对于圆角和倒角，采用轮廓仪来测量；对于其他的复杂尺寸，则采用三坐标测量机进行测量。

　　通过落实完善的测量方案半岛综合体育，本零件尺寸控制良好，截至目前，共生产了4 个批次，累计2 万余件，送交客户端的产品合格率为100%，客户对此十分满意。

　　纵观新能源汽车用零件生产领域，冷镦工艺以其在净成形和低成本、高效率方面的优势，在能保证新能源汽车用零件质量可靠性的同时，还能降低成本。并且新能源汽车中部分底盘、转向、电池箱等系统的零件，尺寸和形状均适合采用冷镦工艺进行生产。随着新能源汽车行业的蓬勃发展，建议新能源汽车整车和总成生产商，在选择零件生产工艺时，可以考虑冷镦工艺。相信未来会有更多采用冷成形工艺的零件得到应用。

　　采购部总监，工程师，主要从事冷镦钢、模具及表面处理、热处理的供应商及产品的开发、采购工作，主导完成多个安全件用钢、非调钢材料及供应商的开发，参与多项智能检测设备的开发管理工作，参与完成多项实用新型专利研究。