TRUMPAI

Elektrinių transporto priemonių (EV) magistralių štampavimas pakeitė tradicinius laidų rinkinius kaip pramonės standartą aukštos įtampos energijos skirstymui, daugiausia dėl geresnės šiluminės efektyvumo, sumažinto svorio ir automatizuotos surinkimo galimybių. Naudojant progresyvus štampavimas , galima masiškai gaminti sudėtingas geometrijas su siaurais tolerancijomis, būtinomis baterijų blokams ir inversijos įrenginiams.

Pagrindiniai privalumai apima optimalų vietos panaudojimą kompaktiškose EV platformose ir galimybę integruoti pažangias funkcijas, pvz., tvirtinimo detalių surinkimą štampos formoje. Sprendimus priimantiems asmenims pereiti prie štuampuotų magistralių reiškia žingsnį link mastelio gamybos be defektų, kuris tiesiogiai padeda pasiekti elektrifikacijos tikslus – padidinti nuvažiuojamą atstumą ir sumažinti gamybos išlaidas.

Strateginis posūkis: kodėl elektrinėms transporto priemonėms reikia štampuotų magistralių

Perejimas nuo fleksibilinio kabelių laidų sistema iš žymės žymės busbarų nėra tik dizaino prielastis; tai inžinerijos neprikeliama, driven by the unique constraints of modern electric vehicle architectures. As EV battery packs and power electronics become denser, the spatial volume required by traditional round cables becomes a liability. Stamped busbars, with their flat, rectangular cross-sections, offer a significantly better packing factor, allowing engineers to route high-voltage power through narrow channels that would be impossible for wire harnesses.

Thermal management acts as the second critical driver. The surface area-to-cross-section ratio of a flat busbar is superior to that of a round cable, facilitating more efficient heat dissipation. This physical property allows busbars to carry higher current densities—referred to as srovės apkrova —neviršijant temperatūros ribų. Aukšto našumo EV, kai greito įkrovimo arba pagreitėjimo metu srovė gali staigiai padidėti, šis terminis atsarga yra būtina sistemos saugumui ir ilgaamžiškumui.

Be to, išspaudžiami magistraliniai laidai leidžia automatizuotą surinkimą, kuris yra pagrindinis masinės gamybos transporto priemonių gamybos principas. Skirtingai nuo kabelių, kuriuos dažnai reikia maršrutizuoti ir prijungti rankiniu būdu, standžius magistralinius laidus gali imti ir dėti robotų sistemos. Ši standumas taip pat sumažina prijungimo klaidų ir vibracijų sukeltų gedimų riziką, padidindamas aukštos įtampos elektros sistemos bendrą patikimumą.

Gaminių gamybos procesai: Išspaudimas vs. Formavimas vs. Traškinimas

Teisingo gamybos proceso pasirinkimas labai priklauso nuo gamybos apimties ir detalės sudėtingumo. Nors egzistuoja keletas metodų, progresyvus štampavimas yra lyderis didelės apimties EV gamyboje. Šiame procese metalo ritė paduodama per keletą stotelių viename formos komplekte. Kiekviena stotelė atlieka tam tikrą operaciją – pjaunamąją, lenkimo, išspaudimo arba kalnimo, palaipsniui formuodama jungtį. Šis metodas užtikrina nuoseklų kartojamumą ir palaiko didelį greitį, todėl tai yra ekonomiškai naudingiausias sprendimas metiniam tūriui, viršijančiam 20 000 vienetų.

Mažesnėms apimtims arba labai sudėtingoms 3D formoms, kurios negali būti lengvai išspausdintos, CNC strypų formavimas naudojamas. Šis procesas lenkia ir sukioja metalinius strypus į sudėtingas konfigūracijas be brangios kietos įrangos. Jis idealiai tinka prototipavimui arba mažos apimties našumo automobiliams, tačiau neturi tokio ciklo greičio kaip išspaudimas. Cheminis grafinimas arba lazerinis pjaustymas yra trečias pasirinkimas, skirtas ypač plonoms, sudėtingoms jungtims, naudojamoms baterijų modulių sujungimuose, kur mechaninė apkrova nuo išspaudimo gali deformuoti trapų medžiagą.

Pažangūs progresyvinės formos mazgai dabar integruoja sujungimas įmušimo metu gebėjimus. Pagrindiniai gamintojai naudoja sistemas, kurios gali įterpti tvirtinimo įtaisus, įterpti įstrižinius ar net surinkti daugiasluoksnius lamininius strypai tiesiai į spausdinimo aparatą. Šis integravimas panaikina antrines operacijas, sumažina tvarkymo išlaidas ir pagerina jungčių taškų padėties tikslumą.

Medžiagų mokslas: vario, aliuminio ir dviejų metalų

Spalvos ir aliuminio pasirinkimas yra pagrindinis busbar inžinerijos kompromisas. Vario (C11000) išlieka aukso standartu dėl laidumo, siūlydamas didžiausią ampakuotumą tūrio vienetui. Jis yra būtinas tokiose erdvės ribotose vietose kaip inverteriai ir traukiniai varikliai, kur svarbiausia maksimaliai padidinti galios tankumą. Tačiau vario kiekis yra sunkus ir brangus, todėl lengvatų gamybai sunku.

Aluminijaus (AA6000 serijos) tapo pageidautinu ilgų jungčių, tokių kaip pagrindinio akumuliatoriaus ir variklio ryšių, alternatyvu. Nors aliuminio laidumas sudaro tik apie 60 % nuo vario, jis yra maždaug 70 % lengvesnis. Padidinus skersinio pjūvio plotą, kad būtų kompensuotas žemesnis laidumas, inžinieriai gali pasiekti tokį patį elektros našumą, sverdami pusę mažiau nei atitinkamas varinis sprendimas. Šis masės sumažėjimas tiesiogiai lemia didesnį automobilio eigos nutolimą.

Norint užpildyti šią spragą, pramonė vis labiau remiasi bimetaliniais sprendimais . Tokios technologijos kaip trinties maišymo suvirinimas ar ultragarsinis suvirinimas sujungia varinius kontaktinius taškus (patikimiems, oksidacijai atspariems sujungimams) su aliumininiais pagrindiniais kūnais (norint sutaupyti svorio). Šie hibridiniai magistraliniai laidai siūlo abiejų medžiagų privalumus, tačiau reikalauja specializuotų gamybos partnerių, gebančių valdyti galvaninės korozijos riziką, būdingą skirtingų metalų sąsajose.

Išspaudžiamų magistralinių laidų gamybos projektavimas (DFM)

Sėkminga magistralės gamyba prasideda braižyme. Laikantis gamybai tinkamo konstravimo (DFM) principų, užtariama, kad detalė gali būti patikimai išspaudžiama be pernelyg didelio įrankių dėvėjimosi ar sugedimų. Svarbus veiksnys yra minimalus išlenkimasis spindulys . Daugumai vario ir aliuminio lydinių vidaus lenkimo spindulys turėtų būti ne mažesnis už medžiagos storį (1T), kad nebūtų įtrūkimų lenkimo išorinėje kraštinėje. Mažesni spinduliai įmanomi, tačiau gali reikalauti specialių medžiagų sukietinimo ar kalybos operacijų, kurios padidina sąnaudas.

Inžinieriai taip pat turi atsižvelgti į grįžtis – metalo grįžtamąją deformaciją po lenkimo, kai jis dalinai grįžta į pradinę formą. Aukštos stiprybės lydiniai pasižymi didesniu grįžimu, todėl spaustuvė turi šiek tiek perviršyti lenkimo kampą, kad būtų pasiekiamas galutinis pageidaujamas kampas. Tokio elgesio tikslus numatymas naudojant simuliacijos programinę įrangą yra gebančio spaustuvės partnerio bruožas.

Izoliacija ir izoliavimas yra vienodai svarbūs DFM aspektai. Aukštos įtampos EV magistralėms reikalinga patikima dielektrinė apsauga. Galimybės kinta nuo epoksidinio miltelinio dengimo (kuris užtikrina aukštą temperatūros atsparumą ir tolygų dengimą) iki šiluminiu būdu susitraukiančių žarnelių ir sluoksniuotų plėvelių. Izoliacijos pasirinkimas turi įtakos plokščių išspaudimui, nes reikia atsižvelgti į dangos storį, o aštrūs kraštai turi būti nudulkinami arba apdorojami, kad būtų išvengta izoliacijos pramušimo.

Pirkimo strategija: magistralių gamintojų vertinimas

Automobilių taikymams skirtų magistralių pirkimas reikalauja tiekėjų tikrinimo pagal griežtas kokybės standartus. IATF 16949 sertifikavimas yra neperkamas; tai patvirtina, kad gamintojo kokybės valdymo sistema atitinka automobilių tiekimo grandinės griežtus reikalavimus. Už paprastos sertifikacijos ribų vertinkite tiekėjo vertikalią integraciją. Idealu, kad partneris vidiniame lygmenyje tvarkytų įrankių projektavimą, presavimą, dengimą metalu ir surinkimą. Toks kontrolė sumažina pristatymo laiką ir centralizuoja atsakomybę už kokybę.

Perėjus nuo kūrimo prie masinės gamybos, gebėjimas didinti apimtis yra labai svarbus. Kai kurie gamintojai specializuojasi tik prototipams, o kiti reikalauja didelių minimalių užsakymų kiekių. Svarbu rasti partnerį, kuris galėtų užmegzti šią spragą, siekiant sklandžios paleidimo. Pagreitinkite savo automobilių gamybą su Shaoyi Metal Technology visapusiškos spaustukų sprendimai , užtikrinantys perėjimą nuo greito prototipavimo prie didelės apimties gamybos. Remdamiesi IATF 16949 sertifikuota tikslumu ir iki 600 tonų spaudimo galimybėmis, jie tiekia kritiškai svarbius komponentus, tokius kaip svirtys ir pagrindiniai rėmai, griežtai laikydamiesi visuotinių OEM standartų.

Galiausiai ieškokite „projektavimo palaikymo“ funkcijų. Geriausi tiekėjai veikia kaip jūsų inžinerijos komandos pratęsimas, ankstyvoje projektavimo stadijoje siūlydami DFM atsiliepimus, kad būtų sumažintos įrankių gamybos išlaidos ir pagerinamas detalės našumas. Jie turėtų naudoti modeliavimo įrankius, kad patvirtintų projektus dar prieš pradedant apdirbti plieną, užtikrindami sklandų ir be klaidų pereinant nuo CAD prie fizinės detalės.

Išvada

Kai elektriniai automobiliai toliau dominuoja automobilių pramonėje, išspaudų magistralių svarba tik didės. Šie komponentai yra EV variklio sistemų arterijos, kurios suderina konkuruojančius reikalavimus dėl galios tankio, svorio mažinimo ir gamybos mastelio. Inžinieriams ir tiekėjų specialistams sėkmė priklauso nuo medžiagų savybių, išspaudimo mechanikos ir strateginio partnerio pasirinkimo tarpusavio ryšio supratimo. Ankstyva DFM bendradarbiavimu pasirūpinus ir pasirenkant gamintojus su patvirtinta automobilių pramone, OEM gamintojai gali užtikrinti, kad jų energijos skirstymo sistemos būtų tokios pat patikimos ir efektyvios kaip ir automobiliai, kuriuos jie varo.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kodėl EV naudoti išspaudų magistralės yra pageidautinesnės nei kabeliai?

Išspausdinti magistraliniai laidai pasižymi puikiu erdvės naudojimu, geresniu šilumos valdymu ir yra pakankamai standūs, kad palaikytų automatizuotą robotinę surinkimą. Jie leidžia pasiekti didesnį srovės tankį (ampacitetą) mažesniame plotelyje, palyginti su tradiciniais apvaliais laidais, kas yra būtina tankioms EV akumuliatorių paketų konstrukcijoms.

2. Kuo skiriasi progresyvinis iškarpimas ir CNC formavimas?

Progresyvinis iškarpimas yra aukštos spartos gamybos procesas, tinkamas masinei gamybai (daugiau nei 20 000 vienetų), kurio metu naudojamas specialus įrankis atlikti kelias operacijas per vieną etapą. CNC formavimas yra lėtesnis, be įrankių reikalaujantis procesas, tinkamesnis mažo tiražo prototipams ar sudėtingoms 3D formoms, kurios sunkiai iškarposiama.

3. Ar aliumininiai magistraliniai laidai gali visiškai pakeisti varinius?

Ne visiškai. Nors aliuminis yra lengvesnis ir pigesnis, jo laidumas yra žemesnis nei vario. Jis puikiai tinka pagrindinei energijos perdavimui ten, kur leidžia erdvė didesniam skerspjūviui, tačiau kompaktiškose vietose, reikalaujančiose maksimalios galios tankio, pvz., inversijos įrenginiuose, tebėra teikiama pirmenybė vario laidams.

4. Kas yra IATF 16949 sertifikatas?

IATF 16949 yra pasaulinis techninis standartas, taikomas kokybės valdymo sistemoms automobilių pramonėje. Jis užtikrina, kad gamintojas turėtų patikimus procesus defektų prevencijai, tiekimo grandinės kintamumo mažinimui ir nuolatiniam tobulėjimui, kas yra privaloma tiekėjams pirmos eilės tiekėjams (Tier 1) ir OEM gamintojams.