因为离地高,防水、防尘成效好,动力电池置于车架之上、驾驶室之后的铺排格式受到越来越众安排者的青睐。
针对动力电池自宏大、防振本能条件高,某新能源车型正在斥地初期采用4点结合进步动力电池框与车架单侧结合的牢靠性。通过认识这4点结合的紧固格式,寻找结束构中存正在的管理过问题目、前上、下支架接触面贴合安排失当题目及其动力电池框正在车辆Y偏向存正在间隙难以打紧题目。
针对上述源由,联结车型斥地中的安装工艺流程,采用撤除中央结合点,同时撤除前上、下支架接触面贴合的计划,过程仿真认识、实车验证可能进步该处结合牢靠性。
某车型为4X2中型环卫纯电动车型,斥地初期动力电池框和车架结合格式如图1所示,1-前上支架,2-前下支架,3-车架,4-前立板,5-U形螺栓,6-动力电池框支架,7-后立板,8-动力电池框动力电池框8的底座和车架3的上翼面贴合,车辆单侧二者存正在4点紧凝集合。前上支架1固定正在动力电池框8的底板上,前下支架2和车架3的腹面结合。前上支架1和前下支架2通过螺栓结合。
前立板4、后立板7的上端均通过螺栓和动力电池框8的底板结合,它们的下端均与车架3的腹面结合。动力电池框8的后端有焊接支架6,倒穿的U形螺栓把车架3的纵梁和动力电池框8的后端紧固正在一道。
为了确保新能源车型动力电池的安好,正在新车走合试验中,试验职员把3辆新能源车型的动力电池框和车架结合处的紧固螺栓力矩纳入核心管控,每200km复紧检测一次,结果涌现以上4点结合处的螺栓松脱、拧紧力矩衰减题目非常,直接影响电池框结合牢靠性。
(1)前立板4、后立板7上半个别通过螺栓和电池框8的底座相连,其下半个别通过螺栓和车架3相连。螺栓正在整车的Y偏向打紧后,正在Z偏向,电池框8的底座和车架3之间不行相对运动。
(2)欲使U型螺栓、前上支架1和下支架2的结合螺栓结合出现轴向夹紧力,则须要车架3和电池框8的底座正在Z偏向不妨相对挪动,袪除管理。
因而,前立板4、后立板7两点的管理和两头的管理互闭连涉,直接影响结合牢靠性。撤除个别担理,省略零部件数目,消灭过问,告终下降重量、下降本钱本,而且进步了结合质地。
前端上支架1和下支架2贴合,通过螺栓打紧。因为实践存正在的加工差错,当动力电池框8的底座和车架3的上翼面贴当令,很难保障前端上支架1和下支架2同步贴合。即使支架1和支架2提前贴合,动力电池框8的底座和车架3上翼面就会有间隙,则动力电池和电池框前端的重量就会通过支架1和支架2之间的贴合面转达,容易酿成前上、下支架承载损坏。而且,因为裂缝的存正在,酿成U形螺栓打紧力矩为虚,容易松动。
如图2所示,正在临蓐线翻转正立后再装动力电池框8。为了使动力电池框8落装车架3上翼面时利便,立板4、立板7与动力电池框8的外面面正在Y偏向肯定存正在间隙。间隙以致立板4、立板7与动力电池框8正在Y偏向的紧固螺栓难以打紧。
(1)撤除前上、下支架接触面贴合,加大前上、下支架之间的隔断,使动力电池框8的底座和车架3的上翼面永远贴合,保障动力电池及电池框的重量首要由车架上翼面担负。
(2)撤除前立板4及紧固螺栓、同时撤除将后立板7与动力电池框8相连的螺栓,袪除电池框8的底座和车架3正在Z偏向挪动的管理,使前上、下支架之间的紧固螺和U形螺栓的拧紧力矩最大水平的转化为Z偏向(轴向)的夹紧力,使动力电池框8和车架3更容易打紧。
(1)仿真模子尽量模仿实车,策画时对模子总成施加Z向3g,X向0.8g,Y向0.5g加快率挫折。
(2)重量与U形螺栓拧紧力矩:动力电池重2.1t,电池框620kg,U型螺栓拧紧450Nm~550Nm。
对三种结合计划划分实行仿真策画,认识对象应力分散只是数值区别,分散部位不异,三种结合计划强度认识的应力值统计睹表1,应力分散如图3、图4、图5、图6、图7。
前上支架、前下支架、立板、动力电池框底板支架的资料均为DL510,表中最大应力值均正在安好周围之内;U形螺栓极限为785Mpa,应力值也正在安好周围之内。结合格式3撤除了前立板4及其紧固螺栓、撤除后立板7与动力电池框8之间的结合螺栓,与结合格式1比拟,各闭切部位的应力均有肯定水平的减低。
凭据表面认识,联结CAE仿线(原组织)实行了纠正安排,采用结合计划3,即正在本来4点结合的基本上撤除前立板4,撤除后立板7与动力电池框8底座之间的4颗结合螺栓。为了实车验证纠正计划的有用性,正在车辆满载23t形态下,正在国道实行走合试验时,每隔200km对管控螺栓的拧紧力矩检测一次,统一部位联贯衡量3次。中央如有松动,实时复紧后陆续试验。
纳入力矩管控的螺栓如图8所示。实车验证结果和表面认识、CAE仿真结果一概。纠正前、后螺栓拧紧统计数据如表2所示。
正在撤除前上、下支架贴合安排,使车架上翼面和电池框底座永远维持接触承载的基本上,对动力电池框与车架三种结合格式实行表面认识、仿真策画和实车验证,取得如下结论:
1、当去掉前立板4及其紧固螺栓、后立板7与动力电池框8之间的结合螺栓后,结合格式3前上、下支架及其U形螺栓处的应力值较结合格式1的应力值还略有下降,证实前立板4和后立板7与动力电池框的结合属于过管理,使此组织中存正在过问题目,下降了结合牢靠性。
2、比力实车纠正前后闭切部位管控螺栓拧紧力矩维持情状,涌现纠正计划结合格式3的前上、下支架紧固螺栓拧紧力矩、U形螺栓拧紧力矩均正在支配对象周围之内,力矩维持技能较组织纠正前有较大改观。
综上,撤除前上、下支架贴合安排,同时撤除前立板4及紧固螺栓、撤除后立板7与电池框8底座之间的结合螺栓,袪除动力电池框与车架正在整车Z偏向的管理,有利于前上、下支架结合螺栓和U形螺栓打紧,进步动力电池框和车架结合强度,进而进步动力电池的安好性。而且,撤除前立板4及其紧固螺栓,撤除后立板7的紧固螺栓,省略了零部件数目、重量和本钱。
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