電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計，一文看得懂的機械加工工藝

1.車削

車削主要是在車床上，利用刀具對旋轉(zhuǎn)的工件進行切削加工。車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應(yīng)的加工。車削的加工原理為：工件旋轉(zhuǎn)（主運動），車刀在平面內(nèi)作直線或曲線運動（進給運動），可用以加工內(nèi)外圓柱面、端面、圓錐面、成型面和螺紋等。車削圓柱面時，車刀沿平行于工件旋轉(zhuǎn)軸線的方向運動；車削端面或切斷工件時，車刀沿垂直于工件旋轉(zhuǎn)軸線的方向水平運動。若車刀的運動方向與工件的旋轉(zhuǎn)軸線成一條斜角，那么可加工成圓錐面。

車削加工的主要參數(shù)是背吃刀量和進給量。背吃刀量指垂直于進給速度方向的切削層最大尺寸，一般指工件上以加工表面和待加工表面間的垂直距離。進給量是指工件（或刀具）每旋轉(zhuǎn)一周或往復(fù)一次，或刀具每轉(zhuǎn)過一齒時，工件或工具在進給運動方向上的相對位移。在粗車時，盡量使用大的背吃刀量和進給量以提高生產(chǎn)率，而在精車時，則選用較小的背吃刀量和進給量，以保證工件所要求的加工精度和表面質(zhì)量。

2.銑削

銑削和車削運動方式相反，它是利用旋轉(zhuǎn)的多人刀具作旋轉(zhuǎn)運動來切削工件，是高效率的加工方法。銑削時，刀具旋轉(zhuǎn)（主運動），工件移動（進給運動），工件也可固定，但此時旋轉(zhuǎn)的刀具還必須移動，即刀具同時完成主運動和進給運動。銑削一般在銑床或鏜床上進行，適用于加工平面、溝槽、各種成型面如花鍵、齒輪、螺紋和模具的特殊型面等。

銑削的特征是：銑刀各刀齒周期性地間斷切削，每個刀齒在切削過程中厚度是變化的，每齒進給量表示銑刀每轉(zhuǎn)過一個刀齒的時間內(nèi)工件的相對位移量。

3.鉆削

鉆削是加工孔的基本方法，通常在鉆床或車床上進行，也可在鏜床或銑床上進行。鉆削時，鉆削刀具與工件作相對轉(zhuǎn)動（主運動）并作軸向進給運動。由于鉆削的精度較低，故鉆削主要用于粗加工或精加工之前的預(yù)加工。

4.磨削

磨削是以較高的線速度旋轉(zhuǎn)的磨料、磨具（如砂輪）對工件的表面進行加工。磨削加工在機械上屬于精加工，加工量少，精度高。磨削用于加工工件的內(nèi)外圓柱面、圓錐面、平面、螺紋、花鍵、齒輪等特殊、復(fù)雜的成型表面。由于磨粒硬度高，磨具具有自銳性，因此磨削可用于加工各種材料，包括淬硬鋼、各種合金鋼、硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷和大理石等高硬度金屬和非金屬材料。磨削分為外圓磨削、內(nèi)圓磨削、平面磨削和無心磨削。外圓磨削主要在外圓磨床上進行，用以磨削軸類工件的外圓柱，磨削時，工件低速旋轉(zhuǎn)，若工件同時作縱向往復(fù)移動并在縱向移動的每次單行程或雙行程后砂輪相對工件作橫向進給，則稱為縱向磨削法；若砂輪寬度大于被磨削的表面長度，則工件不需作縱向往復(fù)移動，稱為切入磨削法。切入磨削法的效率高于縱向磨削法。內(nèi)圓磨削主要在內(nèi)圓磨床、萬能外圓磨床或坐標(biāo)磨床上進行，主要磨削工件的圓柱孔、圓錐孔和孔端面，一般采用縱向磨削法，而磨削成型內(nèi)表面時可采用切入磨削法。在坐標(biāo)磨床上磨削內(nèi)孔時，工件固定在工作臺上，砂輪除作高速旋轉(zhuǎn)外，還繞所磨孔的中心線作行星運動。平面磨削主要是在平面磨床上磨削平面、溝槽等，其分為兩種：用砂輪外圓表面磨削的稱為周邊磨削，用砂輪端面磨削的稱為端面磨削。無心磨削是在無心磨床上進行，用以磨削工件外圓，磨削時，工件不用頂尖定心和支承，而是放在砂輪與導(dǎo)輪之間，由其下方的托板支承，并由導(dǎo)輪帶動旋轉(zhuǎn)。當(dāng)導(dǎo)輪軸線與砂輪軸線調(diào)整成斜交16°時，工件能邊旋轉(zhuǎn)邊自動沿軸向作進給運動，稱為貫穿磨削，其只適用于磨削外圓柱面。

磨削速度高，溫度也高，磨削加工可獲得較高的精度和很小的表面粗糙度，其不但可以加工軟材料，如未淬火鋼、鑄鐵和有色金屬，還可加工淬火鋼及其他道具不能加工的硬質(zhì)材料，如瓷件、硬質(zhì)合金等。磨削時的切削深度很小，在一次行程中所能切除的金屬層很薄，當(dāng)磨削加工時，從砂輪上飛出大量細的磨削，從工件上飛出大量金屬削，易對人造成傷害。

5.刨削

刨削是刨刀與工件作相對直線往復(fù)運動的切削加工，是加工平面的主要方法之一，適用于單小批量生產(chǎn)平面、垂直面和斜面。刨削可在牛頭刨床或龍門刨床上進行，其主運動是變速往復(fù)直線運動，因為在變速時有慣性。限制了切削速度的提高，并在回程時不切削，故而效率低，不適合大批量生產(chǎn)。刨削也可廣泛應(yīng)用于加工直槽、燕尾槽、T形槽、齒條、齒輪、花鍵、和母線為直線的成型面等。其特點是通用性好、效率低、精度不高。

6.鏜削

鏜削是一種用刀具擴大孔或其他圓形輪廓的內(nèi)徑車削工藝，其鏜刀旋轉(zhuǎn)作主運動，鏜刀或工件作進給運動。鏜削一般在鏜床、加工中心或組合機床上進行，主要用于加工箱體支架和機座等工件上的圓柱孔、螺紋孔孔內(nèi)溝槽或端面，當(dāng)采用特殊附件時，也可加工內(nèi)外球面、錐孔等。鏜削時，工件安裝在機床工作臺或機床夾具上，鏜刀裝夾在鏜桿上（也可與鏜桿制成整體），由主軸驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。鏜削的應(yīng)用范圍一般從半粗加工到精加工，其鏜刀類型分為單刃鏜刀、雙刃鏜刀和多刃鏜刀，一般采用的是單刃鏜刀。

7.拉削

拉削是使用拉床（拉刀）加工工件內(nèi)外表面的一種切削工藝，是拉刀在拉力作用下作軸向運動，加工工件的內(nèi)、外表面。拉削與其他切削作業(yè)不同，主要考慮的是刀具的磨損及刀具的使用壽命，在拉削作用下，數(shù)個齒同時嚙合，而且切削寬度經(jīng)常很大，移除切削比較困難，故常需要低粘度油。拉削分為內(nèi)拉削和外拉削。內(nèi)拉削用來加工各種形狀的通孔或孔內(nèi)通槽，如圓孔、方孔、多邊形孔、花鍵孔、鍵槽孔、內(nèi)齒輪等，拉削前要有已加工孔，讓拉刀能夠插入，一般情況下，拉削的孔直徑范圍為8～125毫米，深度不能超過孔徑范圍的5倍。外拉削用以加工非封閉性表面，如平面、成型面、溝槽、榫槽、葉片榫頭和外齒輪等，特別適合于在大量生產(chǎn)中加工比較大的平面和復(fù)合型面，如汽缸體、軸承座、連桿等。拉削具有效率高、精度高、范圍廣、結(jié)構(gòu)操作簡便等優(yōu)點，同時也有期刀具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高的缺點。拉削時，從工件上切除加工余量的順序和方式有成形式、漸成式、輪切式和綜合輪切式等。成形式加工精度高，表面粗糙度較小，但效率較低，拉刀長度較長，主要用于加工中小尺寸的圓孔和精度要求高的成形面。漸成式適用于粗拉削復(fù)雜的加工表面，如方孔、多邊形孔和花鍵孔等,這種方式采用的拉刀制造較易,但加工表面質(zhì)量較差。輪切式切削效率高，可減小拉刀長度，但加工表面質(zhì)量差，主要用于加工尺寸較大、加工余量較多、精度要求較低的圓孔。綜合輪切式是用輪切法進行粗拉削,用成形法進行精拉削,兼有兩者的優(yōu)點，廣泛用于圓孔拉削。

8.鋸切

鋸切是用邊緣具有許多鋸齒的刀具(鋸條、圓鋸片、鋸帶)或薄片砂輪等將工件或材料切出狹槽或進行分割的切削加工。鋸切可按所用刀具形式分為弓鋸切、圓鋸切、帶鋸切和砂輪鋸切等。弓鋸切是將鋸條張緊在弓形的鋸架上，并作直線往復(fù)運動，對工件進行切割,一般在弓鋸床上利用動力鋸切,也可用手工鋸切。由于弓鋸切在回程時不進行切削，故效率較低。圓鋸切是在圓鋸床上由主軸帶動圓鋸片旋轉(zhuǎn)對工件進行連續(xù)切割，效率較高。帶鋸切是在帶鋸床上利用兩個輪子把長而薄的環(huán)形鋸帶張緊，并驅(qū)動鋸帶作連續(xù)運動對工件進行切割。寬帶鋸切的效率高，切口窄,有取代弓鋸切的趨勢;窄帶鋸切適于切割扁平工件的外部曲線輪廓或成形的通孔。砂輪鋸切是用高速旋轉(zhuǎn)的薄片砂輪切割工件，適于切割難加工金屬材料。各種鋸切方法的精度都不高，除窄帶鋸切外，一般用于在備料車間切斷各種棒料、管料等型材。鋸切設(shè)備一般采用硬質(zhì)合金圓鋸片作為鋸切刀具，大大提高了鋸片的耐磨性，設(shè)備采用氣壓傳動實現(xiàn)對型材的夾緊和工進，采用電動機與鋸片同軸或帶增速的高速切割，使得切割面光滑，切削質(zhì)量高。

9.鑄造

9.1 壓力鑄造

壓力鑄造（簡稱壓鑄）是熔融金屬在高壓下高速充滿型腔，并在壓力下凝固成型而獲得鑄件的鑄造方法。其顯著特點是高壓和高速、精度高、產(chǎn)品質(zhì)量好（強度、硬度、表面光潔度好）、效率高、經(jīng)濟效果優(yōu)良（大批量生產(chǎn)）。在壓鑄生產(chǎn)中，壓鑄機、壓鑄合金、壓鑄模具是其三大要素，壓鑄工藝是將三大要素有權(quán)地組合并加以運用的過程。壓鑄也存在某些缺點，主要在于：液態(tài)金屬充填型腔速度高，流態(tài)不穩(wěn)定，鑄件易產(chǎn)生氣孔，不能進行熱處理；對內(nèi)凹復(fù)雜的鑄件加工較困難，高熔點合金（如銅，黑色金屬），壓鑄型壽命較低；不宜小批量生產(chǎn)，其主要原因是壓鑄型制造成本高，壓鑄機生產(chǎn)效率高，小批量生產(chǎn)不經(jīng)濟。

9.2 重力鑄造

重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱重力澆鑄。廣義的重力鑄造包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造，泥模鑄造等；窄義的重力鑄造主要指金屬型澆鑄。

10.沖壓

沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件（沖壓件）的成形加工方法。其坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。沖壓加工是借助于常規(guī)或?qū)Ｓ脹_壓設(shè)備的動力，使板料在模具里直接受到變形力并進行變形，從而獲得一定形狀,尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。材料，模具和沖壓設(shè)備(壓力機等)是沖壓加工的三要素。按沖壓加工溫度分為熱沖壓和冷沖壓。前者適合變形抗力高，塑性較差的板料加工；后者則在室溫下進行，是薄板常用的沖壓方法。它是金屬塑性加工（或壓力加工）的主要方法之一，也隸屬于材料成型工程技術(shù)。

沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強的特點。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具，工件精度可達微米級，且重復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔窩、凸臺等。冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。

沖壓的優(yōu)點，主要表現(xiàn)在：沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機的行程次數(shù)為每分鐘可達幾十次，高速壓力要每分鐘可達數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件；沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征；沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強度和剛度均較高；沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。

同時，沖壓也存在一些問題：沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟效益；沖壓加工時產(chǎn)生的噪音和振動兩種公害，而且操作者的安全事故時有發(fā)生。不過，這些問題并不完全是由于沖壓加工工藝及模具本身帶來的，而主要是由于傳統(tǒng)的沖壓設(shè)備及落后的手工操作造成的。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，特別是計算機技術(shù)的發(fā)展，隨著機電一體化技術(shù)的進步，這些問題一定會盡快而完善的得到解決；隨著板料強度的提高，傳統(tǒng)的冷沖壓工藝在成型過程中容易產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，無法滿足高強度鋼板的加工工藝要求。

沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實際生產(chǎn)中,常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。

11.注塑

注塑是一種工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)造型的方法。產(chǎn)品通常使用橡膠注塑和塑料注塑。 注塑還可分注塑成型模壓法。和壓鑄法。注射成型機（簡稱注射機或注塑機）是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備，注射成型是通過注塑機和模具來實現(xiàn)的。橡膠注射成型是一種將膠料直接從機筒注入模型硫化的生產(chǎn)方法。橡膠注塑的優(yōu)點是：雖屬間歇操作，但成型周期短，生產(chǎn)效率高取消了胚料準(zhǔn)備工序，勞動強度小，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異；塑料注塑：.塑料注塑是塑料制品的一種方法，將熔融的塑料利用壓力注進塑料制品模具中，冷卻成型得到想要各種塑料件。有專門用于進行注塑的機械注塑機。目前最常使用的塑料是聚苯乙烯。所得的形狀往往就是最后成品，在安裝或作為最終成品使用之前不再需要其他的加工。許多細部，諸如凸起部、肋、螺紋，都可以在注射模塑一步操作中成型出來。

注射模塑機（注塑機）有兩個基本部件：用于熔融和把塑料送入模具的注射裝置與合模裝置。合模裝置的作用在于：使模具在承受住注射壓力情況下閉合；將制品取出注射裝置在塑料注入模具之前將其熔融，然后控制壓力和速度將熔體注入模具。目前采用的注射裝置有兩種設(shè)計：螺桿式預(yù)塑化器或雙級裝置，以及往復(fù)式螺桿。螺桿式預(yù)塑化器利用預(yù)塑化螺桿（第一級）再將熔融塑料注入注料桿（第二級）。螺桿預(yù)塑化器的優(yōu)點是熔融物質(zhì)量恒定，高壓和高速，以及精確的注射量控制（利用活塞沖程兩端的機械止推裝置）。這些長處是透明、薄壁制品和高生產(chǎn)速率所需要的。其缺點包括不均勻的停留時間（導(dǎo)致材料降解）、較高的設(shè)備費用和維修費用。最常用的往復(fù)式螺桿注射裝置不需要柱塞即將塑料熔融并注射。

注塑工藝基礎(chǔ)：溫度、壓力、速度。注塑常見缺陷：縮孔、縮水、不飽模、毛邊、熔接痕、銀絲、噴痕、燒焦、翹曲變形、開裂/破裂、尺寸超差等。

【免責(zé)聲明】版權(quán)歸原作者所有，本文僅用于技術(shù)分享與交流，非商業(yè)用途！對文中觀點判斷均保持中立，若您認為文中來源標(biāo)注與事實不符，若有涉及版權(quán)等請告知，將及時修訂刪除，感謝關(guān)注！

-----------------------------------------------------------------

0、重磅 | 《新能源汽車動力電池包PACK設(shè)計課程從入門到精通40講+免費分享篇》視頻-2024年課程安排

持續(xù)更新：典型電池包案例分析（奧迪etron、捷豹I-pace、大眾MEB、MODEL3、通用BOLT等）：

為什么選擇這套課程：

大家好，我是LEVIN老師，近10年專注新能源動力電池包PACK系統(tǒng)設(shè)計、電池包熱管理設(shè)計及CFD仿真。

該課程是全網(wǎng)唯一系統(tǒng)層級的PACK設(shè)計教程，從零部件開發(fā)到結(jié)構(gòu)設(shè)計校核一系列課程，重點關(guān)注零部件設(shè)計、熱管理零部件開發(fā)、電氣零部件選型等，讓你從一個小白從零開始入門學(xué)習(xí)新能源電池包設(shè)計。

2024回饋新老新能源人，（新能源電池包技術(shù)）公眾號特惠，為方便大家提升，限量50份半價出售全套《新能源電池包PACK設(shè)計入門到進階30講+免費能分享篇》、《Fluent新能源電池包PACK熱管理仿真入門到進階28講+番外篇》視頻課程，并送持續(xù)答疑！了解更多課程，加微信號詳詢：LEVIN_simu

1、獨家 | Ansys Fluent新能源動力電池PACK熱仿真從入門到精通28講-2023年課程安排（電池包熱仿真）

說明：第5部分為免費分享篇，部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)公開資料收集和整理，不作為商業(yè)用途。

解決動力電池包MAP等效4C充電、熱失控?zé)嵋种啤?/span>恒功率AC/PTC滯環(huán)控制電路SOC模型設(shè)置教程；是目前市場上唯壹一套從PACK模型的簡化到熱模型建立和后處理評價標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)講解。希望能幫助到大家。

了解更多《動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)設(shè)計》、《starccm+電池包熱仿真課程》、《儲能系統(tǒng)熱管理設(shè)計與仿真課程》，
關(guān)注公眾號：新能源電池包技術(shù)
或加右方微信號：LEVIN_simu

聲明：本文系轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng)，請讀者僅作參考，并自行核實相關(guān)內(nèi)容。若對該稿件內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑，請立即與鐵甲網(wǎng)聯(lián)系，本網(wǎng)將迅速給您回應(yīng)并做處理，再次感謝您的閱讀與關(guān)注。