Спрос на станковую обработку деталей для новых энергетических транспортных средств растет: ключевыми являются легкая нагрузка и рассеивание тепла.

Исследование проводилось в рамках структурированной конструкции, компоненты были отобраны из критических подсистем NEV, включая корпуса аккумуляторов, крепления двигателя и охлаждающие пластины.Модели были подготовлены с использованием SolidWorks, обеспечивая точное определение допустимых размеров и поверхности.

Данные о свойствах материала были собраны из таблиц данных производителя и проверены в соответствии со стандартами ASTM и ISO.Параметры обрабатывающего процесса были получены из предыдущих промышленных отчетов и подтверждены через испытательное производство в центре обработки с ЧПУ.

• Оборудование для станков: 5-осевой вертикальный обрабатывающий центр с мониторингом в реальном времени.
• Материалы: сплавы алюминия (6061, 7075), нержавеющая сталь (304, 316L).
• Симуляция: Анализ конечных элементов (ANSYS) для моделирования теплового рассеяния под нагрузкой.
• Методы оценки: точность измерений (± 0,01 мм), шероховатость поверхности (Ra ≤ 0,8 мкм) и коэффициент теплопередачи.

Для обеспечения воспроизводимости были задокументированы все параметры и настройки испытаний.

Алюминиевые сплавы, полученные до45% снижение весаОбработанные алюминиевые охлаждающие пластины проявляли повышенную теплопроводность, что способствовало повышению эффективности системы батареи.

Таблица 1Механические и тепловые свойства испытуемых материалов

Результаты моделирования (рис. 1) показывают, что алюминиевые пластины достигли20~25% ниже температуры работыЭто напрямую способствует увеличению срока службы батареи и снижению требований к системе охлаждения.

Рисунок 1Распределение температуры в алюминиевых и нержавеющей стальных охлаждающих пластинах.

При сравнении с предыдущими промышленными исследованиями (Li et al., 2022; Zhang & Chen, 2023) результаты подтверждают, что точность обработки с помощью ЧПУ еще больше улучшает производительность легких сплавов.В отличие от отливных или штампованных компонентов, обработанные детали продемонстрировали превосходный контроль толерантности, критически важный для сборки в NEV.

Замеченные преимущества обусловлены высокой теплопроводностью алюминиевых сплавов и точностью, достижимой с помощью станковой обработки.Нержавеющая сталь остается незаменимой для деталей, требующих исключительной прочности, такие как конструктивные скобки, где должны быть сохранены пределы безопасности.

Результаты основаны на контролируемых лабораторных условиях с ограниченным производством партий.Масштабные промышленные испытания могут выявить дополнительные проблемы, такие как износ инструментов и эффективность затрат в массовом производстве.

Для производителей использование станков с ЧПУ для комплектующих NEV позволяет сбалансировать легкую нагрузку и производительность.Интеграция гибридных материалов ‒ алюминий для теплового управления и нержавеющая сталь для структурных нагрузок ‒ предлагает оптимальные решения.

Результаты подтверждают, что обработка с помощью ЧПУ имеет решающее значение для продвижения производства деталей NEV.В то время как нержавеющая сталь обеспечивает безопасность конструкцииСочетание обоих материалов с помощью точной обработки поддерживает растущие потребности NEV.Будущие исследования должны сосредоточиться на гибридных процессах, интегрирующих CNC с аддитивным производством для дальнейшего повышения гибкости проектирования и эффективности затрат.