
挑战:为动力电池提供嵌入式螺柱
电动汽车制造商(OEM)面临生产流程分散的挑战:设计与组装由自身负责,但制造环节由T1供应商负责。这种模式往往导致成本高昂的试错成本,最终造成产品质量不佳,用户的维护成本高。
对于一家领先的卡车制造商来说,这是一种常见情况。Bossard与OEM的设计团队及供应商合作,开发了一种用于电动卡车动力电池的嵌入式螺柱,满足相关技术要求、电气性能和装配负载能力。
成功案例
Bossard柏中与一家电动卡车OEM制造商及其供应商团队合作,在满足严格的电气绝缘和封装公差要求的同时,通过紧固解决方案降低模具、注塑及组装成本。
电动汽车制造商(OEM)面临生产流程分散的挑战:设计与组装由自身负责,但制造环节由T1供应商负责。这种模式往往导致成本高昂的试错成本,最终造成产品质量不佳,用户的维护成本高。
对于一家领先的卡车制造商来说,这是一种常见情况。Bossard与OEM的设计团队及供应商合作,开发了一种用于电动卡车动力电池的嵌入式螺柱,满足相关技术要求、电气性能和装配负载能力。
在设计车辆电池和电气系统时,轻量化设计和空间优化使材料变得更薄,空间更紧凑。多种电气组件、线束、连接器和母线排需以接近聚合物注塑工艺极限的紧凑布局集成安装。然而,保持元件间距与安全间隙对于恶劣工况下的可靠性至关重要(例如防止短路)。这类复杂结构的成型通常需要精密模具,使得传统紧固方案难以适用。
在此背景下,我们设计了一种嵌入式螺柱紧固件,用于将电气组件固定在聚合物载体上。该设计在满足复杂封装布局与电气绝缘要求的同时,严格遵循聚合物注塑工艺规范,从而实现了可量产的模具解决方案。
诸如PA6和PA6.6这类玻璃纤维增强聚酰胺材料,因其卓越的耐用性和电气绝缘特性,被广泛应用于电动汽车动力电池系统的零部件制造。Bossard凭借对设计优化原则的深刻理解,在无需注塑厂商持续指导的情况下,自主提出嵌入式螺柱紧固方案,从而优化设计与制造环节的协作。
此外,Bossard还全面掌握紧固件与此类材料的相互作用特性,包括抗拔出力和过扭矩性能等关键参数,确保所提出的设计方案在实际应用中能够实现高性能表现。
在传统模具设计中,通常采用外螺纹结构固定嵌入式螺柱。然而,本案例受限于空间约束,此方法无法实施,可能导致注塑过程中嵌件移位。为此,我们与模具工程师协同创新,将型芯销定位结构集成到嵌件螺柱设计中,该解决方案完全符合行业标准和工艺规范。
配图:外螺纹结构螺柱(左)和型芯销定位结构螺柱(右)
确保装配承载能力对于维持紧固件的扭矩要求(如8.8级或10.9级)至关重要。然而,单纯增大紧固件尺寸的方案并不可行:增加厚度可能违反防电弧间距要求(A),而加大直径则可能影响相邻部件的安全空间(B)。
Bossard通过创新的滚花设计专利攻克这一难题,该设计提升与聚合物基体的结合性能。通过有限元分析技术验证了机械性能的可靠性,同时借助CAD数据共享高效完成了间隙验证。通过与模具工程师的持续协同,最终确保了型芯销几何结构的制造可行性。