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ABB:3DCC公差分析夯实电池制造和能源转型的基石

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电池与ABB的核心业务——电气化和自动化密不可分。其电池业务包括集成牵引电池为电气化公共交通供电、用作数据中心不间断电源 (UPS) 的电池、用于替代建筑中柴油发动机的电池,以及船上的电池储能系统 (BESS) 。


根据其官网介绍,ABB致力于推动电池技术创新,利用其潜力创造一个更清洁、更电气化的世界。

     

ABB的公差设计挑

首先,ABB作为全球顶尖的电池提供商和电池制造技术方案提供商,引入最智能的公差设计与分析系统,从而改善整个设计与制造的流程(由经验估算到自动化计算转变、由人工试错到智能化分析转变),是引领行业发展的必然趋势。


其次,安全性、敏捷性、生产效率和环境问题,是电池行业普遍面临的四大挑战。其中每一项挑战的背后,都是制造工艺的精雕细琢、生产材料的精益求精,因此亟需一套完善的精度管理体系,融入产权全周期的数字孪生系统或数字主线中,实时对模型和数据进行公差分析和优化。

ABB的具体公差设计诉求

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电池盒上的孔位较多,而且孔径大小不一,在安装时常因公差分配问题,导致安装不上,或者安装后不稳定等情况。

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电池盒上盖装配合格率、上盖翻遍到箱体立面得间隙,以及安装支架装配合格率和安装顺序等,都在一定程度上带来了电池盒装配干涉和效率问题。

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电池板的平面度可能存在多种因素,所以要综合地、多维度地分析电池板制造变形、装配过程中的挤压,以及平面法向力导致的延展误差等。

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电池管理系统上都有很多的高低压连接器,面临针与孔的间隙计算、产品通断性能可靠性,以及插头壳体与密封垫的过盈量等难题。

3DCC的解决方案

1.针对电池盒多孔装配干涉问题,3DCC通过设置不同的装配方案,分析其不同装配工艺下的装配位置度,保证其CPK要求。如图示方案,两个零件均与夹具一个圆销和一个菱销进行定位安装,分别添加四个孔轴浮动约束,依次计算相对位置偏差,确定修改目标范围。

   

2. 针对电池盒装配干涉问题,3DCC可通过按照设定的装配定位方案进行虚拟装配,分析孔轴装配合格率以及侧边间隙。


3. 针对电池平面度问题,3DCC具备柔性件分析功能,可分析零件受力变形,并实现零件变形和公差的迭代分析。如图所示,3DCC分析单个电池板在受到平面法向力时的延展误差。

   

4. 通过多闭环计算分析,综合优化尺寸公差,实现插座壳体与压圈装配后的间隙计算;通过孔轴类闭环计算孔轴的最小间隙,保证产品密封性,解决插头壳体与密封垫的过盈量计算难题。

ABB的价值体现

1. 有效解决了电池盒装配干涉的问题,提高了产品生产效率,支撑了其电池业务的敏捷性/上市速度。


2. 针对性地解决了电池平面度、连接器密封性等问题,保障了电池的安全性,综合体上了产品的质量和性能。


3.有效地融入了ABB长期沉淀的工程公差知识,为将来的产品精度规划系统构建,以及智能公差分析融入到PLM数据主线打下良好基础。


4.除了提供软件产品外,诚智鹏科技还为ABB提供实时的技术咨询和计算服务,持续地推动客户构建电池供电的未来。

  

来源:诚智鹏
电源建筑尺寸链材料储能PLM数字孪生装配电气
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首次发布时间:2024-11-08
最近编辑:14天前
尺寸链计算及公差分析
尺寸链计算及公差分析软件
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