ADC12
關(guān)注創(chuàng)建者：灰仔 創(chuàng)建時間：2021-03-13
ADC12的實例教程
在工業(yè)制造領(lǐng)域，ADC12和AL6063作為鋁合金家族中的兩大重要成員，因其獨特的性能特點而在各自的應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)不可替代的地位。然而，這兩種材料在表面處理技術(shù)上卻有著顯著的差異。
一、材料特性與表面處理必要性
ADC12屬于Al-Si-Cu系壓鑄鋁合金，含鋁86-92%、硅9.6-12.0%、銅1.5-3.5%，流動性優(yōu)異，適合制造氣缸蓋罩、傳感器支架等復(fù)雜壓鑄件。AL6063為Al-Mg-Si系變形鋁合金，鋁為余量，硅0.2-0.6%、鎂0.45-0.9%，擠壓性能好，廣泛用于建筑門窗、幕墻框架等型材。
鋁合金天然氧化膜僅0.01-0.1微米，防護(hù)性有限，易腐蝕且難以滿足多樣化性能需求。表面處理不僅能提升耐腐蝕性、耐磨性和裝飾性，還可賦予導(dǎo)電、絕緣等特殊功能。
二、核心表面處理技術(shù)對比介紹
三、兩種材料的表面處理技術(shù)對比
應(yīng)用場景參考:
結(jié)語：
ADC12和AL6063由于化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)的顯著差異，在表面處理適用性方面表現(xiàn)截然不同。ADC12作為高硅壓鑄鋁合金，表面處理面臨更多挑戰(zhàn)；AL6063作為成分簡單的變形鋁合金，具有優(yōu)異的表面處理性能。
選擇建議：
對于ADC12，建議優(yōu)先考慮粉末噴涂、電泳涂裝、化學(xué)鍍等技術(shù)；對于外觀要求較高的場合，可考慮特殊陽極氧化工藝，但成本較高。對于AL6063，陽極氧化是首選技術(shù)，能獲得優(yōu)異的裝飾和防護(hù)效果；其次可選擇電泳涂裝、粉末噴涂等技術(shù)。
展開 2、鋁碼應(yīng)力塑性應(yīng)變云圖（FL=981N）
鋁碼最大應(yīng)力為5.24Mpa，未超過ADC12的屈服165Mpa，沒有發(fā)生屈服。最大塑性應(yīng)變?yōu)?，沒有出現(xiàn)斷裂、損壞。
3、等效觀測點位移圖（FL=981N）
行李架等效觀測點位移圖，最大值為0.014mm，最終位移為0。
橫梁等效觀測點位移圖，最大值為0.018mm ，最終位移為0 。
分析結(jié)果（工況-加速拐彎）
1、鋁桿應(yīng)力塑性應(yīng)變云圖（FS=600N）
鋁桿最大應(yīng)力為8.4Mpa，未超過AL6063-T5的屈服145Mpa，沒有發(fā)生屈服。最大塑性應(yīng)變?yōu)?，沒有出現(xiàn)斷裂、損壞。
2、鋁碼應(yīng)力塑性應(yīng)變云圖（FS=600N）
鋁碼最大應(yīng)力為37.98Mpa，未超過ADC12的屈服165Mpa，沒有發(fā)生屈服。最大塑性應(yīng)變?yōu)?，沒有出現(xiàn)斷裂、損壞。
3、等效觀測點位移圖（FS=600N）
行李架等效觀測點位移圖，最大值為0.24mm ，最終位移為0 。
橫梁等效觀測點位移圖，最大值為0.26mm ，最終位移為0 。
分析結(jié)果（工況-加速顛簸）
1、鋁桿應(yīng)力塑性應(yīng)變云圖（ FA=2745N ）
鋁桿最大應(yīng)力為198.3Mpa，超過AL6063-T5的屈服145Mpa ，產(chǎn)生屈服。最大塑性應(yīng)變?yōu)?.09%，低于延伸率18%，沒有出現(xiàn)斷裂、損壞。
2、鋁碼應(yīng)力塑性應(yīng)變云圖（ FA=2745N ）
鋁碼最大應(yīng)力為52.75Mpa，未超過ADC12的屈服165Mpa，沒有發(fā)生屈服。最大塑性應(yīng)變?yōu)?，沒有出現(xiàn)斷裂、損壞。
3、等效觀測點位移圖（ FA=2745N ）
行李架等效觀測點位移圖，最大值為0.67mm ，最終位移為0 。
展開 一速0.3米/每秒
二速3.5/每秒
材料 ADC12
料溫 635度
鍾頭直徑 60mm
做了兩個射速比較, 第一張圖是一段速度, 第二張圖是二段速度。
一.技術(shù)參數(shù)
1.分析類型：穩(wěn)態(tài)熱仿真
2.材料：Cooler：ADC12
3.邊界條件：Ambient temperature：85℃
Cooler face temperature:75℃
Air Convention:10W/(m2·K)
4.載荷：IGBT PowerLoss=30W/chip
Diode PowerLoss=10W/chip
二.仿真模型
三.仿真結(jié)果
前殼金屬件最大等效塑性應(yīng)變0.012，小于材料Al-ADC12的最大斷裂延伸率0.01236結(jié)構(gòu)無風(fēng)險。
音腔支架最大等效塑性應(yīng)變0.083，小于材料PC-DX1135的最大斷裂延伸率0.53，失效風(fēng)險低，上圖灰色區(qū)域為塑性變形區(qū)域。
天線支架最大等效塑性應(yīng)變0.0，無塑性變形。
3、芯片焊錫四角處主板應(yīng)變云圖
建議增加MIC膠套，增加局部剛度，降低MIC附近主板變形
逆時針扭轉(zhuǎn)分析結(jié)果
1、加載2000N.MM扭矩卸載后整機(jī)殘余變形0.0169397弧度（0.97°）
2、殼體塑性應(yīng)變云圖
前殼塑膠件最大等效塑性應(yīng)變0.0106，小于材料PC+30GF%的最大斷裂延伸率0.01141，失效風(fēng)險低。
后殼最大等效塑性應(yīng)變0.256，小于材料PC的最大斷裂延伸率0.405，失效風(fēng)險低。
鋁電池蓋最大等效塑性應(yīng)變3.8e-3，小于材料Al6063的最大斷裂延伸率0.095，結(jié)構(gòu)無風(fēng)險。
前殼金屬件最大等效塑性應(yīng)變0.0119，小于材料Al-ADC12的最大斷裂延伸率0.01236結(jié)構(gòu)無風(fēng)險。
音腔支架最大等效塑性應(yīng)變0.223，小于材料PC-DX1135的最大斷裂延伸率0.53，失效風(fēng)險低，上圖灰色區(qū)域為塑性變形區(qū)域。
天線支架最大等效塑性應(yīng)變0.0，無塑性變形。
3、芯片焊錫四角處主板應(yīng)變云圖
建議增加MIC膠套，增加局部剛度，降低MIC附近主板變形
結(jié)果匯總
芯片焊錫四角處主板最大主應(yīng)變，紅色區(qū)域為高風(fēng)險，超過了2000的失效判據(jù)值。
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二、核心表面處理技術(shù)對比介紹
三、兩種材料的表面處理技術(shù)對比
應(yīng)用場景參考:
結(jié)語：
ADC12和AL6063由于化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)的顯著差異，在表面處理適用性方面表現(xiàn)截然不同。ADC12作為高硅壓鑄鋁合金，表面處理面臨更多挑戰(zhàn)；AL6063作為成分簡單的變形鋁合金，具有優(yōu)異的表面處理性能。
- **鑄鋁**（ADC12、A380）：輕量化、散熱好，用于小型制冷壓縮機(jī)。
- **鋼板**（SPHC、Q235）：沖壓焊接，用于封閉式殼體。
### 二、OptiStruct 核心分析與優(yōu)化流程
#### 1. 有限元模型建立（HyperMesh + OptiStruct）
- **幾何處理**：簡化倒角、小孔，抽取中面。
一.技術(shù)參數(shù)
1.分析類型：穩(wěn)態(tài)熱仿真
2.材料：Cooler：ADC12
3.邊界條件：Ambient temperature：85℃
Cooler face temperature:75℃
Air Convention:10W/(m2·K)
4.載荷：IGBT PowerLoss=30W/chip
Diode PowerLoss
外設(shè)
- 高達(dá)21個GPIO（IO有兩路供電電壓）
- 8路PWM
- 1個32位定時器，2個24位定時器
- 1路I2C
- 2路UART
- 2路SPI
- DMA
- 12通道ADC（7個ext、VGB_IP2、VBG_VT、VDD/4、VBG_0P6、溫度檢測）
- 支持WDT/WWDT
豐富的外設(shè)和接口：17個GPIO、2*SPI（Master/Slave）、I2C（Master/Slave）、I2S、UART、16bit語音ADC，12bit GPADC
6.
該芯片集成高達(dá)64MHz的高性能單片機(jī)；豐富接口：DMA、GPIO、SPI、UART、TIME、WTD，支持32MHz外部晶體，集成12位ADC。OM6626集成在芯片80K SRAM，256位EFUSE；1MB Flash；
圖3-4 分配計算域
雙擊 求解> 流動分析> 計算域> Domain-VOL_SOLID，計算域設(shè)置窗口中類型選擇“Solid Domain”，材料選擇“ADC12_20deg”，然后點擊“下一步”，在打開的流體模型窗口點擊“確定”，將網(wǎng)格分配到計算域。
壓縮機(jī)支架材料牌號為ADC12鑄鋁，性能參數(shù)如表1所示：
1.2 模態(tài)分析
模態(tài)分析是一種用來分析某結(jié)構(gòu)件或某系統(tǒng)的振動特性即固有頻率和振型的分析方法。根據(jù)Block Lanczos法，可分析出壓縮機(jī)支架的模態(tài)和陣型，其結(jié)構(gòu)振動方程可簡化為公式[9]（1）。
但是因為簡單也會導(dǎo)致不少小問題，比如如果R1取值為2K，Uref為5V，而R2的阻值范圍在5到10歐姆左右，那么R2分得的電壓Vo=0.01247到0.02488，電壓變化的范圍過小，如果ADC是12位的，ADC的參考電壓為3.3V，這時候ADC的采集值的范圍在15到30，也就是AD值的變化范圍有30-15=15個，而電阻的變化范圍為10-5=5歐姆，也就是5歐姆的變化范圍用15個AD值的變化來計算
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該項目設(shè)計了重型踏板車后懸架系統(tǒng)的搖臂和后懸架的搖臂，預(yù)計這兩個部件都將采用鑄造鋁合金JIS ADC 12進(jìn)行重力鑄造。后懸架系統(tǒng)由發(fā)動機(jī)缸體、排氣系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、減震器、后搖臂、車輪和輪胎組成。
