CN112207221A - 一种新能源汽车电池极柱冷镦成型工艺 - Google Patents
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Abstract
一种新能源汽车电池极柱冷镦成型工艺，包括以下步骤：步骤一：备料；按所需的原材料长度剪成柱体，得到半成品一；步骤二：将半成品一送入第一成型模具内挤压成型，获得半成品二；步骤三：将半成品二送入第二成型模具内挤压成型，获得半成品三；步骤四：将半成品三送入第三成型模具内挤压成型，获得半成品四；步骤五：将半成品四送入第四成型模具内切边成型，获得成品。本发明不同于传统对胚料进行切削以获得形状合适的电极的生产方式，通过冷镦的方式，将胚料制成电极，大大提高电极生产效率，彻底改善切削方式效率低下的问题，同时还有效减少材料的浪费，更好地控制生产成本；而且生产出来的极柱尾部平整，满足了产品使用要求，生产稳定。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车电池极柱加工技术领域，具体涉及一种新能源汽车电池极柱冷镦成型工艺。
背景技术
电池极柱是新能源汽车使用的一个重要部件，是一个使用频繁、技术要求高的导电部件，其加工质量的好坏直接影响整个产品的寿命和使用可靠性。电池极柱加工要求高，其表面粗糙度要求为不超0.8μm，产品的平整度要求不超过0.05，尤其是尾部和头部，表面清洁度有严格的要求，使用达英笔38号，划线后严禁散开，整个产品表面严禁有缺陷和铝屑残留，电池极柱采用铝材料（AL1060）制作，材料质地较软，易起皮，产品短，品质要求高，表面严禁有磕碰和划伤，加工难度大，电池极柱的加工一直困扰着工作人员。
目前，通常的加工方式是用CNC车加工，以铝型材为原材料，CNC车削需要很多次加工才能完成，存在四方毛刺过大、同心度、车加工的车刀痕等尺寸公差不稳定的缺点，而且效率低下，铝型材使用量大、成本高，易产生不良品，报废率高。
如果采用常规的强束模具（上面一个大孔和下面一个小孔的模具）来加工，经常会有产品尾部不平整的情况出现，目前客户对平整度的要求越来越高，因为产品在使用时需要旋铆，尾部不平整会直接导致产品和配件报废，这就会给生产带来极大的困扰和较大的损失；如果增大压力，模具可能会因为受力过大而引发潜在的危险；按照传统的工艺和做法，已经无法满足客户的需求。
因此，我们设计了一种新能源汽车电池极柱冷镦成型工艺来解决上述问题。
发明内容
为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种新能源汽车电池极柱冷镦成型工艺。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种新能源汽车电池极柱冷镦成型工艺，该电池极柱的头部为切去一个角的方形结构、杆部为设置两个台阶的台阶柱体、尾部的端面为水平面，该工艺包括以下步骤：
步骤一：备料；通过冷镦成型机将铝制的盘圆线按所需的原材料长度剪成柱体，得到半成品一；
步骤二：通过专用夹臂将半成品一送入第一成型模具的模腔内挤压成型，所述第一成型模具的模腔的下部设置有直倒角；由所述第一成型模具成型后获得有一个台阶且尾部平整的半成品二；
步骤三：通过专用夹臂将半成品二送入仿形的第二成型模具的模腔内挤压成型，获得有二个台阶且头部为蘑菇状的半成品三；
步骤四：通过专用夹臂将半成品三送入仿形的第三成型模具的模腔内挤压成型，获得有二个台阶且头部为圆盘状的半成品四；
步骤五：通过专用夹臂将半成品四送入仿形的第四成型模具的模腔内切边成型，获得头部为方形带切角的成品。
优选的技术方案为：所述专用夹臂由左右对称设置的第一夹臂和第二夹臂组合而成；所述第一夹臂夹取端的内侧面开设有用于夹取头部的第一上槽体和用于夹取杆部的第一下槽体，所述第一下槽体与所述第一上槽体连通设置，所述第一下槽体开设在所述第一上槽体下端的中部；所述第二夹臂夹取端的内侧面开设有用于夹取头部的第二上槽体和用于夹取杆部的第二下槽体，所述第二下槽体与所述第二上槽体连通设置，所述第二下槽体开设在所述第二上槽体下端的中部；所述第一夹臂与所述第二夹臂组合夹取时，所述第一上槽体与所述第二上槽体相对设置且两者的底部形成一个挡面，所述第一下槽体与所述第二下槽体相对设置且在所述挡面的下端形成一个通道。
优选的技术方案为：所述第一上槽体、第一下槽体、第二上槽体和第二下槽体均为圆弧槽，且所述第一上槽体、第二上槽体的弧度均与所述电池极柱的头部形状对应设置。
优选的技术方案为：所述第一成型模具包括模具本体，所述模具本体的内部开设有竖向的阶梯孔，所述阶梯孔包括直径由上至下依次变小的第一竖孔、第二竖孔和第三竖孔，所述第一竖孔内设置有可上下运动的顶针，所述第三竖孔内设置有可上下运动的顶棒；所述第一竖孔与所述第二竖孔的阶梯处设置有圆倒角，所述第二竖孔与所述第三竖孔的阶梯处设置有直倒角。
优选的技术方案为：所述直倒角的两侧对边连线的夹角为120°~130°。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：
本发明设计的工艺方法，不同于传统对胚料进行切削以获得形状合适的电极的生产方式，本发明通过冷镦的方式，将胚料制成电极，大大提高电极生产效率，彻底改善切削方式效率低下的问题，同时还有效减少材料的浪费，更好地控制生产成本；而且生产出来的极柱尾部平整，实现稳定量产，不良率下降，生产效率提高，满足了产品使用要求，不再需要用车削的方式实现，节约了资源，生产稳定，而且模具不会因为受力过大而引发潜在的危险。
附图说明
图1为本发明中产品成型过程示意图。
图2为第一成型模具示意图。
图3为圆倒角位置示意图。
图4为直倒角位置示意图。
图5为专用夹臂正面示意图。
图6为专用夹臂背面示意图。
图7为第一夹臂示意图。
图8为第二夹臂示意图。
以上附图中，，模具本体1，第一竖孔2，第二竖孔3，第三竖孔4，顶针5，顶棒6，圆倒角7，直倒角8，第一夹臂11，第二夹臂12，第一上槽体13，第一下槽体14，第二上槽体15，第二下槽体16，挡面17，通道18。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1~图8。须知，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：如图1所示，一种新能源汽车电池极柱冷镦成型工艺，该电池极柱的头部为切去一个角的方形结构、杆部为设置两个台阶的台阶柱体、尾部的端面为水平面，该工艺包括以下步骤：
步骤一：备料；通过冷镦成型机将铝制的盘圆线按所需的原材料长度剪成柱体，得到半成品一（如图1中的a所示）。冷镦成型机为多工位精密冷镦成型机；以铝制的盘圆线为原料，然后将铝制的盘圆线矫直送入多工位冷镦成型机的切模，多工位冷镦成型机通过曲轴带动剪刀动作，将所需原材料长度剪断成圆柱体，原材料的使用长度通过本领域技术人员的计算可以得到。
步骤二：将剪好的原材料强束成所需要尺寸，通过专用夹臂将半成品一送入第一成型模具的模腔内挤压成型，第一成型模具的模腔的下部设置有直倒角；由第一成型模具成型后获得有一个台阶且尾部平整的半成品二（如图1中的b所示）；
如图2~4所示，第一成型模具包括模具本体1，模具本体1的内部开设有竖向的阶梯孔，阶梯孔包括直径由上至下依次变小的第一竖孔2、第二竖孔3和第三竖孔4，第一竖孔2内设置有可上下运动的顶针5，第三竖孔4内设置有可上下运动的顶棒6；第一竖孔2与第二竖孔3的阶梯处设置有圆倒角7，第二竖孔3与第三竖孔4的阶梯处设置有直倒角8。直倒角8的两侧对边连线的夹角为120°~130°。
第一成型模具加工出来的产品（如图1中的b所示），为电池极柱的半成品；如图2所示，由上端的顶针5护住原材料（虚线位置）向下挤压，挤压到直倒角8位置，当原材料直倒角8位置成型完成后，下端的顶棒6顶住材料，不再向下运动，成型过程结束。原来没有直倒角8的台阶孔挤压出来的半成品尾端不平整，受到向上的力会有内凹的现象，设置直倒角8后，材料受到的力会分散一部分，使得半成品尾端更加平整。
本实施例中，半成品二的两侧对边连线的夹角为130°。
步骤三：通过专用夹臂将半成品二送入仿形的第二成型模具的模腔内挤压成型，获得有二个台阶且头部为蘑菇状的半成品三（如图1中的c所示）；
本实施例中，半成品三的两侧对边连线的夹角为130°，头部预成型厚度为2.6mm，蘑菇头外径为16mm，第二台阶为预成型台阶。
步骤四：通过专用夹臂将半成品三送入仿形的第三成型模具的模腔内挤压成型，获得有二个台阶且头部为圆盘状的半成品四（如图1中的d所示）；
本实施例中，半成品四的两侧对边连线的夹角为130°，头部预成型厚度为2mm，头部成型外圆直径为23mm，第二台阶成型。
步骤五：通过专用夹臂将半成品四送入仿形的第四成型模具的模腔内切边成型，获得头部为方形带切角的成品（如图1中的e所示）。按照指定料道出料，落入输送带，防止产品砸伤和撞伤，输送出设备。
优选的实施方式为：如图5~图8所示，专用夹臂由左右对称设置的第一夹臂11和第二夹臂12组合而成；第一夹臂11夹取端的内侧面开设有用于夹取头部的第一上槽体13和用于夹取杆部的第一下槽体14，第一下槽体14与第一上槽体13连通设置，第一下槽体14开设在第一上槽体13下端的中部；第二夹臂12夹取端的内侧面开设有用于夹取头部的第二上槽体15和用于夹取杆部的第二下槽体16，第二下槽体16与第二上槽体15连通设置，第二下槽体16开设在第二上槽体15下端的中部；第一夹臂11与第二夹臂12组合夹取时，第一上槽体13与第二上槽体15相对设置且两者的底部形成一个挡面17，第一下槽体14与第二下槽体16相对设置且在挡面17的下端形成一个通道18。
优选的实施方式为：如图5~图8所示，第一上槽体13、第一下槽体14、第二上槽体15和第二下槽体16均为圆弧槽，圆弧槽可以实现对极柱更好的定位保护。第一上槽体13、第二上槽体15的弧度均与头部的形状对应设置，圆弧槽的弧度与电池极柱的接触面形状吻合，可以防止接触时彼此划伤。
专用夹臂在夹臂的夹取端设置了挡面，可以将极柱的头部定位，夹住头部而不是杆部，可以在冷镦过程中对较短的电池极柱进行夹取，实现过模，保护了产品的头部也保护了产品的杆部不被划伤。
本发明设计的工艺方法，不同于传统对胚料进行切削以获得形状合适的电极的生产方式，本发明通过冷镦的方式，将胚料制成电极，大大提高电极生产效率，彻底改善切削方式效率低下的问题，同时还有效减少材料的浪费，更好地控制生产成本；而且生产出来的极柱尾部平整，实现稳定量产，不良率下降，生产效率提高，满足了产品使用要求，不再需要用车削的方式实现，节约了资源，生产稳定，而且模具不会因为受力过大而引发潜在的危险。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种新能源汽车电池极柱冷镦成型工艺，该电池极柱的头部为切去一个角的方形结构、杆部为设置两个台阶的台阶柱体、尾部的端面为水平面，其特征在于：该工艺包括以下步骤：
步骤一：备料；通过冷镦成型机将铝制的盘圆线按所需的原材料长度剪成柱体，得到半成品一；
步骤二：通过专用夹臂将半成品一送入第一成型模具的模腔内挤压成型，所述第一成型模具的模腔的下部设置有直倒角；由所述第一成型模具成型后获得有一个台阶且尾部平整的半成品二；
步骤三：通过专用夹臂将半成品二送入仿形的第二成型模具的模腔内挤压成型，获得有二个台阶且头部为蘑菇状的半成品三；
步骤四：通过专用夹臂将半成品三送入仿形的第三成型模具的模腔内挤压成型，获得有二个台阶且头部为圆盘状的半成品四；
步骤五：通过专用夹臂将半成品四送入仿形的第四成型模具的模腔内切边成型，获得头部为方形带切角的成品。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池极柱冷镦成型工艺，其特征在于：所述专用夹臂由左右对称设置的第一夹臂和第二夹臂组合而成；所述第一夹臂夹取端的内侧面开设有用于夹取头部的第一上槽体和用于夹取杆部的第一下槽体，所述第一下槽体与所述第一上槽体连通设置，所述第一下槽体开设在所述第一上槽体下端的中部；所述第二夹臂夹取端的内侧面开设有用于夹取头部的第二上槽体和用于夹取杆部的第二下槽体，所述第二下槽体与所述第二上槽体连通设置，所述第二下槽体开设在所述第二上槽体下端的中部；所述第一夹臂与所述第二夹臂组合夹取时，所述第一上槽体与所述第二上槽体相对设置且两者的底部形成一个挡面，所述第一下槽体与所述第二下槽体相对设置且在所述挡面的下端形成一个通道。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车电池极柱冷镦成型工艺，其特征在于：所述第一上槽体、第一下槽体、第二上槽体和第二下槽体均为圆弧槽，且所述第一上槽体、第二上槽体的弧度均与所述电池极柱的头部形状对应设置。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车电池极柱冷镦成型工艺，其特征在于：所述第一成型模具包括模具本体，所述模具本体的内部开设有竖向的阶梯孔，所述阶梯孔包括直径由上至下依次变小的第一竖孔、第二竖孔和第三竖孔，所述第一竖孔内设置有可上下运动的顶针，所述第三竖孔内设置有可上下运动的顶棒；所述第一竖孔与所述第二竖孔的阶梯处设置有圆倒角，所述第二竖孔与所述第三竖孔的阶梯处设置有直倒角。
5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车电池极柱冷镦成型工艺，其特征在于：所述直倒角的两侧对边连线的夹角为120°~130°。
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| CN115570091A (zh) * | 2022-09-24 | 2023-01-06 | 厦门海辰储能科技股份有限公司 | 极柱冷镦成型模具、成型设备及制备方法 |
| CN115570091B (zh) * | 2022-09-24 | 2023-12-26 | 厦门海辰储能科技股份有限公司 | 极柱冷镦成型模具、成型设备及制备方法 |
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