电池外包装膜成型模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种电池外包装膜成型模具，其包括：安装架；主气缸，设置于安装架，提供动力；凹模，设置有成型凹部，动力连接于主气缸，以在主气缸的驱动下上下移动；下模，相对地设置在凹模的下方，用于与凹模一起将置于凹模和下模之间的待成型的电池包装膜压紧，且设置有与凹模的成型凹部对齐的下模通孔；组合冲弓机构；以及动力机构。组合冲弓机构包括：小冲弓，穿设于下模的下模通孔；以及大冲弓，穿设于下模的下模通孔且套设在小冲弓外。动力机构动力连接于组合冲弓机构的小冲弓和大冲弓，以带动组合冲弓机构的小冲弓和大冲弓依次从下模的下模通孔中朝向凹模向上顶出及向下撤回，以将压紧在凹模和下模之间的电池包装膜冲压成型。
【专利说明】电池外包装膜成型模具
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及储能器件领域，尤其涉及一种电池外包装膜成型模具。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池因其具有较好的安全性能和较高的能量密度，在电子产品及电动汽车 中得到了广泛的应用，但随着电子产品及电动汽车的发展，人们对锂离子电池的能量密度 要求越来越高，对锂离子二次电池的生产成本要求越来越低。
[0003] 为了进一步提高软包装锂离子电池的能量密度，用于制作软包装锂离子电池外壳 的包装膜也越来越薄，更薄的包装膜在冲压成型的过程中容易破损。
[0004] 于2013年8月14日公布的中国专利申请公布号CN103240763A公开了一种锂离 子电池铝塑膜成型冲床及其成型方法，其采用双气缸成型方式的三片简易模具。三片简易 模具在成型过程中模面预压力较大，包装膜与模面的摩擦大，不能提高冲坑深度，对于更薄 的包装膜也很容易出现破损。对此有些软包装外壳成型设备公司提出了两步成型的成型方 式以提高包装膜拉伸的均匀性，提高包装膜的冲坑深度，如图1所示，首先，凹模3和下模4 一起将置于凹模3和下模4之间的待成型的电池包装膜8压紧，然后采用两个模具进行冲 坑，首先使用一个冲弓较小、倒角较大的模具S进行预拉伸，再使用另外一个正常的模具B 进行冲压成型。但是，预拉伸后的电池包装膜8由模具S转移到正常的模具B上时对定位 精度的要求高，容易出现因为错位造成的坏品。 实用新型内容
[0005] 鉴于【背景技术】中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电池外包装膜成型 模具，其能提高电池包装膜成型的优率。
[0006] 为了实现上述目的，本实用新型提供了 一种电池外包装膜成型模具，其包括：安装 架；主气缸，设置于安装架，提供动力；凹模，设置有成型凹部，动力连接于主气缸，以在主 气缸的驱动下上下移动；下模，相对地设置在凹模的下方，用于与凹模一起将置于凹模和下 模之间的待成型的电池包装膜压紧，且设置有与凹模的成型凹部对齐的下模通孔；组合冲 弓机构；以及动力机构。组合冲弓机构包括：小冲弓，穿设于下模的下模通孔；以及大冲弓， 穿设于下模的下模通孔且套设在小冲弓外。动力机构动力连接于组合冲弓机构的小冲弓和 大冲弓，以带动组合冲弓机构的小冲弓和大冲弓依次从下模的下模通孔中朝向凹模向上顶 出及向下撤回，以将压紧在凹模和下模之间的电池包装膜冲压成型。
[0007] 本实用新型的有益效果如下：
[0008] 本实用新型的电池外包装膜成型模具采用组合冲弓机构，大冲弓套设在小冲弓 夕卜，小冲弓和大冲弓用于分两步将电池包装膜冲压成型，即在同一个模具上实现两步成型， 解决了传统的依次使用两个模具分两步成型造成的第二步成型时定位不准的问题，由此避 免因为第二步成型时错位造成坏品，提高了电池包装膜成型的优率。此外，电池外包装膜成 型模具结构小巧，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为采用现有的电池外包装膜成型模具对电池外包装膜进行冲坑的平面示意 图；
[0010] 图2为根据本实用新型的电池外包装膜成型模具的一实施例的立体图，其中为了 清楚起见，电池包装膜以虚线示意地示出；
[0011] 图3为图2的部分立体图；
[0012] 图4为图3的剖视图；
[0013] 图5为图3的另一角度的剖视图；
[0014] 图6为大冲弓的立体图；
[0015] 图7为图6沿B-B线所作的剖视图；
[0016] 图8为图3的立体分解图；
[0017] 图9为根据本实用新型的电池外包装膜成型模具的另一实施例的部分立体图；
[0018] 图10为图9的剖视图；
[0019] 图11为图9的另一角度的剖视图；以及
[0020] 图12为图9的立体分解图。
[0021] 其中，附图标记说明如下：
[0022] 1安装架 6动力机构
[0023] 11底座 611小气缸
[0024] 12支架 6111缸体
[0025] 13顶盖 6112活塞杆
[0026] 2主气缸 612 U形块
[0027] 21主气缸缸体 613底板
[0028] 22主气缸活塞杆 614侧板
[0029] 3凹模 615大气缸
[0030] 31成型凹部 6151缸体
[0031] 4下模 6152活塞杆
[0032] 41下模通孔 621底板
[0033] 5组合冲弓机构 622固定板
[0034] 51小冲弓 623侧板
[0035] 52大冲弓 624伺服电机
[0036] 521 台阶 6241 机身
[0037] 522通孔 62似转轴
[0038] 523收容凹部 625联轴器
[0039] 53支撑块 626轴承座
[0040] 54小滑动板 627凸轮轴
[0041] 55小导向套 Μ中间凸轮
[0042] 56小导柱 Ν侧凸轮
[0043] 57大滑动板 7盖盘
[0044] 571通孔 8电池包装膜
[0045] 58大导向套 S、B模具
[0046] 59大导柱
【具体实施方式】
[0047] 下面参照附图来详细说明根据本实用新型的电池外包装膜成型模具。
[0048] 参照图2至图12,根据本实用新型的电池外包装膜成型模具包括：安装架1 ;主气 缸2,设置于安装架1，提供动力；凹模3,设置有成型凹部31，动力连接于主气缸2,以在主 气缸2的驱动下上下移动；下模4,相对地设置在凹模3的下方，用于与凹模3 -起将置于 凹模3和下模4之间的待成型的电池包装膜8压紧，且设置有与凹模3的成型凹部31对齐 的下|旲通孔41 ;组合冲弓机构5 ;以及动力机构6。组合冲弓机构5包括：小冲弓51，芽设 于下模4的下模通孔41 ;以及大冲弓52,穿设于下模4的下模通孔41且套设在小冲弓51 夕卜。动力机构6动力连接于组合冲弓机构5的小冲弓51和大冲弓52,以带动组合冲弓机 构5的小冲弓51和大冲弓52依次从下模4的下模通孔41中朝向凹模3向上顶出及向下 撤回，以将压紧在凹模3和下模4之间的电池包装膜8冲压成型。
[0049] 本实用新型的电池外包装膜成型模具采用组合冲弓机构5,大冲弓52套设在小冲 弓51外，小冲弓51和大冲弓52用于分两步将电池包装膜8冲压成型，即在同一个模具上 实现两步成型，解决了传统的依次使用两个模具分两步成型造成的第二步成型时定位不准 的问题，由此避免因为第二步成型时错位造成坏品，提高了电池包装膜成型的优率。此外， 电池外包装膜成型模具结构小巧、成本低。
[0050] 在安装架1的一实施例中，参照图2,安装架1可包括：底座11 ;支架12, 一端固定 连接底座11 ;以及顶盖13,固定连接支架12的另一端，设置有顶盖通孔（未示出）；其中， 凹模3、下模4、组合冲弓机构5位于由底座11、支架12以及顶盖13围成的空间内。
[0051] 在主气缸2的一实施例中，参照图2，主气缸2可包括：主气缸缸体21，设置在顶盖 13上；以及主气缸活塞杆22,上端穿设于主气缸缸体21，下端穿过顶盖通孔并固定连接于 凹模3。
[0052] 在根据本实用新型的电池外包装膜成型模具的一实施例中，参照图3、图8、图9和 图12,凹模3的成型凹部31可为通孔。
[0053] 在根据本实用新型的电池外包装膜成型模具的一实施例中，参照图2,所述电池外 包装膜成型模具还可包括：盖盘7,固定设置于凹模3上且平的底面封堵在成型凹部31上 而顶面固定连接于主气缸活塞杆22的下端，进而凹模3经由盖盘7而固定连接于主气缸活 塞杆22的下端。
[0054] 在根据本实用新型的电池外包装膜成型模具的一实施例中，成型凹部31可为盲 孔，盲孔的底面可为平面。
[0055] 在根据本实用新型的电池外包装膜成型模具的一实施例中，参照图6和图7,大冲 弓52具有带相对两个台阶521的通孔522,且各台阶521设置有收容凹部523。
[0056] 在组合冲弓机构5的一实施例中，参照图4至图12,组合冲弓机构5还可包括：支 撑块53,固定连接于小冲弓51下端，且穿设于大冲弓52的通孔内522 ;小滑动板54,固定连 接于支撑块53下端，且能够收容于大冲弓52的通孔522内；两个小导向套55,分别设置于 小滑动板54相对的两侧且分别与两个收容凹部523对准；两个小导柱56,各小导柱56的 上部收容于对应的收容凹部523内而下端穿设于对应的小导向套55 ;大滑动板57,固定连 接于大冲弓52下端，大滑动板57设置有通孔571，且通孔571大小与小滑动板54大小相互 匹配，以使小滑动板54从通孔571穿过；四个大导向套58,分别穿设于大滑动板57的四个 角上；以及四个大导柱59,各大导柱59的上部固定连接于下模4而下部穿设在相应大导向 套58内；其中，小滑动板54和大滑动板57各自动力连接于动力机构6,以在动力机构6的 驱动下，小滑动板54带动组合冲弓机构5的小冲弓51而大滑动板57带动组合冲弓机构5 的大冲弓52,以实现依次从下模4的下模通孔41中朝向凹模3向上顶出及向下撤回，以将 压紧在凹模3和下模4之间的电池包装膜8冲压成型。
[0057] 在动力机构6的一实施例中，动力机构6可为气动伺服机构。在一实施例中，参照 图2至图8,动力机构6可包括：小气缸611，具有缸体6111和出入于缸体6111的活塞杆 6112,小气缸611的活塞杆6112与小滑动板54连接，以在小气缸611的活塞杆6112出入 于小气缸611的缸体6111时带动小滑动板54上下移动，进而使小冲弓51向上顶出和向下 撤回；U形块612,容置并固定小气缸611的缸体6111，U形块613的两个侧壁的顶部与大 滑动板57固定连接；底板613,设置于U形块613的下方，底板613设置有通孔（未示出）； 两个侧板614,相对且位于底板613和下模4之间，侧板614的底部和顶部分别固定连接于 底板613和下模4 ;以及大气缸615,具有缸体6151和出入于缸体6151的活塞杆6152,大 气缸612的活塞杆6152穿过底板613设置的通孔而与U形块612的底部固定连接，以在大 气缸615的活塞杆6152出入于大气缸612的缸体6151时带动U形块612上下移动，进而 带动大滑动板57上下移动，从而使大冲弓52向上顶出和向下撤回。
[0058] 在动力机构6的一实施例中，动力机构6可为电动伺服机构。在一实施例中，参照 图9至图12,动力机构6可包括：底板621 ;固定板622,位于底板621与下模4之间，固定板 622的底部和顶部分别固定连接于底板621和下模4 ;两个侧板623,相对且位于底板621和 下模4之间，侧板623的底部和顶部分别固定连接于底板621和下模4 ;伺服电机624,包括 机身6241和转轴6242,机身6241固定于固定板622上；联轴器625,穿设于固定板622上， 一端与伺服电机624的转轴6242连接；两个轴承座626,固定在下模4上并位于下模4的 下方；以及凸轮轴627,两端穿设在两个轴承座626上且其中一端露出于相应的轴承座626 并连接于联轴器625的另一端，凸轮轴627设置有中间凸轮Μ及位于中间凸轮Μ两侧的两 个侧凸轮Ν，中间凸轮Μ与小滑动板54啮合，两个侧凸轮Ν分别在小滑动板54两侧与大滑 动板57啮合，中间凸轮Μ的凸轮顶和两个侧凸轮Ν的凸轮顶相反且在操作时中间凸轮Μ的 凸轮顶首先啮合小滑动板54,从而通过凸轮轴623的中间凸轮Μ和两个侧凸轮Ν的凸轮运 动，使小滑动板54和大滑动板57上下移动，进而使组合冲弓机构5的小冲弓51和大冲弓 52依次从下模4的下模通孔41中朝向凹模3向上顶出及向下撤回，以将压紧在凹模3和下 模4之间的电池包装膜8冲压成型。
[0059] 下面简单说明根据本实用新型的电池外包装膜成型模具操作步骤，参照图2至图 12〇
[0060] 首先，主气缸2将凹模3拉至最高点，使凹模3和下模4分离，组合冲弓机构5的 小冲弓51和大冲弓52在动力机构6的驱动下都撤回到最低点。
[0061] 上料并压紧：将待成型的电池包装膜8放置到凹模3和下模4之间，启动主气缸2 使凹模3向下移动压紧电池包装膜8。
[0062] 包装膜冲压成型：动力机构6通过将小滑动板54沿小导柱56向上顶出，进而使小 冲弓51向上顶出对电池包装膜8进行预拉伸，然后动力机构6将小冲弓51向下撤回；接着 动力机构6通过将大滑动板57向上顶出，进而使大冲弓52向上顶出，然后动力机构6将大 冲弓52向下撤回，最后电池包装膜8冲压成型。
【权利要求】
1. 一种电池外包装膜成型模具，其特征在于，包括： 安装架（1); 主气缸（2)，设置于安装架（1)，提供动力； 凹模（3)，设置有成型凹部（31)，动力连接于主气缸（2)，以在主气缸（2)的驱动下上下 移动； 下模（4)，相对地设置在凹模（3)的下方，用于与凹模（3) -起将置于凹模（3)和下模 (4)之间的待成型的电池包装膜（8)压紧，且设置有与凹模（3)的成型凹部（31)对齐的下 模通孔（41); 组合冲弓机构（5),包括： 小冲弓（51)，穿设于下模（4)的下模通孔（41);以及 大冲弓（52)，穿设于下模（4)的下模通孔（41)且套设在小冲弓（51)外；以及 动力机构（6)，动力连接于组合冲弓机构（5)的小冲弓（51)和大冲弓（52)，以带动组 合冲弓机构（5)的小冲弓（51)和大冲弓（52)依次从下模（4)的下模通孔（41)中朝向凹 模⑶向上顶出及向下撤回，以将压紧在凹模⑶和下模⑷之间的电池包装膜⑶冲压 成型。
2. 根据权利要求1所述的电池外包装膜成型模具，其特征在于，安装架（1)包括： 底座（11); 支架（12)，一端固定连接底座（11);以及 顶盖（13)，固定连接支架（12)的另一端，设置有顶盖通孔； 其中，凹模（3)、下模（4)、组合冲弓机构（5)位于由底座（11)、支架（12)以及顶盖（13) 围成的空间内。
3. 根据权利要求2所述的电池外包装膜成型模具，其特征在于，主气缸（2)包括： 主气缸缸体（21)，设置在顶盖（13)上；以及 主气缸活塞杆（22)，上端穿设于主气缸缸体（21)，下端穿过顶盖通孔并固定连接于凹 模⑶。
4. 根据权利要求3所述的电池外包装膜成型模具，其特征在于，凹模（3)的成型凹部 (31)为通孔。
5. 根据权利要求4所述的电池外包装膜成型模具，其特征在于，所述电池外包装膜成 型模具还包括： 盖盘（7)，固定设置于凹模（3)上且平的底面封堵在成型凹部（31)上而顶面固定连接 于主气缸活塞杆（22)的下端，进而凹模（3)经由盖盘（7)而固定连接于主气缸活塞杆（22) 的下端。
6. 根据权利要求1所述的电池外包装膜成型模具，其特征在于，成型凹部（31)为盲孔， 盲孔的底面为平面。
7. 根据权利要求1所述的电池外包装膜成型模具，其特征在于，大冲弓（52)具有带相 对两个台阶（521)的通孔（522)，且各台阶（521)设置有收容凹部（523)。
8. 根据权利要求7所述的电池外包装膜成型模具，其特征在于，组合冲弓机构（5)还包 括： 支撑块（53)，固定连接于小冲弓（51)下端，且穿设于大冲弓（52)的通孔内（522); 小滑动板（54)，固定连接于支撑块（53)下端，且能够收容于大冲弓（52)的通孔（522) 内； 两个小导向套（55)，分别设置于小滑动板（54)相对的两侧且分别与两个收容凹部 (523)对准； 两个小导柱（56)，各小导柱（56)的上部收容于对应的收容凹部（523)内而下端穿设于 对应的小导向套（55); 大滑动板（57)，固定连接于大冲弓（52)下端，大滑动板（57)设置有通孔（571)，且通 孔（571)大小与小滑动板（54)大小相互匹配，以使小滑动板（54)从通孔（571)穿过； 四个大导向套（58)，分别穿设于大滑动板（57)的四个角上；以及 四个大导柱（59)，各大导柱（59)的上部固定连接于下模（4)而下部穿设在相应大导向 套（58)内； 其中，小滑动板（54)和大滑动板（57)各自动力连接于动力机构（6)，以在动力机构 (6)的驱动下，小滑动板（54)带动组合冲弓机构（5)的小冲弓（51)而大滑动板（57)带动 组合冲弓机构（5)的大冲弓（52)，以实现依次从下模（4)的下模通孔（41)中朝向凹模（3) 向上顶出及向下撤回，以将压紧在凹模（3)和下模（4)之间的电池包装膜（8)冲压成型。
9. 根据权利要求8所述的电池外包装膜成型模具，其特征在于，动力机构（6)为气动伺 服机构，动力机构（6)包括： 小气缸（611)，具有缸体（6111)和出入于缸体（6111)的活塞杆（6112)，小气缸（611) 的活塞杆（6112)与小滑动板（54)连接，以在小气缸（611)的活塞杆（6112)出入于小气缸 (611)的缸体（6111)时带动小滑动板（54)上下移动，进而使小冲弓（51)向上顶出和向下 撤回； U形块（612)，容置并固定小气缸（611)的缸体（6111)，U形块（613)的两个侧壁的顶 部与大滑动板（57)固定连接； 底板（613)，设置于U形块（613)的下方，底板（613)设置有通孔； 两个侧板￠14)，相对且位于底板￠13)和下模（4)之间，侧板￠14)的底部和顶部分 别固定连接于底板（613)和下模（4);以及 大气缸（615)，具有缸体（6151)和出入于缸体（6151)的活塞杆（6152)，大气缸（612) 的活塞杆（6152)穿过底板（613)设置的通孔而与U形块（612)的底部固定连接，以在大气 缸（615)的活塞杆（6152)出入于大气缸（612)的缸体（6151)时带动U形块（612)上下移 动，进而带动大滑动板（57)上下移动，从而使大冲弓（52)向上顶出和向下撤回。
10. 根据权利要求8所述的电池外包装膜成型模具，其特征在于，动力机构（6)为电动 伺服机构，动力机构（6)包括： 底板（621); 固定板（622)，位于底板（621)与下模（4)之间，固定板（622)的底部和顶部分别固定 连接于底板（621)和下模（4); 两个侧板￠23)，相对且位于底板（621)和下模（4)之间，侧板￠23)的底部和顶部分 别固定连接于底板（621)和下模（4); 伺服电机（624)，包括机身（6241)和转轴（6242)，机身（6241)固定于固定板（622) 上； 联轴器（625)，穿设于固定板（622)上，一端与伺服电机（624)的转轴（6242)连接； 两个轴承座（626)，固定在下模（4)上并位于下模（4)的下方；以及 凸轮轴￠27)，两端穿设在两个轴承座￠26)上且其中一端露出于相应的轴承座（626) 并连接于联轴器（625)的另一端，凸轮轴（627)设置有中间凸轮（M)及位于中间凸轮（M) 两侧的两个侧凸轮（N)，中间凸轮（M)与小滑动板（54)啮合，两个侧凸轮（N)分别在小滑动 板（54)两侧与大滑动板（57)啮合，中间凸轮（M)的凸轮顶和两个侧凸轮（N)的凸轮顶相 反且在操作时中间凸轮（M)的凸轮顶首先啮合小滑动板（54)，从而通过凸轮轴（623)的中 间凸轮（M)和两个侧凸轮（N)的凸轮运动，使小滑动板（54)和大滑动板（57)上下移动，进 而使组合冲弓机构（5)的小冲弓（51)和大冲弓（52)依次从下模（4)的下模通孔（41)中 朝向凹模⑶向上顶出及向下撤回，以将压紧在凹模⑶和下模⑷之间的电池包装膜（8) 冲压成型。
【文档编号】B21D37/10GK203843014SQ201420227174
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】陈绍宇, 游从辉, 段栋, 李琳, 李红磊, 方宏新 申请人:宁德新能源科技有限公司