一种铝膜冲壳成型系统的制作方法

本发明涉及锂离子电池封装制成中的铝膜冲壳成型技术领域，具体涉及一种铝膜冲壳成型系统。

背景技术：

铝膜冲壳成型是目前软包锂电池生产中不可或缺的部分，冲壳速度与质量是目前进步的方向；目前的铝膜冲坑机构多采用一次成型，拉伸深度与拉伸后壳四角铝层厚度成为瓶颈。

另外，目前所使用的铝膜压紧结构多为刚性连接方式，不能有效消除机构在加工与组装过程中出现的平行度误差，导致压紧铝膜时上压板和凹模板之间存在平行度误差，使上压板和凹模板之间不能很好的贴合。平行度误差导致在冲壳成型时上压板和凹模板不能均匀的压紧铝膜，需要施加更大的压力迫使压板变形才能压紧铝膜，而且冲壳过程中还会导致产品四角褶皱，冲壳拉伸不均匀，应力不集中，卷边等问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种铝膜冲壳成型系统，缩短了冲坑时间，提高了冲坑深度，冲壳成型后铝壳四角铝层厚度更厚。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种铝膜冲壳成型系统，包括沿铝膜输送方向依次布设的上料装置、预冲壳装置、冲壳成型装置以及下料装置；所述冲壳成型装置包括从上至下依次设置的第一冲压机构、第一上压板、第一压力调节机构和顶升第一压力调节机构的第一升降机构，所述第一压力调节机构包括从上到下依次设置的第一凹模板和第一弹性调节机构，所述第一弹性调节机构具有多个弹性出力点，在压紧铝膜的过程中，所述第一凹模板与第一上压板配合用于压紧铝膜，所述弹性出力点作用于所述第一凹模板，可使所述第一凹模板发生变形。

优选的，所述第一弹性调节机构包括基座、活动设置于基座并贯穿基座的多个出力杆、位于基座底部并与基座连接的气路汇流板以及位于基座顶部用于限位出力杆的限位板。

优选的，所述气路汇流板为中空状结构，所述气路汇流板设置有多个进气孔和多个出气孔；所述基座开设有多个通槽，所述出力杆安装于所述通槽；所述气路汇流板的顶部设置有多个与所述通槽一一对应的凹槽，每一个所述凹槽内均设置有至少一个所述出气孔，所述出气孔与所述通槽连通。

优选的，所述出力杆包括相互连接的顶杆和底杆，所述顶杆的外径小于所述底杆的外径；所述限位板设置有多个限位槽，所述限位槽的内径大于所述顶杆的外径并小于所述底杆的外径，所述顶杆可穿过所述限位槽。

优选的，所述第一压力调节机构还包括设置于所述第一凹模板和第一弹性调节机构之间的第一下压板，所述第一下压板的底面设置有多个用于定位所述出力杆的定位槽。

优选的，所述第一升降机构包括平台、用于顶升平台的顶升件、用于顶升顶升件的传力机构和驱动传力机构的第一驱动机构。

优选的，所述预冲壳装置包括从上至下依次设置的第二冲压机构、第二上压板、第二压力调节机构和顶升第二压力调节机构的第二升降机构，所述第二压力调节机构包括从上至下依次设置的第二凹模板和第二弹性调节机构，所述第二凹模板与第二上压板配合用于压紧铝膜。

优选的，所述第二冲压机构为空气冲压机构，所述第二上压板开设有进气口，所述第二凹模板设置有排气口。

优选的，所述第一凹模板设置有将铝膜冲压成型产品的第一冲坑槽，所述第二凹模板设置有预冲铝膜的第二冲坑槽。

优选的，所述第二冲坑槽由底壁和自底壁向上延伸的侧壁围成，所述侧壁为从上至下向内弯曲的圆弧型，所述排气口设置于所述第二冲坑槽的底壁。

本发明的有益效果在于：本发明的铝膜冲壳成型系统，在冲壳成型前设置了预冲壳装置，使铝膜先进行预冲壳处理之后再进行最终的冲壳成型，进行预冲壳处理使铝膜有一次拉深的基础存在，在后续冲壳成型过程中可达到比现有技术中采用一次冲壳成型更深的深度，另外，在预冲壳处理后再进行冲壳成型处理，使得铝膜在冲壳成型的过程中塑性变形相对无预冲壳处理时少，能实现更快速的冲壳成型。在冲壳拉深过程中铝膜厚度集中减少多发生在形成的铝壳的四角区，由于有一次预冲壳进行拉深的基础，在冲壳成型时铝壳四角区材料流失更少，拉伸后铝壳四角铝层厚度更厚。

本发明的冲壳成型装置，通过第一上压板和第一凹模板压紧铝膜，在第一凹模板下方设置有第一弹性调节机构，第一弹性调节机构具有多个弹性出力点，在压紧铝膜的过程中，弹性出力点作用于所述第一凹模板，第一凹模板具有一定的变形性，通过第一弹性调节机构和第一凹模板配合使第一上压板、铝膜和第一凹模板之间紧密贴合，从而均匀的压紧铝膜，有效的消除了压紧铝膜过程中的第一上压板、铝膜和第一凹模板之间的平行度误差，极大的提高了铝膜冲壳成型的质量与速度。本发明的第一弹性调节机构具有多个弹性出力点，能够均匀且分散的输出压力，本发明的第一凹模板具有变形性，易于变形，能够抵消压紧过程中第一上压板、铝膜和第一凹模板之间的平行度误差带来的不良影响。本发明的第一弹性调节机构和第一凹模板配合，将第一弹性调节机构输出的点压力转化为面压力，再对铝膜进行压紧。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例一的冲壳成型装置的结构示意图；

图3是本发明实施例一的冲壳成型装置的分解示意图；

图4是本发明实施例一的预冲壳成型的过程示意图；

图5是本发明实施例一的第一弹性调节机构的分解结构示意图；

图6是本发明实施例二的冲壳成型装置的分解示意图。

附图标记为：附图标记为：a、上料装置；b、预冲壳装置；c、冲壳成型装置；d、下料装置；1、第一机架；101、上模板；102、第一上模架；103、第一下模板；2、第一冲压机构；21、冲头；22、丝杆螺母机构；23、第二驱动机构；3、第一上压板；4、第一凹模板；41、第一冲坑槽；5、第一弹性调节机构；51、基座；511、通槽；52、出力杆；521、顶杆；522、底杆；53、气路汇流板；531、进气孔；532、出气孔；533、凹槽；54、限位板；541、限位槽；6、第一升降机构；61、平台；62、顶升件；63、传力机构；64、第一驱动机构；7、第一下压板；71、第三冲坑槽；8、第二机架；81、第二上模架；82、第二下模板；9、第二上压板；91、进气口；10、第二弹性调节机构；11、第二凹模板；111、排气口；112、第二冲坑槽；12、第二升降机构。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1-6对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

实施例一。

如图1-3所示，本实施例涉及一种铝膜冲壳成型系统，包括沿铝膜输送方向依次布设的上料装置a、预冲壳装置b、冲壳成型装置c以及下料装置d；所述冲壳成型装置c包括从上至下依次设置的第一冲压机构2、第一上压板3、第一压力调节机构和顶升第一压力调节机构的第一升降机构6，所述第一压力调节机构包括从上到下依次设置的第一凹模板4和第一弹性调节机构5，所述第一弹性调节机构5具有多个弹性出力点，在压紧铝膜的过程中，所述第一凹模板4与第一上压板3配合用于压紧铝膜，所述弹性出力点作用于所述第一凹模板4，可使所述第一凹模板4发生形变。

本发明的铝膜冲壳成型系统，在冲壳成型前设置了预冲壳装置b，使铝膜先进行预冲壳处理之后再进行最终的冲壳成型，进行预冲壳处理使铝膜有一次拉深的基础存在，在后续冲壳成型过程中可达到比现有技术中采用一次冲壳成型更深的深度，另外，在预冲壳处理后再进行冲壳成型处理，使的铝膜在冲壳成型的过程中塑性变形相对无预冲壳处理时少，能实现更快速的冲壳成型。在冲壳拉深过程中铝膜集中减少多发生在形成的铝壳的四角区，由于有一次预冲壳进行拉深的基础，在冲壳成型时铝壳四角区材料流失更少，拉伸后铝壳四角铝层厚度更厚。

该冲壳成型装置c包括第一机架1，所述第一机架1设置有上模板101和第一下模板103，所述第一上模板101下方设置有第一上模架102，第一冲压机构2设置于上模板101用于铝膜冲坑，第一上压板3固定于第一上模架102的底部，第一压力调节机构设置于第一下模板103的顶部，第一升降机构6用于顶升第一压力调节机构。工作时，第一上模架102与第一上压板3固定不动，将铝膜从第一上压板3和第一凹模板4之间穿过，并使铝膜紧贴第一上压板3，第一升降机构6顶升第一压力调节机构，使第一上压板3和第一压力调节机构配合压紧铝膜，第一冲压机构2进行冲压，完成一次铝膜冲壳成型工序。

本发明的冲壳成型装置c，通过第一上压板3和第一凹模板4压紧铝膜，在第一凹模板4下方设置有第一弹性调节机构5，第一弹性调节机构5具有多个弹性出力点，第一凹模板4具有一定的变形性，在压紧铝膜的过程中，弹性出力点作用于所述第一凹模板4，可使第一凹模板4发生形变，通过第一弹性调节机构5和第一凹模板4配合使第一上压板3、铝膜和第一凹模板4之间紧密贴合，从而均匀的压紧铝膜，有效的消除了压紧铝膜过程中的第一上压板3、铝膜和第一凹模板4之间的平行度误差，极大的提高了铝膜冲壳成型的质量与速度。具体的，在第一上压板3与第一凹模板4配合压紧铝膜的过程中，第一弹性调节机构5具有多个弹性出力点，所述弹性出力点作用于所述第一凹模板4，为第一凹模板4提供均匀的面压力，当第一上压板3、铝膜和第一凹模板4之间存在平面度误差时，第一弹性调节机构5通过调节多个弹性出力点的不同压缩量配合第一凹模板4具有变形性的特点，第一凹模板4在不同压缩量的弹性出力点的作用下具有一定的变形量来使第一上压板3、铝膜好第一凹模板4三者紧密贴合在一起，有效的消除了平行度误差，保证了第一上压板3、铝膜和第一凹模板4紧密贴合。本发明的第一弹性调节机构5具有多个弹性出力点，能够均匀且分散的输出压力，本发明的第一凹模板4具有变形性，可受第一弹性调节机构5的作用而发生形变，能够抵消压紧过程中第一上压板3、铝膜和第一凹模板4之间的平行度误差带来的不良影响。本发明的第一弹性调节机构5和第一凹模板4配合，将第一弹性调节机构5输出的点压力转化为面压力，再对铝膜进行压紧。本实施例中采用的上料装置a和下料装置d均为现有技术，在此仅做应用，与发明点无关，故不再赘述。

如图5所示，本实施例中，所述第一弹性调节机构5包括基座51、可活动的设置于基座51并贯穿基座51的多个出力杆52、位于基座51底部并与基座51连接的气路汇流板53以及位于基座51顶部用于限位出力杆52的限位板54。

气路汇流板53位于基座51底部并与基座51连接，气路汇流板53外接气源并将通过均匀的输出至基座51为出力杆52提供气动驱动力，使出力杆52在一定范围内发生位移，气动驱动力驱动出力杆52向上发生位移，顶升第一凹模板4为第一凹模板4提供压紧力，当第一上压板3、铝膜和第一凹模板4之间存在平行度误差时，相应处的出力杆52会发生不同的浮动位移，使第一凹模板4压紧铝膜紧贴第一上压板3来消除平行度误差，同时由于出力杆52的力不受浮动位移的变化而变化，使作用于第一凹模板44的力均匀且分散分布，任意一个出力杆52的出力点的力均相同。

本实施例中，所述气路汇流板53为中空状，所述气路汇流板53设置有多个进气孔531和多个出气孔532；所述基座51开设有多个通槽511，所述出力杆52位于所述通槽511内；所述气路汇流板53的顶部设置有多个与所述通槽511一一对应的凹槽533，每一个所述凹槽533内均设置有至少一个所述出气孔532，所述出气孔532与所述通槽511连通。

气路汇流板53为中空状结构，在气路汇流板53的侧壁开设有多个进气孔531用于外接气源，在气路汇流板53的顶部位于凹槽533内的位置开设有多个出气孔532，出气孔532与基座51连通为出力杆52提供气动驱动力，气路汇流板53内部为中空，使多个出力杆52受到的气动驱动力大小一样，保证了第一弹性调节机构5的出力均匀且分散。具体的在气路汇流板53顶部设置有多个与通槽511对应的凹槽533，组装时凹槽533和通槽511形成一个中空的容纳腔，出力杆52位于此容纳腔内，每个容纳腔对应有一个或多个出气孔532，通过出气孔532向容纳腔内提供气动驱动力，使出力杆52向上浮动并具有一定的顶升力作用于第一凹模板4，各个容纳腔的气路均从气路汇流板53中输出，使出力杆52的出力不受浮动位移的变化而变化，使多个出力杆52受到的气动驱动力大小一样，进一步保证了各个出力杆52的出力均匀且分散。

本实施例中，所述出力杆52包括相互连接的顶杆521和底杆522，所述顶杆521的外径小于所述底杆522的外径；所述限位板54设置有多个限位槽541，所述限位槽541的内径大于所述顶杆521的外径并小于所述底杆522的外径，所述顶杆521可穿过所述限位槽541。

限位板54用于限位出力杆52的浮动位移，防止出力杆52脱出基座51,，限位槽541的内径大于所述顶杆521的外径并小于所述底杆522的外径，保证了出力杆52的顶杆521部分可以穿过限位槽541从而对第一凹模板4提供压力，而底杆522不会穿过限位槽541不会脱出基座51。

本实施例中，所述第一冲压机构2包括冲头21、驱动所述冲头21升降的丝杆螺母机构22以及转动连接于所述丝杆螺母机构22的第二驱动机构23。本实施例中的冲头21、丝杆螺母机构22均为现有技术，在此仅做应用，故不再赘述，第二驱动机构23为伺服马达。

本实施例中，所述第一升降机构6包括平台61、用于顶升平台61的顶升件62、用于顶升顶升件62的传力机构63和驱动传力机构63的第一驱动机构64。

压力调节机构固定于平台61，顶升件62位于平台61的底部，通过第一驱动机构64驱动传力机构63上下运动，传力机构63的上下运动带动顶升件62的升降，顶升件62的升降带动平台61以及固定于平台61顶部的压力调节机构的升降，第一驱动机构64为凸轮驱动机构。

如图1和4所示，本实施例中，所述预冲壳装置b包括从上至下依次设置的第二冲压机构、第二上压板9、第二压力调节机构和顶升第二压力调节机构的第二升降机构12，所述第二压力调节机构与第二上压板9配合用于压紧铝膜。

该预冲壳装置b包括第二机架8，所述第二机架8设置有第二上模架81和第二下模板82，第二上压板9固定于第二上模架81的底部，第二压力调节机构设置于第二下模板82的顶部，第二升降机构12用于顶升第二压力调节机构。工作时，第二上模架81与第二上压板9固定不动，将铝膜从第二上压板9和第二凹模板11之间穿过，并使铝膜紧贴第二上压板9，第二升降机构12顶升第二压力调节机构，使第二上压板9和第二压力调节机构配合压紧铝膜，第二冲压机构进行冲压，完成一次铝膜预冲壳工序。

所述第二升降机构12与第一升降机构6的结构相同，工作原理也相同，在此不再赘述。

本实施例中，所述第二冲压机构为空气冲压机构，所述第二上压板9开设有进气口91，所述第二压力调节机构包括从上至下依次设置的第二凹模板11和第二弹性调节机构10，所述第二凹模板11设置有排气口111，所述第一凹模板4设置有用于冲压成型产品第一冲坑槽41，所述第二凹模板11设置有用于预冲铝膜第二冲坑槽112。所述第二冲坑槽112由底壁和自底壁向上延伸的侧壁围成，所述侧壁为从上至下向内弯曲的圆弧型，所述排气口111设置于所述第二冲坑槽112的底壁。

第二弹性调节机构10与第一弹性调节机构的结构相同，工作原理也相同，在此不再赘述。第一凹模板4设置有第一冲坑槽41，第一冲坑槽41为通槽，第二凹模板11设置有第二冲坑槽112，第二冲坑槽112包括底壁和自底壁向上延伸的侧壁，所述排气口111设置于所述第二冲坑槽112的底壁，预冲壳时，将铝膜放置于上压板与凹模板之间，通过第二压板上的进气口91通入压缩空气，在压缩空气的作用下，迫使被压紧的铝膜向铝膜下方的凹模板上开设的第二冲坑槽112方向变形，第二冲坑槽112中的空气受到铝膜的变形挤压从排气口111中排出，使铝膜在第二冲坑槽112的位置被冲出一个塑性变形凹坑，铝膜的变形量可以通过第二冲坑槽112的大小及通入的压缩控制的压力和通气时间来控制，将第二冲坑槽112的大小设置为不大于第一冲孔槽的大小，其作用是为了尽量消除预冲壳操作中对冲壳成型的影响。经过预冲壳操作后的铝膜经过冲壳成型装置c进行冲壳成型，使用第一冲压机构2对铝膜进行拉深，完成铝膜的冲壳成型，冲壳成型需要铝膜位置准确，压紧铝膜，消除预冲壳的痕迹。本实施例中的第二冲压机构是采用的空气冲压机构，在其他实施例中也可以采用其他的冲压方式。

将第二冲坑槽112的侧壁设置为大圆角过度设计，避免在预冲壳过程中产生明显的、不易消除的塑性变形痕迹。

实施例二。

如图6所示，本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中，所述第一压力调节机构还包括设置于所述第一凹模板4和第一弹性调节机构5之间的第一下压板7，所述第一下压板7的底面设置有多个用于定位所述出力杆52的定位槽。

本实施例中第一凹模板4为不锈钢材质，为使第一凹模板4具有一定的形变性，则第一凹模板4的厚度较小，仅为3-8mm，则导致铝膜冲坑的深度仅为有限，当需要加深铝膜的冲坑深度时，需要增加第一下压板7，第一下压板7的形状与第一凹模板4近似，其中间开设有第三冲坑槽71，第一下压板7夹设于第一凹模板4和第一弹性调节机构5之间用于加深铝膜的的冲坑深度。第一下压板7的底部设置有多个定位槽(未图示)用于定位出力杆52。第一下压板7设计简单，选择以上材质的第一下压板7那是为了满足第一下压板7易于变形的特性，配合第一凹模板4和第一弹性调节机构5消除第一上压板3、铝膜和第一凹模板4之间的平行度误差，均匀且分散的压紧铝膜。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。