一种电池壳预成型冲压模具的制作方法

1.本实用新型涉及冲压模具技术领域，具体涉及一种电池壳预成型冲压模具。


背景技术：

2.随着电动车的普及，电池是混合动力汽车和纯电动汽车的动力源，电池通常包括电池外壳和由多个单体电池组成且容纳在电池外壳内的电池模组，电池外壳用于保护电池模组。现有技术都是采用传统的冲压工艺生产，首先是对料带进行冲压出圆片，然后再对圆片进行拉伸冲压，传动的冲压工艺是是一个工序加工后，再到另一道工序上进行加工，但这种传统的冲压工艺生产效率低，需要的人工多，生产成本高。
3.而公开号为cn207043162u的实用新型专利公开了一种动力电池外壳生产工艺上的第一冲压模具，该种冲压模具可实现冲压后产品的自动弹出，将多个冲压模具设置于冲压机台上，再由机械手配合对产品进行输送即可实现在一冲压机台上完成电池外壳的冲压成型。该动力电池外壳生产工艺上的第一冲压模具虽解决了传统技术中存在的问题，但结合其说明书及附图可知，该第一冲压模具上拉伸凸模的底壁与侧壁呈垂直结构，造成应力集中，易导致拉伸凸模的损坏，且在对圆片进行冲压时，一次性在其底部拉伸出直角的操作工艺容易造成底部的破裂。
4.因此，有必要提供一种技术方案来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种电池壳预成型冲压模具，旨在解决现有的电池壳冲压模具因拉伸凸模的底壁与侧壁呈垂直结构，造成应力集中，易导致拉伸凸模的损坏，且在对圆片进行冲压时，一次性在其底部拉伸出直角的操作工艺容易造成底部破裂的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种电池壳预成型冲压模具，包括上模组件和下模组件，其中：
7.所述上模组件包括上模座、冲压模芯和定位套；所述冲压模芯安装在所述上模座靠近所述下模组件的一端，该冲压模芯远离所述上模座的一侧在外周设有倾斜面；所述上模座上安装有第一回弹机构，所述定位套套设在所述冲压模芯外，并与所述冲压模芯滑动相连，该定位套与所述第一回弹机构连接，所述第一回弹机构用以对所述定位套施加指向所述下模组件的作用力；
8.所述下模组件包括下模座和支撑台；所述下模座中部开设有成型冲孔；所述支撑台设于所述成型冲孔内，其远离所述上模组件的一端安装有第二回弹机构，所述第二回弹机构用以对所述支撑台施加指向所述上模组件的作用力。
9.更为具体的，所述冲压模芯中部开设有若干通气孔。
10.更为具体的，所述第一回弹机构包括第一活动板、控制板、第一施力件、若干导向柱和若干限位柱；所述第一活动板设于所述上模座靠近所述下模组件的一侧，所述控制板设于所述上模座远离所述下模组件的一侧，若干所述导向柱的一端固定连接在所述第一活
动板上，其另一端贯穿所述上模座，并与所述控制板固定连接；所述上模座远离所述下模组件的一端开设有与所述限位柱数量相对应的限位槽，所述上模座靠近所述下模组件的一端开设有与所述限位槽相连通的通孔，所述限位柱的顶部设有限位块，所述限位块的直径大于所述通孔的直径，所述限位柱贯穿所述通孔，并与所述第一活动板固定连接，所述限位块设于所述限位槽内；所述第一施力件安装在所述控制板上；所述定位套安装在所述第一活动板远离所述上模座的一端。
11.更为具体的，所述第一施力件包括若干第一弹簧；所述上模座远离所述下模组件的一端安装有与所述第一弹簧数量相对应的若干第一固定杆，若干所述第一固定杆均贯穿所述控制板，所述第一固定杆远离所述上模座的一端设有第一挡块；若干所述第一弹簧套设在对应的所述第一固定杆上，其一端与第一挡块相贴触，另一端与所述控制板相贴触。
12.更为具体的，所述第一施力件包括第一气缸；所述控制板远离所述上模座的一侧设有固定架，所述固定架与所述上模座固定相连；所述第一气缸安装在所述固定架上，其输出端与所述控制板固定相连。
13.更为具体的，所述定位套的外侧设有若干定位柱，若干所述定位柱固定连接在所述第一活动板上；所述下模座上开设有若干与所述定位柱相对应的定位槽。
14.更为具体的，所述成型冲孔靠近所述上模组件的一侧设有呈倾斜设置的成型导向壁面。
15.更为具体的，第二回弹机构包括连接座、第二活动板和第二施力件；所述第二活动板设于所述下模座远离所述上模组件的一侧，所述连接座固定连接在所述第二活动板靠近所述下模座的一端，并与所述支撑台固定连接；所述第二施力件安装在所述第二活动板上；所述下模座底部设有限位件，所述第一活动板与所述上模座相贴触时，所述支撑台正好与所述限位件相贴触。
16.更为具体的，所述第二施力件包括若干第二弹簧；所述下模座远离所述上模组件的一侧设有若干第二固定杆，所述第二固定杆的数量与所述第二弹簧的数量相对应，且各所述第二固定杆均呈固定设置，所述第二固定杆远离所述下模座的一端安装有第二挡块；所述第二活动板与若干第二固定杆滑动连接；若干所述第二弹簧套设在对应的所述第二固定杆上，其一端与所述第二挡块相贴触，另一端与所述第二活动板相贴触。
17.更为具体的，所述第二施力件包括第二气缸；所述第二气缸呈固定设置，其输出端与所述第二活动板固定连接。
18.本实用新型所涉及的一种电池壳预成型冲压模具的技术效果为：
19.1、本技术采用在冲压模芯底部的外周设置倾斜面的设计，将冲压模芯底部的直角结构分设为两个钝角结构，以此分散冲压模芯底部外缘处的应力，有效避免因应力集中而导致冲压模芯在冲压过程中，底部外缘处出现缺口、断裂的现象，以此延长冲压模芯的使用寿命。
20.2、本技术所涉及的冲压模具可通过对冲压模芯、定位套、成型冲孔等的长度、宽度等数据进行调整，以分设成第一模具、第二模具...第n模具，上述若干模具可依次排布，并安装至冲压机台上，以对圆片进行多次冲压，加工出半成品，而半成品再经成型模具冲压加工为成品。采用本技术的冲压模具对半成品进行预冲压，可使电池壳的底角分步拉伸成型，与现有技术中在预冲压即将电池壳的直角拉伸成型的冲压模具相比，本技术的设计可大幅
提高产出电池壳的良品率。
附图说明
21.图1为本实用新型所涉及的一种电池壳预成型冲压模具的结构示意图；
22.图2为本实用新型所涉及的一种电池壳预成型冲压模具中上模组件的结构示意图；
23.图3为本实用新型所涉及的一种电池壳预成型冲压模具中冲压模芯的结构示意图；
24.图4为本实用新型所涉及的一种电池壳预成型冲压模具中下模组件的结构示意图；
25.图5为本实用新型所涉及的一种电池壳预成型冲压模具中下模座的结构示意图；
26.图6为本实用新型所涉及的一种电池壳预成型冲压模具与冲压机台连接的结构示意图。
27.图中标记：
28.1—上模组件；2—下模组件；
29.11—上模座；12—冲压模芯；121—倾斜面；122—通气孔；13—定位套；131—定位柱；14—第一回弹机构；141—第一活动板；142—控制板；143—第一施力件；144—导向柱；145—限位柱；
30.21—下模座；211—成型冲孔；212—定位槽；213—成型导向壁面；22—支撑台；23—第二回弹机构；231—连接座；232—第二活动板；233—第二施力件。
具体实施方式
31.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
33.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
34.在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，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实用新型的限制。
35.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，以下提供一优选实施例。具体参阅图1～图6。一种电池壳预成型冲压模具，包括上模组件1和下模组件2，其中：
36.所述上模组件1包括上模座11、冲压模芯12和定位套13；所述冲压模芯12安装在所
述上模座11靠近所述下模组件2的一端，该冲压模芯12远离所述上模座11的一侧在外周设有倾斜面121；所述上模座11上安装有第一回弹机构14，所述定位套13套设在所述冲压模芯12外，并与所述冲压模芯12滑动相连，该定位套13与所述第一回弹机构14连接，所述第一回弹机构14用以对所述定位套13施加指向所述下模组件2的作用力；
37.所述下模组件2包括下模座21和支撑台22；所述下模座21中部开设有成型冲孔211；所述支撑台22设于所述成型冲孔211内，其远离所述上模组件1的一端安装有第二回弹机构23，所述第二回弹机构23用以对所述支撑台22施加指向所述上模组件1的作用力。
38.在本实施例中，采用在冲压模芯12底部的外周设置倾斜面121的设计，将冲压模芯12底部的直角结构分设为两个钝角结构，以此分散冲压模芯12底部外缘处的应力，有效避免因应力集中而导致冲压模芯12在冲压过程中，底部外缘处出现缺口、断裂的现象，以此延长冲压模芯12的使用寿命。
39.优选的，在本实施例中，所述倾斜面121与所述冲压模芯12的底壁之间所形成的夹角为120
°
至150
°
。需要说明的是，当所述倾斜面121与所述冲压模芯12的底壁之间所形成的夹角角度过小时，二者的连接处仍易造成应力集中，且在冲压过程中仍易造成圆片断裂，反之，当所述倾斜面121与所述冲压模芯12的底壁之间所形成的夹角角度过大时，所述倾斜面121与所述冲压模芯12的侧壁之间容易出现应力集中，且冲压过程中将圆片压至断裂的风险性仍较高。
40.优选的，在本实施例中，所述倾斜面121与所述冲压模芯12底壁的连接处以及所述倾斜面121与所述冲压模芯12侧壁的连接处均设有倒圆角。采用上述设计，进一步分散冲压模芯12底部的应力。
41.本实用新型所涉及的电池壳预成型冲压模具的工作过程为：先将上模座11和下模座21分别安装至冲压机台上，且将圆片放置在支撑台22上方，随后冲压机台带动上模座11下行，上模座11下行过程中，定位套13先与圆片贴触，定位套13与圆片贴触后受下模座21的支撑则停止下行，而冲压模芯12在上模座11的带动下继续下行，以将圆片逐渐压入成型冲孔211内，在成型冲孔211的孔壁与冲压模芯12外壁的配合下，圆片则初步拉伸成半成品。该过程中，在第一回弹机构14的作用下，定位套13对圆片施加压力，进而避免冲压模芯12在挤压圆片中部时，圆片的外周向上翘起，影响成型产品质量。进一步的，完成上述半成品加工后，冲压机台则带动上模座11上行，第二回弹机构23将支撑台22向上顶起，以将半成品带出。
42.进一步的，本实用新型所涉及的电池壳预成型冲压模具可通过对冲压模芯12、定位套13、成型冲孔211等的长度、宽度等数据进行调整，以分设成第一模具、第二模具...第n模具，上述若干模具可依次排布，并安装至冲压机台上，以对圆片进行多次冲压，加工出半成品，而半成品再经成型模具冲压加工为成品。采用本技术的冲压模具对半成品进行预冲压，可使电池壳的边角处分布拉伸成型，与现有技术中在预冲压即拉伸出电池壳的底角的冲压模具相比，本技术的设计可大幅提高产出电池壳的良品率。需要说明的是，第一模具将圆片冲压出盒体形状后，第二模具至第n模具中的定位套13下行后则置入半成品壳体内侧，且其外壁与半成品壳体的内壁相贴触，以起到定位效果，避免冲压模芯12下行冲压过程中因半成品壳体的位置偏移而影响产品质量。
43.优选的，在本实施例中，所述定位套13的底部外缘处设有倒圆角。采用上述设计，
可使所述定位套13更加顺畅的进入半成品壳体内部，避免因位置偏差而所述定位套13将半成品壳体压损。
44.作为本实施例的优选方案，所述冲压模芯12中部开设有若干通气孔122。需要说明的是，冲压模芯12完成冲压工作后，半成品壳体与冲压模芯12间易呈真空状态，导致冲压模芯12上行时，半成品壳体被带动一同上行。故本实施例中，在冲压模芯12中部开设通气孔122，进而冲压模芯12进行冲压工作时，通气孔122起到排气泄压的作用，有利于冲压模芯12对圆片/半成品壳体进行冲压成型，且使在冲压模芯12完成冲压工作后，空气可沿通气孔122进入冲压模芯12与半成品壳体的间隙中，起到破真空的作用，避免半成品壳体被冲压模芯12带至上行。优选的，所述通气孔122上连接有气管，气管与进气装置连接，通过进气装置向通气孔122内通气压缩气体，可进一步确保半成品壳体与冲压模芯12的分离。
45.作为本实施例的优选方案，所述第一回弹机构14包括第一活动板141、控制板142、第一施力件143、若干导向柱144和若干限位柱145；所述第一活动板141设于所述上模座11靠近所述下模组件2的一侧，所述控制板142设于所述上模座11远离所述下模组件2的一侧，若干所述导向柱144的一端固定连接在所述第一活动板141上，其另一端贯穿所述上模座11，并与所述控制板142固定连接；所述上模座11远离所述下模组件2的一端开设有与所述限位柱145数量相对应的限位槽，所述上模座11靠近所述下模组件2的一端开设有与所述限位槽相连通的通孔，所述限位柱145的顶部设有限位块，所述限位块的直径大于所述通孔的直径，所述限位柱145贯穿所述通孔，并与所述第一活动板141固定连接，所述限位块设于所述限位槽内；所述第一施力件143安装在所述控制板142上；所述定位套13安装在所述第一活动板141远离所述上模座11的一端。在本实施例中，所述第一施力件143对所述控制板142持续施加作用力，而所述上模座11对所述控制板142施加支撑力而使所述控制板142处于静止状态。当所述定位套13下行至与半成品壳体/圆片相贴触后，所述上模座11仍继续下行，此时由所述导向柱144对所述控制板142提供支撑力，而所述第一施力件143则对所述控制板142施加的作用力通过限位柱145作用于第一活动板141上，进而所述定位套13则紧压于圆片/半成品壳体上，使冲压过程中圆片/半成品壳体保持稳定，提高冲压成型的产品的质量。
46.优选的，所述第一施力件143包括若干第一弹簧；所述上模座11远离所述下模组件2的一端安装有与所述第一弹簧数量相对应的若干第一固定杆，若干所述第一固定杆均贯穿所述控制板142，所述第一固定杆远离所述上模座11的一端设有第一挡块；若干所述第一弹簧套设在对应的所述第一固定杆上，其一端与第一挡块相贴触，另一端与所述控制板142相贴触。具体的，所述第一施力件143对所述第一活动板141所施加的作用力为第一弹簧的弹力。
47.作为其他优选的，所述第一施力件143包括第一气缸；所述控制板142远离所述上模座11的一侧设有固定架，所述固定架与所述上模座11固定相连；所述第一气缸安装在所述固定架上，其输出端与所述控制板142固定相连。具体的，所述第一施力件143对所述第一活动板141所施加的作用力为第一气缸所施加的推力。
48.作为本实施例的优选方案，所述定位套13的外侧设有若干定位柱131，若干所述定位柱131固定连接在所述第一活动板141上；所述下模座21上开设有若干与所述定位柱131相对应的定位槽212。所述定位套13与所述下模座21相贴触时，所述定位柱131置入所述定
位槽212内，以此提高所述定位套13对半成品壳体的定位稳定性。
49.作为本实施例的优选方案，所述成型冲孔211靠近所述上模组件1的一侧设有呈倾斜设置的成型导向壁面213。所述成型导向壁面213作为过渡面，使半成品盒体可更平缓的进行拉伸成型，且更顺畅的进入所述成型冲孔211内。
50.作为本实施例的优选方案，第二回弹机构23包括连接座231、第二活动板232和第二施力件233；所述第二活动板232设于所述下模座21远离所述上模组件1的一侧，所述连接座231固定连接在所述第二活动板232靠近所述下模座21的一端，并与所述支撑台22固定连接；所述第二施力件233安装在所述第二活动板232上；所述下模座21底部设有限位件，所述第一活动板141与所述上模座11相贴触时，所述支撑台22正好与所述限位件相贴触。具体的，所述下模座21安装在冲压机台的下机座顶部，所述第二施力件233固定连接在冲压机台上，其对所述第二活动板232施加作用力，以使所述第二活动板232贴靠在下机座底部。当所述冲压模芯12下行时，因所述第二施力件233施加的作用力小于所述冲压模芯12的下压力，故所述支撑台22被压至向下移动，直至与所述限位件相贴触，待所述冲压模芯12完成对半成品盒体的冲压后，所述第二活动板232则被所述第二施力件233再次顶起至与下机座相贴触，以将半成品盒体顶出。
51.优选的，所述第二施力件233包括若干第二弹簧；所述下模座21远离所述上模组件1的一侧设有若干第二固定杆，所述第二固定杆的数量与所述第二弹簧的数量相对应，且各所述第二固定杆均呈固定设置，所述第二固定杆远离所述下模座21的一端安装有第二挡块；所述第二活动板232与若干第二固定杆滑动连接；若干所述第二弹簧套设在对应的所述第二固定杆上，其一端与所述第二挡块相贴触，另一端与所述第二活动板232相贴触。具体的，所述第二施力件233对所述第二活动板232所施加的作用力为所述第二弹簧的弹力。
52.优选的，所述第二施力件233包括第二气缸；所述第二气缸呈固定设置，其输出端与所述第二活动板232固定连接。具体的，所述第二施力件233对所述第二活动板232所施加的作用力为所述第二气缸的推力。
53.本实用新型所涉及的一种电池壳预成型冲压模具，通过合理的结构设置，解决了现有的电池壳冲压模具因拉伸凸模的底壁与侧壁呈垂直结构，造成应力集中，易导致拉伸凸模的损坏，且在对圆片进行冲压时，一次性在其底部拉伸出直角的操作工艺容易造成底部破裂的问题。
54.以上仅为本实用新型较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。