一种铝合金壳体反弓形主动成型模具的制作方法

本发明属于机械加工，尤其是动力电池壳的生产，具体涉及一种铝合金壳体反弓形主动成型模具。

背景技术：

1、传统燃油车市场不断萎缩，新增动力总成产线锐减，与之对应的却是国内近几年新能源汽车销量逐年攀升，需求量惊人。

2、汽车新能源领域，动力电池均采用导热系数高、成型性能良好的3003铝合金壳体进行封装制造。随着社会对动力电池续航性能的要求提高，对电池的安全性、电池容量和能量密度要求越来越大，要求动力电池内部有效利用空间越来越大，对封装铝合金壳体提出更高的要求。

3、对于动力电池终端使用客户来说，需要电芯外壳能高导热、超薄、超大尺寸、高空间利用率等。对于电芯外壳生产厂家来说，除了终端客户需求之外，电芯外壳生产还需要满足高效、低成本、易换型等需求。而传统制管工艺很难同时兼顾满足以上诸多需求，或是空间利用率低、散热性差，或是尺寸规格小、壁太厚导致不能装载更多电池液，电芯外壳重量过重，影响整车性能及续航能力。

4、现有生产工艺是由带料平整状态，逐步分道次辊压变形，直到合拢为封闭的管形状态。随着管型宽、高尺寸越来越大，壁厚越来越薄，尤其是当宽度≥80mm，高度≥15mm，壁厚甚至≤0.35mm的情况下，带料自身强度会越来越差，在辊压成形过程中，不能形成足够的张力，无法保持紧贴侧辊成型模具形成预设的管型截面，从而易在上、下成型模具辊压下发生内陷，如图1所示，导致壳管不合格。

技术实现思路

1、针对背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能有效避免带料向内侧塌陷的铝合金壳体反弓形主动成型模具。

2、为了达到上述目的，本发明设计的铝合金壳体反弓形主动成型模具，其特征在于：所述反弓形成型模具为壳体成型的第一工序，其包括机架，所述机架上转动连接有将料板辊压成反弓形的上辊模具和下辊模具；驱动装置驱动所述上辊模具和下辊模具同时相对转动；

3、所述反弓形为三段平滑过渡的圆弧构成，中间圆弧的圆心位于料板平面的下方，两端圆弧对称且它们的圆心在料板平面的上方。

4、优选的，过所述中间圆弧端点的切线与料板平面的夹角小于5°。

5、进一步优选的，中间圆弧端点的切线与料板平面的夹角为1.5°～2°。

6、优选的，所述上辊模具和下辊模具位于同一竖直面上。

7、优选的，所述上辊模具包括上辊轴，上辊轴转动连接在上辊座上，上辊座通过竖直调节装置吊装在机架上；所述竖直调节装置调节上辊模具与下辊模具之间的距离用以适应不同厚度的料板；所述上辊轴上设有辊压模具，辊压模具设有与所述反弓形适配的型面。

8、进一步优选的，所述上棍座内设有轴承，上辊轴与轴承连接实现自由转动，上辊座在上辊轴轴向两侧设有端盖，端盖对上辊座进行轴向限位，使得上辊座只能上下移动。

9、进一步优选的，竖直调节装置为丝杠螺杆结构，螺杆一端与上辊座连接，通过丝杠带动螺杆上下移动进而调节上辊模具与下辊模具之间的距离。

10、优选的，所述下辊模具包括下辊轴，下辊轴转动连接在下辊座上，下辊座承载于所述机架上；所述下辊轴上设有辊压模具，辊压模具设有与所述反弓形适配的型面。

11、进一步优选的，所述下棍座内设有轴承，下辊轴与轴承连接实现自由转动，下辊座在下辊轴轴向两侧设有端盖，端盖对下辊座进行轴向限位。

12、再进一步优选的，所述下辊座与机架之间设有调节螺栓。

13、优选的，上辊模具两端的机架之间设有加强杆。

14、本发明的有益效果是：本发明是的辊压成型工艺中的第一道次辊压成型模具设计成反弓形，将原本平整的带料往反方向辊压变形，加大的后续正常辊压成型时带料的对外张力，使得带料能紧贴模具，按照预设成型截面成型，杜绝内陷现象发生。

15、本发明能够实现超薄超大尺寸方形电芯外壳连续生产需求，是铝合金带料经多道次连续冷辊压成型过程中的第一道次辊压成型模具，其独特的机架结构及辊压模具取形，解决了随着铝合金矩形壳体宽度尺寸增大，带料在辊压成型过程中很容易发生内陷，而导致成型失败的问题，很好的满足了生产需求。

16、本发明将原本平整的带料往反方向辊压变形，加大的后续正常辊压成型时带料的对外张力，使得带料能紧贴模具，按照预设成型截面成型，杜绝内陷现象发生。

技术特征：

1.一种铝合金壳体反弓形主动成型模具，其特征在于：所述反弓形成型模具为壳体成型的第一工序，其包括机架，所述机架上转动连接有将料板辊压成反弓形的上辊模具和下辊模具；驱动装置驱动所述上辊模具和下辊模具同时相对转动；

2.根据权利要求1所述的铝合金壳体反弓形主动成型模具，其特征在于：过所述中间圆弧端点的切线与料板平面的夹角小于5°。

3.根据权利要求1所述的铝合金壳体反弓形主动成型模具，其特征在于：所述上辊模具和下辊模具位于同一竖直面上。

4.根据权利要求1或3所述的铝合金壳体反弓形主动成型模具，其特征在于：所述上辊模具包括上辊轴，上辊轴转动连接在上辊座上，上辊座通过竖直调节装置吊装在机架上；所述竖直调节装置调节上辊模具与下辊模具之间的距离用以适应不同厚度的料板；所述上辊轴上设有辊压模具，辊压模具设有与所述反弓形适配的型面。

5.根据权利要求4所述的铝合金壳体反弓形主动成型模具，其特征在于：所述上棍座内设有轴承，上辊轴与轴承连接实现自由转动，上辊座在上辊轴轴向两侧设有端盖，端盖对上辊座进行轴向限位，使得上辊座只能上下移动。

6.根据权利要求4所述的铝合金壳体反弓形主动成型模具，其特征在于：竖直调节装置为丝杠螺杆结构，螺杆一端与上辊座连接，通过丝杠带动螺杆上下移动进而调节上辊模具与下辊模具之间的距离。

7.根据权利要求1或3所述的铝合金壳体反弓形主动成型模具，其特征在于：所述下辊模具包括下辊轴，下辊轴转动连接在下辊座上，下辊座承载于所述机架上；所述下辊轴上设有辊压模具，辊压模具设有与所述反弓形适配的型面。

8.根据权利要求7所述的铝合金壳体反弓形主动成型模具，其特征在于：所述下棍座内设有轴承，下辊轴与轴承连接实现自由转动，下辊座在下辊轴轴向两侧设有端盖，端盖对下辊座进行轴向限位。

9.根据权利要求8所述的铝合金壳体反弓形主动成型模具，其特征在于：所述下辊座与机架之间设有调节螺栓。

10.根据权利要求1所述的铝合金壳体反弓形主动成型模具，其特征在于：上辊模具两端的机架之间设有加强杆。

技术总结
本发明公开一种铝合金壳体反弓形主动成型模具，其特征在于：所述反弓形成型模具为壳体成型的第一工序，其包括机架，所述机架上转动连接有将料板辊压成反弓形的上辊模具和下辊模具；驱动装置驱动所述上辊模具和下辊模具同时相对转动；所述反弓形为三段平滑过渡的圆弧构成，中间圆弧的圆心位于料板平面的下方，两端圆弧对称且它们的圆心在料板平面的上方。本发明是的辊压成型工艺中的第一道次辊压成型模具设计成反弓形，将原本平整的带料往反方向辊压变形，加大的后续正常辊压成型时带料的对外张力，使得带料能紧贴模具，按照预设成型截面成型，杜绝内陷现象发生。

技术研发人员：蒋三华,潘本奎,龚建翔,马红峰,张鹏魁
受保护的技术使用者：东风设备制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24