一种适用SMC材料的汽车动力电池盒成型模具的制作方法

本实用新型涉及电动汽车领域，特别是涉及一种使用smc材料的汽车动力电池盒成型模具。

背景技术：

随着时代的发展和科技的进步,电动汽车逐渐走入人们的生活.作为电动汽车的动力核心,汽车用电池需要通过相应的电池盒固定在电动汽车的动力舱内.基于电动汽车的工作环境,汽车动力电池盒要具有较高的综合性能,而碳纤维增强树脂类smc材料因为具有较高的物理性能、温度耐受性和电绝缘性能，是一种相当理想的汽车动力电池盒材料.但是碳纤维增强树脂类smc材料粘度较高流动性能较差，因此要求使用压机将放置于模具型腔内的碳纤维树脂smc料片挤压，使其流动充满型腔，并在高压高温下固化成型。由于材料本身粘度较高，流动性差，在成型过程中容易出现模具内部各位置承压不均匀，引起成品材质密度不均，降低综合性能，因此需要较长的调机过程才能找到合适的工作参数。而且由于是在高温高压下固化成型，所以成型后的产品与模具之间往往具有较大的粘模力，需要通过顶出机构辅助脱模，而传统的模具顶出机构采用顶针顶板机构，所有顶针集成与模具底部的顶板上。产品脱模时，气动装置对顶板施加顶出力，从而带动所有顶针上升，把固化后的产品从模具表面分离。顶针同时顶出，由于产品在模具表面粘模力不均匀，应力通常会在在某个顶针上集中，从而造成产品局部的顶破，或者顶出力不足，难以脱模。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种适用碳纤维增强树脂类smc材料的汽车动力电池盒模具，能够提高生产调机效率，降低脱模时对产品的不利影响。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种适用smc材料的汽车动力电池盒成型模具，所述适用smc材料的汽车动力电池盒成型模具包括定模和动模，所述定模和动模上都安装有分动式顶针脱模装置，所述定模和动模组成的模腔内还安装有工况监控装置。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述分动式顶针脱模装置包括若干独立顶针机构，所述独立顶针机构由独立顶针气缸和相应顶针组成，所述顶针能够通过模具本体上设置的顶针孔伸入模腔。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述独立顶针机构分为两类，一类为主顶针机构，一类为辅助顶针机构，所述主顶针机构布设在汽车动力电池盒成型时中心区域壁厚和强度最高的位置，所述辅助顶针机构布设在所述汽车动力电池盒成型时的法兰边对应位置。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述辅助顶针机构对称布设。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述工况监控装置包括温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和压力传感器安装在定模的模腔表面,所述温度传感器和压力传感器通过数据线外接人机交互界面。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述压力传感器布设在定模模腔底部的中间位置、边缘位置和具有复杂结构的位置。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述温度传感器设置在定模模腔底部的中间位置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的技术方案是根据模具的形状特点布设分动式顶针系统，可以根据成品不同区域的粘膜程度调整相应顶针的顶出顺序、速度和力度，有效防止顶出时应力集中损坏产品表面，降低成品废品率，而且模腔内安装有工况监控装置，可以实时监控成型时内部压力梯度和温度变化，显著提高调机效率。

附图说明

图1定模模腔内顶针和温度传感器和压力传感器分布示意图；

图2顶针安装结构示意图;

图3温度传感器安装结构示意图;

附图中各部件的标记如下：

1.主顶针机构、2.辅助顶针机构、3.温度传感器、4.压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅附图，本实用新型实施例包括：

一种汽车动力电池盒成型模具，所述汽车动力电池盒使用的原料为碳纤维环氧树脂smc材料，所述汽车动力电池盒成型模具包括定模和动模，所述汽车动力电池盒成型模具的定模和动模上都安装有分动式顶针脱模装置，所述汽车动力电池盒成型模具的动模和定模组成的模腔内还安装有模具工况监控装置。所述分动式顶针脱模装置由多个独立顶针机构组成，每个独立顶针机构包括独立顶出气缸和相应的顶针，所述顶针可以在顶出气缸的驱动下沿模具上设置的顶针孔伸入模腔，完成顶出动作。所述模具工况监控装置包括布设在模腔内的温度传感器和压力传感器。

所述独立顶针机构分为两类，一类为主顶针机构1，一类为辅助顶针机构2，所述主顶针机构1共有3个，沿汽车动力电池盒成型时的中心线位置均匀布设，因为所述位置对应的是产品壁厚最高强度最大的位置，可以承受较大的推力，而且中间位置有助于把局部受力向周围均匀扩散，进一步减少局部压力，所述辅助顶针机构2共有4个，两两对称，沿所述汽车动力电池盒成型时的法兰边对应位置布设。通过上述方式布设顶针，可以防止顶针顶出时汽车动力电池盒表面局部受力过大，导致表面受伤，而且主顶针机构和辅助顶针机构对称分布，有利于出现局部粘模时根据对称原则做对应顶出调整。

所述温度传感器3和压力传感器4布设在定模的模腔底部，并通过数据线外接人机交互界面。之所以设置在定模模腔底部其原因是降低浇口进料对温度传感器和压力传感器的实时数据的直接影响影响。其中，所述温度传感器3设置在定模模腔底部的中间位置，该处对处于稳定状态下的流体温度具有较高的指示意义。其中压力传感器4共有3个分别布设在定模模腔中央位置、边缘位置和具有复杂结构的位置以及靠近模腔中间位置，可以有效反映成型过程中流体在不同位置的压力梯度，进而确认边缘位置和复杂结构位置是否完成充模动作，可以防止产品出现成型缺陷。

在实际生产中，将碳纤维环氧树脂smc料片投放入依据本实用新型制作的汽车动力电池盒模具时，会集中投放于电池盒中间，在合模后，料片在高温高压下流动充满型腔。现场操作人员可以通过人机交互界面监控与在产品中间布置的中央温度传感器3全程监测料片的固化成型温度数据与安装在靠近边缘区域的压力传感器4和安装具有复杂结构的位置的压力传感器4给出的动态压力数据，精细观察smc材料固化时的压力状态和整体的压力梯度。尤其是监控结构复杂区域，调整设备参数，可以使压力能够到达期望值，防止出现成型时产品局部充模不饱满或者纤维材料局部富集等问题。从而解决本电池盒使用碳纤维环氧树脂smc材料作为原材料后相对于传统玻璃纤维不饱和树脂，其材料粘度高、流动性差导致的问题。通过材料在模具成型过程的数据实时监控可以为后续工艺参数、材料投放量的及时调整提供了参考和数据支撑。使得产品在参数调整的试制时间大幅度缩短。使得产品质量得到实时监控，在设备出现异常情况下，能够及时警示，减少损失。

除此之外，本实施例中设置了分动式的顶出机构，所述分动式的顶出机构针对汽车动力电池盒的特殊造型，对顶针位置进行优化。因为电池法兰边位置设置多道嵌件加强筋，因此导致结构复杂，r角处应力集中且处于边缘位置，成品增强纤维含量相对较少强度较低，所以布设了4个两两对称的辅助顶针机构2。除法兰边4个辅助顶针机构2之外，在产品中间区域，壁厚和强度最高之处布置3个主顶针机构1，作为主要顶出受力机构。所有顶针机构相对独立，可以由现场操作人员根据各区域不同的粘膜程度调整各顶针的顶出顺序、速度和力度。防止因为局部的受力过于集中、顶出力过快而导致汽车动力电池盒成品的表面被顶针所破坏。或者因为局部顶出力不足的无法顶出而导致顶出不均，进而使汽车动力电池盒成品产生局部变形，汽车动力电池盒成品内部出现裂纹或内应力集中的问题，显著提升汽车动力电池盒的良品率。在调试完成之后，可以通过压机液压系统设定程序，实现自动控制各顶针的顶出顺序、速度和力度。同时。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。