一種壁厚減薄的電池鋼殼拉伸模具及級進模的製作方法

2023-12-01 15:29:31

本實用新型涉及電池鋼殼生產設備技術領域，具體涉及一種壁厚減薄的電池鋼殼拉伸模具及級進模。

背景技術：

電池鋼殼拉伸設備包括沿進料方向依次設置的若干個衝頭，上述衝頭包括位於進料一端的分切和初衝衝頭、中間衝頭和位於出料端的成型衝頭，衝頭下方對應的凹模中的衝孔內徑上下一致。電池鋼殼的重量和形狀直接決定了其內容物的多少。現有技術中為了減輕電池鋼殼的重量，會對電池鋼殼的壁厚進行減薄處理，減薄處理後的鋼殼壁厚上下一致，鋼殼口部的機械強度較差，不利於口部封口處理和電池的安全使用，存在安全隱患。

CN102130309A公開了一種電池的製造方法，使得鋼殼側壁靠近開口端用於固定帽蓋組件的肩部壁厚大於側壁用於固定電池卷芯的筒部壁厚，包括鋼殼拉伸、卷芯入殼、旋鍛和封口四步驟。其中增加鋼殼口部壁厚的主要步驟為旋鍛，具體操作為對肩部壁厚大於筒部壁厚的部分進行旋鍛， 使得肩部壁厚超出筒部壁厚的部分位於鋼殼的內側， 從而使得鋼殼在筒部和肩部的外徑保持一致。上述方法步驟複雜，且旋鍛後的鋼殼口部與其他方的鋼殼段內表面之間的過渡為非平滑狀，對鋼殼口不強度的改善不明顯。

因此，有必要對現有技術中的電池鋼殼拉伸模具進行結構改進。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術中存在的缺陷，提供一種壁厚平滑過渡減薄的電池鋼殼拉伸模具。

為實現上述技術效果，本實用新型的技術方案為：一種壁厚減薄的電池鋼殼拉伸模具，包括上模座和下模座，上模座下方設置有衝頭，衝頭下方依次設置有託板和凹模，其特徵在於，託板上固定設置有託環，託環的底端用於與鋼殼頂端相頂壓分離衝頭，衝頭衝壓段為底端外徑略大於頂端外徑的階梯衝頭，階梯衝頭對應的凹模由具有衝孔的第一凹模和第二凹模組成，第一凹模緊配合套設在第二凹模中，第一凹模的頂面與第二凹模衝孔的頂端凸環底面相頂壓，第一凹模的衝孔頂端與第二凸模的衝孔平滑過渡。

上述的階梯衝頭也通過錐臺狀側面平滑過渡。

經過上述結構的階梯衝頭形成的鋼殼開口處壁厚較厚，而且加厚部分間距內凸外凸狀，鋼殼的內表面為直筒狀，經過最後一道成型衝壓後，外凸狀的電池鋼殼壁被拉伸，導致鋼殼口部的壁厚比底端側壁略厚，而且壁厚變化過渡平滑。

優選的技術方案為，第一凹模的衝孔頂端固定嵌設有第一拉伸環，第二凹模的衝孔頂端固定嵌設有第二拉伸環；第一拉伸環的內徑小於位於第一拉伸環下方的衝孔段內徑；第一凹模的頂面與第二凹模衝孔的頂端凸環下表面及第二拉伸環的底面相頂壓；第一拉伸環的內環面頂端與第二拉伸環的內環面底端平滑過渡。

階梯衝頭拉伸所得鋼殼壁厚凸起部分過渡過於明顯，會增加後道成型拉伸的難度，為了避免上述現象，優選的技術方案為，第一拉伸環的內環面頂端外輪廓為倒錐臺狀，第一拉伸環的內環面頂端與豎直方向所夾銳角不大於30°。

為了便於託環分離衝頭和鋼殼，優選的技術方案為，第二拉伸環的內環面頂端外輪廓為倒錐臺狀。

為了便於第一凹模與第二凹模的裝配，優選的技術方案為，第一凹模的底端設置有外凸狀的周向凸緣，第二凹模的衝孔底端為階梯狀，階梯狀底端衝孔與第一凹模的周向凸緣緊配合。

本實用新型的另一目的還在於提供一種壁厚減薄的電池鋼殼拉伸級進模，其特徵在於，包括沿進料方向並排依次設置的分切衝壓模具、中間拉伸模具和成型模具，中間拉伸模具中包含一上述的壁厚減薄的電池鋼殼拉伸模具，壁厚減薄的電池鋼殼拉伸模具與成型模具相鄰設置。

本實用新型的優點和有益效果在於：

該壁厚減薄的電池鋼殼拉伸模具結構簡單，通過改變與成型衝頭相鄰的中間衝頭和相對應的凹模結構，將電池鋼殼衝制呈口部側壁較封閉端側壁略厚的形狀，上述鋼殼經過電池鋼殼拉伸級進模的成型模具衝壓後壁厚變化更趨平滑。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1中電池鋼殼拉伸模具的結構示意圖；

圖2是實施例2的結構示意圖；

圖3是實施例2中電池鋼殼拉伸級進模的結構示意圖。

圖中：1、上模座；2、下模座；3、衝頭；4、託板；5、凹模；51、第一凹模；52、第二凹模；6、第一拉伸環；7、第二拉伸環；8、分切衝壓模具；9、中間拉伸模具；10、成型模具；11、託環。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護範圍。

實施例1

如圖1所示，實施例1的壁厚減薄的電池鋼殼拉伸模具，包括上模座1和下模座2，上模座1下方設置有衝頭3，衝頭3下方依次設置有託板4和凹模5，託板4上固定設置有託環11，託環11的底端用於與鋼殼頂端相頂壓分離衝頭3，衝頭3衝壓段為底端外徑略大於頂端外徑的階梯衝頭，階梯衝頭對應的凹模5由具有衝孔的第一凹模51和第二凹模52組成，第一凹模51緊配合套設在第二凹模52中，第一凹模51的頂面與第二凹模52衝孔的頂端凸環底面相頂壓，第一凹模51的衝孔頂端與第二凸模52的衝孔平滑過渡。

第一凹模51和第二凹模52的衝孔頂端外輪廓為倒錐臺狀。

第一凹模51的底端設置有外凸狀的周向凸緣，第二凹模52的衝孔底端為階梯狀，階梯狀底端衝孔與第一凹模51的周向凸緣緊配合。

實施例2

如圖2和3所示，實施例2與實施例1的區別在於，第一凹模51的衝孔頂端固定嵌設有第一拉伸環6，第二凹模52的衝孔頂端固定嵌設有第二拉伸環7；第一拉伸環6的內徑小於位於第一拉伸環6下方的衝孔段內徑；第一凹模51的頂面與第二凹模52衝孔的頂端凸環下表面及第二拉伸環7的底面相頂壓；第一拉伸環6的內環面頂端與第二拉伸環7的內環面底端平滑過渡。

第一拉伸環6的內環面頂端外輪廓為倒錐臺狀，第一拉伸環6的內環面頂端與豎直方向所夾銳角不大於30°。

第二拉伸環7的內環面頂端外輪廓為倒錐臺狀。

實施例2中壁厚減薄的電池鋼殼拉伸級進模包括沿進料方向並排依次設置的分切衝壓模具8、中間拉伸模具9和成型模具10，中間拉伸模具9中包含一上述的壁厚減薄的電池鋼殼拉伸模具，壁厚減薄的電池鋼殼拉伸模具與成型模具10相鄰設置。

工作時，將鋼帶置於分切衝壓模具下方，完成鋼帶分切和第一次衝壓，然後經過中間拉伸模具的逐級拉伸和壁厚減薄拉伸模具的衝壓，形成初步的上下壁厚不一致的電池鋼殼毛坯，再經成型模具衝壓，得到壁厚平滑過渡的電池鋼殼，電池鋼殼的開口端壁厚略厚。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。