CN107369806A - 一种铜铝复合极柱及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铜铝复合极柱及其加工工艺,铜铝复合极柱的技术要点包括铜基座以及一体连接于铜基座一侧面中央处的铜柱体,铜柱体的端部通过摩擦焊连接有铝柱体,铜柱体与铝柱体之间形成铜铝焊接线,铝柱体上设置有用于卡装卡簧且环形的卡簧槽,卡簧槽位于铜铝焊接线的上方,铝柱体的端部设置有内螺纹连接孔。铜铝复合极柱的加工工艺的技术要点是将圆形铜材与圆形铝材通过摩擦焊加工,然后依次通过车削、锻压、再次车削以及冲孔等工序依次加工形成结构强度好的铜铝复合极柱。通过摩擦焊接将铜材和铝材进行摩擦焊接固定,得到了成本较低,焊接牢固度好的铜铝复合极柱,而且通过拉拔力检测装置检测摩擦焊接的牢固度,保证了铜铝复合极柱的牢固度。

Description

一种铜铝复合极柱及其加工工艺
技术领域
本发明属于锂电池技术领域,特别涉及一种铜铝复合极柱及其加工工艺。
背景技术
极柱是锂电池中的接线端子,是连通电池内外的部件,极柱的一端与锂电池的内部电芯连接,另一端与锂电池的外部电路连接,使电池能够实现充放电的功能。目前,由于电池的电芯内部负极集流片是铜箔材料,因此往往会将极柱设计成铜材料,具体结构为圆柱形的外部连接端和一体连接于外部连接端一端端部的方盘形的内部连接端,在外部连接端的另一端端面上设置有内螺纹连接孔,且外部连接端的外圆面上设置有环形卡簧槽,用于卡簧卡接。
但是铜极柱存在材料成本高,重量较大的缺陷,而与锂电池连接的许多外部电路为了降低重量和成本往往采用铝材料进行连接,如果将锂电池的极柱整体设计成铝材料,则会影响极柱与锂电池内部电芯的连接使用性能,因此一种铜铝复合极柱由此产生。
授权公告号为CN205159418U的实用新型专利公开了一种动力电池铜铝复合极柱装配结构,其包括的复合极柱由复合极柱铜柱体和复合极柱铜基座一体连接,复合极柱铜柱体顶部焊接有复合极柱铝柱体,复合极柱铜基座相当于与锂电池电芯连接的内部连接端,复合极柱铝柱体相当于与外部电路连接的外部连接端,复合极柱铜柱体与复合极柱铝柱体焊接且两者之间的连接处形成铜铝焊接线,在复合极柱铜柱体上设置环形的卡簧槽,使复合极柱的铜铝焊接线位于环形的卡簧槽的上方,将卡簧卡装到卡簧槽上,使卡簧锁紧力仅作用于铜柱体上,卡簧上方的铜铝焊接线不需要承受卡簧锁紧力。这样的结构虽然解决了原有的复合极柱将卡簧槽设置在复合极柱的铜铝焊接线上,当卡簧卡装时卡簧槽会承受卡簧锁紧力而从铜铝焊接线处容易断裂的问题。但是也存在其他问题,比如现有的复合极柱加工完成后并没有对复合极柱铜柱体和复合极柱铝柱体之间的焊接牢固度进行检测,使得不能保证复合极柱的质量。另外卡簧槽与复合极柱铜基座之间的距离一般是固定的,则即使在复合极柱铜柱体顶部焊接复合极柱铝柱体,复合极柱铝柱体在整个复合极柱重量中占比较小,则对于降低极柱材料的重量以及成本的效果并不明显。
发明内容
本发明的目的是克服现有的铜铝复合极柱存在降低材料成本以及重量的效果不明显的缺陷,提供一种降低材料成本以及重量的效果比较明显并保证锂电池的连接性能的铜铝复合极柱及其加工工艺。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种铜铝复合极柱,包括铜基座以及一体连接于铜基座一侧面中央处的铜柱体,铜柱体的端部通过摩擦焊连接有铝柱体,铜柱体与铝柱体之间形成铜铝焊接线,其特征是,所述的铝柱体上设置有用于卡装卡簧且环形的卡簧槽,卡簧槽位于铜铝焊接线的上方。
采用上述技术方案,铜基座相当于与与锂电池电芯连接的内部连接端,铝柱体相当于与外部电路连接的外部连接端,通过尽可能的缩短铜柱体的长度而相对延长铝柱体的长度,将卡簧槽设置于铝柱体上,使卡簧的锁紧力仅作用于铝柱体上,因此同样解决了原有的复合极柱将卡簧槽设置在复合极柱的铜铝焊接线上,当卡簧卡装时承受卡簧锁紧力而从铜铝焊接线处容易断裂的问题,同时通过减少复合极柱中铜成份的比例而增加铝成份的比例,降低了复合极柱的材料成本,因此使复合极柱对于材料成本和重量的降低具有明显的效果。
优选的,所述的铝柱体远离铜柱体的一端端部设置有内螺纹连接孔。
采用上述技术方案,通过在铝柱体的端部设置有轴向的内螺纹连接孔,与外电路连接方便,使复合极柱的使用范围广,而内螺纹连接孔仅设置于铝极柱上不穿过复合极柱的铜铝焊接线,保证了铜铝的焊接牢固度。
一种铜铝复合极柱的加工工艺,其特征是,包括以下步骤:
S1:备料,准备圆柱铝材和圆柱铜材。
S2:割料,分别对圆柱铝材和圆柱铜材进行切割下料,得到铜胚件和铝胚件。
S3:焊接,采用摩擦焊接机对铜胚件和铝胚件进行摩擦焊接加工,将铜胚件装夹于一旋转夹具上,通过一旋转电机驱动旋转夹具带动铜胚件高速旋转,铝胚件装夹于一移动夹具上使铜胚件与铝胚件同轴,通过一直线驱动装置驱动移动夹具带动铝胚件直线移动向铜胚件靠近并产生摩擦热,从而实现摩擦焊接,得到在铜胚件和铝胚件之间连接处具有向外翻起的飞边的第一复合极柱半成品。
S4:第一次车削,将S3中得到的第一复合极柱半成品装夹到车床上对第一复合极柱半成品的外圆面上的飞边进行车削加工,第一复合极柱半成品的一端装夹于车床上的回转夹头上,车床的车刀在进给机构的带动下向第一复合极柱半成品的飞边处靠近并对该飞边以及铝胚件的外圆面进行车削加工,得到铜胚件和铝胚件两外径一致的第二复合极柱半成品。
S5:锻压,将S4中得到的第二复合极柱半成品通过一锻压机进行锻压,即将第二复合极柱半成品放置于锻压机上的模具中进行锻压,使第二复合极柱半成品的铜胚件部分形成铜基座和铜柱体,铝胚件为铝柱体,得到第三复合极柱半成品。
S6:第二次车削,将S5中得到的第三复合极柱半成品的铜胚件装夹到车床上对第三复合极柱半成品的铝柱体的外圆面进行车削加工一环形凹槽,即形成环形的卡簧槽,得到第四复合极柱半成品。
S7:将S6中得到的第四复合极柱半成品的铝柱体的端面上进行钻孔加工,形成内螺纹连接孔。
采用上述技术方案,通过圆柱形的铜胚件和铝胚件相对运动进行摩擦焊接进行连接,然后通过车削处理外圆面,然后再进行铜基座的锻压成型,最后在铝胚件的外圆面上加工环形的卡簧槽,得到复合极柱成品,通过将复合极柱中的铜胚件成型的铜柱体长度缩短,而铝柱体的长度相对加长,降低了复合极柱的材料成本,且通过铜基座与锂电池的电芯连接,铝柱体与外部电路连接,保证了复合极柱的连接使用性能。
一种铜铝复合极柱的加工工艺,其特征是,上述铜铝复合极柱的加工工艺中S3的步骤中可以替换为,焊接,采用摩擦焊接装机对铜胚件和铝胚件进行摩擦焊接加工,将铝胚件的一端装夹于一固定安装于工作台上的固定夹具上,使铝胚件在周向上和轴向上均进行限位,将铜胚件的一端固定装夹于一旋转夹具上,铜胚件与铝胚件同轴,通过一旋转电机驱动旋转夹具带动铜胚件高速旋转,该旋转夹具通过一直线驱动装置驱动铜胚件向铝胚件同轴直线移动并产生摩擦热,从而实现摩擦焊接,得到在铜胚件和铝胚件之间连接处具有向外翻起的飞边的第一复合极柱半成品。
采用上述技术方案,通过圆柱形的铜胚件在旋转的同时向铝胚件移动靠近进行摩擦焊接进行连接,增加了铜胚件在焊接过程中对铝胚件的顶锻力,缩短了焊接时间,提高了铜胚件和铝胚件质检的焊接连接牢固度,然后车削处理铜胚件和铝胚件的外圆面,然后再进行铜基座的锻压成型,最后在铝胚件的外圆面上加工环形的卡簧槽,得到复合极柱成品,通过将复合极柱中的铜胚件成型的铜柱体长度缩短,而铝柱体的长度相对加长,且通过铜基座与锂电池的电芯连接,铝柱体与外部电路连接,降低了复合极柱的材料成本,同时保证了复合极柱的连接使用性能。
作为优选,所述S1和S2中的圆柱铝材直径大于圆柱铜材直径。
采用上述技术方案,通过圆柱铝材的直径大于圆柱铜材直径,使S3焊接后进行外圆面加工时铝胚件的外圆面留有足够的余量,从而保证复合极柱的加工精度。
作为优选,所述的S2中得到的铜胚件和铝胚件中各自一端端面进行酸洗除油。
采用上述技术方案,通过将铜胚件和铝胚件各自一端端面进行酸洗除油,作为S3中焊接时的焊接面,经过酸洗除油之后可以去除油污和杂质,进而提高两焊接面之间的焊接牢固度。
作为优选,所述S5中的锻压包括第一次锻压S5-1和第二次冲切S5-2,
第一次锻压S5-1为锻压成圆盘形的铜基座,第二次冲切S5-2为将圆盘形的铜基座冲切成方形。
采用上述技术方案,通过分两次将铜基座的形状锻压以及冲切成型,避免了一次锻压成型存在容易开裂以及结构达不到要求的情况发生,进而铜基座的成型质量高。
作为优选,所述的铜铝复合极柱的加工工艺,还包括步骤S8:将S7中得到的复合极柱成品进行拉拔力检测。
采用上述技术方案,通过将复合极柱成品的铜柱体和铝柱体之间的铜铝焊接线进行检测其连接牢固度,使保证用于与锂电池装配的复合极柱的质量。
进一步,所述S8中采用一拉拔力检测装置进行拉拔力检测,将S7中得到的复合极柱成品的铝柱体上的卡簧槽通过柱体夹紧机构限位夹紧,铜基座通过一基座拉拔机构的夹持板夹持,通过基座拉拔机构的拉拔气缸驱动夹持板向远离柱体夹紧机构的方向运动,对铜基座施加拉力,在一定的拉力作用下,若铜铝焊接线断裂,则铜铝复合极柱的铜柱体和铝柱体的连接不牢固,若铜铝焊接线不断裂,则铜铝复合极柱的铜柱体和铝柱体连接牢固。
采用上述技术方案,通过将所述的拉拔力检测装置进行拉拔力检测,操作方便,检测装置结构简单,生产成本低。
综上所述,本发明具有以下有益效果:本发明通过摩擦焊接将铜材和铝材进行摩擦焊接固定,得到了成本较低,焊接牢固度好、使用性能好的铜铝复合极柱,通过将卡簧槽设置在铝柱体上,从而相对增加铝部分在复合极柱中的重量成份,从而降低了整体的材料成本;而且通过拉拔力检测装置检测摩擦焊接的牢固度,保证了铜铝复合极柱的牢固度。
附图说明
图1是实施例1的结构示意图;
图2是实施例2的流程示意图;
图3是实施例2中所述拉拔力检测装置的结构示意图;
图4是实施例2中所述柱体夹紧机构的结构示意图;
图5是图4中A处放大示意图;
图6是实施例2中铜铝复合极柱在拉拔力检测时的示意图;
图7是实施例2中步骤S3的示意图;
图8是实施例3中步骤S3的示意图;
图9是实施例4中步骤S3的示意图;
图10是实施例4中步骤S4的示意图。
图中,1、铝柱体;2、铜柱体;3、铜基座;4、卡簧槽;5、铜铝焊接线;6、内螺纹连接孔;7、拉拔力检测装置;71、底座;72、柱体夹紧机构;721、夹块;7211、夹块凸起;7212、半圆弧凹槽;722、夹紧气缸;73、基座拉拔机构;731、夹持板;7311、穿孔;732、拉拔气缸;733、连接板;734、竖板;735、气缸支架;736、导向杆;8、旋转夹具;9、移动夹具;10、固定夹具;11、活动夹块;12、固定夹块;13、固定挡块;14、车刀;1a、铝胚件;2a、铜胚件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1、本发明公开了一种铜铝复合极柱,包括铜基座3以及一体连接于铜基座3一侧面中央处的铜柱体2,铜柱体2的端部通过摩擦焊连接有铝柱体1,铜柱体2与铝柱体1之间形成铜铝焊接线5,铝柱体1上设置有用于卡装卡簧且环形的卡簧槽4,卡簧槽4位于铜铝焊接线5的上方,铝柱体1的端部设置有内螺纹连接孔6。
实施例2、本发明公开了一种铜铝复合极柱的加工工艺,包括以下步骤:
S1:备料,准备圆柱铝材和圆柱铜材,圆柱铝材直径大于圆柱铜材直径。
S2:割料,分别对圆柱铝材和圆柱铜材进行切割下料,得到铜胚件和铝胚件,通过将铜胚件和铝胚件各自一端端面进行酸洗除油,作为S3中焊接时的焊接面。
S3:焊接,如图7所示,采用摩擦焊接机对铜胚件2a和铝胚件1a进行摩擦焊接加工,将铜胚件2a装夹于一旋转夹具8上,通过一旋转电机驱动旋转夹具8带动铜胚件2a高速旋转,铝胚件1a装夹于一移动夹具9上使铜胚件与铝胚件同轴,且铜胚件2a焊接面的一端和铝胚件1a焊接面的一端相对悬伸设置,通过一直线驱动装置驱动移动夹具9带动铝胚件1a直线移动向铜胚件2a靠近,使铜胚件2a的焊接面与铝胚件1a的焊接面接触并产生摩擦热,从而实现摩擦焊接,得到在铜胚件2a和铝胚件1a之间连接处具有向外翻起的飞边的第一复合极柱半成品。
S4:第一次车削,将S3中得到的第一复合极柱半成品装夹到车床上对第一复合极柱半成品的外圆面上的飞边以及铝胚件的外径进行车削加工,第一复合极柱半成品的一端装夹于车床上的回转夹头上,车床的车刀在进给机构的带动下向第一复合极柱半成品的飞边处靠近并对该飞边以及铝胚件的外圆面进行车削加工,得到铜胚件和铝胚件两外径一致的第二复合极柱半成品。
S5:锻压,将S4中的第二复合极柱半成品进行锻压,锻压分两次工序进行,即包括第一次锻压S5-1和第二次冲切S5-2,第一次锻压S5-1为锻压成圆盘形的铜基座,采用锻压机进行锻压;第二次冲切S5-2为将圆盘形的铜基座冲切成方形以及铜基座上两对角方向上的通孔,采用冲床进行加工使第二复合极柱半成品的铜胚件部分形成铜基座和铜柱体,铝胚件为铝柱体,得到第三复合极柱半成品,通过分两道工序将铜基座的形状锻压和冲切成型,避免了一次成型存在容易开裂的情况发生,使铜基座的成型质量高。
S6:第二次车削,将S5中得到的第三复合极柱半成品的铜胚件装夹于一回转夹头上,通过车刀在第三复合极柱半成品的铝胚件的外圆面上车削加工成环形凹槽,即形成环形的卡簧槽,得到第四复合极柱半成品。
S7:钻孔,将S6中得到的第四复合极柱半成品的铝柱体远离铜柱体的一端端面上进行钻孔加工,形成内螺纹连接孔。
S8:检测,将S7中得到的复合极柱成品通过拉拔力检测装置进行拉拔力检测,将S7中得到的复合极柱成品的铝柱体上的卡簧槽通过两夹爪对夹限位夹紧,铜基座通过一夹持机构夹持,通过拉拔驱动机构驱动夹持机构向远离所述两夹爪的方向运动,对铜基座施加拉力,在一定的拉力作用下,若铜铝焊接线断裂,则铜铝复合极柱的铜柱体和铝柱体的连接不牢固,若铜铝焊接线不断裂,则铜铝复合极柱的铜柱体和铝柱体连接牢固。
如图3至图6所示,上述S8中的拉拔力检测装置7包括底座71和安装于底座71上的柱体夹紧机构72和基座拉拔机构73,柱体夹紧机构72包括相对设置的两夹块721以及分别与两夹块721对应连接的两夹紧气缸722,两夹紧气缸722的缸体分别固定安装于底座71上,两夹紧气缸722分别驱动两夹块721相对运动或相背运动,两夹块721的相对面上分别设置有外凸的夹块凸起7211,两夹块凸起7211上分别设置有相对应的半圆弧凹槽7212,当两夹块721相对运动至两夹块凸起7211接触时,两夹块凸起7211上的半圆弧凹槽7212对应配合形成与铝柱体1上的卡簧槽4对应的夹紧槽;基座拉拔机构73包括夹持板731、驱动夹持板731拉拔运动的拉拔气缸732,夹持板731位于两夹块721的上方,夹持板731上设置有与夹紧槽同轴对应的穿孔7311,夹持板731的上方间隔距离平行设置有连接板733,夹持板731和连接板733之间通过两相对设置的竖板734连为整体,拉拔气缸732的缸体通过气缸支架735固定安装于底座71上,拉拔气缸732的活塞杆向下悬伸并与连接板733固定连接,拉拔气缸732通过活塞运动驱动连接板733以及夹持板731向上运动,拉拔气缸732活塞杆的两侧竖向设置有与底座71固定连接的导向杆736,夹持板731和连接板733上分别设置有导向滑孔与导向杆736滑动配合,在夹持板731运动时起到导向作用。
拉拔检测时,将S7中得到的复合极柱成品的铜柱体和铝柱体穿过夹持板731的穿孔,使铝柱体1上的卡簧槽4的位置与两夹块凸起7211上的半圆弧凹槽7212对应,两夹紧气缸722分别驱动两夹块721相对运动,使两夹块凸起7211上的半圆弧凹槽对夹形成的夹紧槽与卡簧槽对应并对铝柱体1夹紧,铜基座3限位于夹持板731的上方,驱动拉拔气缸732,驱动连接板733以及夹持板731向上运动,带动铜基座3向上拉拔运动,若铝柱体1与铜柱体2之间的焊接线5断裂,说明铝柱体1和铜柱体2之间的焊接不牢固,若铝柱体1和铜柱体2之间的焊接线5没有断裂,说明铝柱体1和铜柱体2之间的焊接牢固度好,达到要求,此时产品可以进行与锂电池的其他配件进行装配。
实施例3、本实施例与上述实施例2仅存在的区别在于,S3:焊接,采用摩擦焊接装机对铜胚件和铝胚件进行摩擦焊接加工。将如图8所示,铝胚件1a的一端装夹于一固定安装于工作台上的固定夹具10的夹紧孔,使铝胚件1a在周向上和轴向上均进行限位,铝胚件1a具有焊接面的一端呈悬伸状,将铜胚件2a远离焊接面的一端固定装夹于一旋转夹具8的夹紧孔内,铜胚件2a具有焊接面的一端与铝胚件1a具有焊接面的一端相对悬伸且铜胚件2a与铝胚件1a的中心线一致,通过一旋转电机驱动旋转夹具8带动铜胚件2a高速旋转,该旋转夹具8通过一直线驱动装置驱动铜胚件2a向铝胚件1a同轴直线移动,使铜胚件2a的焊接面与铝胚件1a的焊接面接触从而实现摩擦焊接,得到在铜胚件2a和铝胚件1a之间连接处具有飞边的第一复合极柱半成品。
通过圆柱形的铜胚件在旋转的同时向铝胚件移动靠近进行摩擦焊接进行连接,然后通过车削处理飞边以及铝胚件的外圆面,然后再进行铜基座的锻压成型,最后在铝胚件的外圆面上加工环形的卡簧槽,得到复合极柱成品,通过将铜胚件在旋转过程中向固定装夹的铝胚件同轴进给,而进行摩擦发热焊接,增加了铜胚件在焊接过程中对铝胚件的顶锻力,缩短了焊接时间,提高了铜胚件和铝胚件质检的焊接连接牢固度,通过将复合极柱中的铜胚件成型的铜柱体长度缩短,而铝柱体的长度相对加长,且通过铜基座与锂电池的电芯连接,铝柱体与外部电路连接,降低了复合极柱的材料成本,同时保证了复合极柱的连接使用性能。
实施例4、本实施例与上述实施例2仅存在的区别在于,采用具有摩擦焊接装置和车削装置的复合机床上依次进行S3的焊接和S4的第一次车削。
如图9所示,将铝胚件1a的一端装夹于由固定夹块13和活动夹块11组成的固定夹座上,固定夹块13固定安装于工作台上,活动夹块11活动安装于工作台上且可以向固定夹块13靠近或远离运动,固定夹块13和活动夹块11的相对面上分别设置有与待加工的铝胚件1a外径对应的半圆形凹槽,当活动夹块11向固定夹块13运动并夹紧时,固定夹块13与活动夹块11之间形成可以将铝胚件1a夹紧的夹持孔,夹持孔的中心线与旋转夹具的中心线一致,即铝胚件1a远离具有焊接面的一端穿装于夹持孔被装夹固定,铝胚件1a具有焊接面的一端呈悬伸状,铝胚件1a远离焊接面的一端的端部通过一固定挡块12进行轴向限位,将铜胚件2a远离焊接面的一端装夹于一旋转夹具8上,铜胚件2a具有焊接面的一端与铝胚件1a具有悬伸状的一端相对悬伸且铜胚件2a与铝胚件1a的中心线一致,通过一旋转电机驱动旋转夹具8带动铜胚件2a高速旋转,该旋转夹具8通过一直线驱动装置驱动铜胚件2a向铝胚件1a同轴直线移动,使铜胚件2a的焊接面与铝胚件1a的焊接面接触从而实现摩擦焊接,得到在铜胚件2a和铝胚件1a之间连接处具有飞边的第一复合极柱半成品。
如图10所示,然后活动夹块11与固定夹块13松开,使与铜胚件2a焊接连接的铝胚件1a成悬伸状,旋转电机驱动旋转夹具8带动第一复合极柱半成品高速旋转,通过位于铜胚件2a和铝胚件1a侧方的车刀14在进给机构的作用下向飞边以及铝胚件1a外径进给加工,从而得到铜胚件2a和铝胚件1a两外径一致的第二复合极柱半成品。通过将具有车削功能的车削装置与具有摩擦焊接功能的摩擦焊接装置复合安装于同一机床的床身上,将摩擦焊接完成的第一复合极柱半成品通过车削装置进行飞边和外圆面的车削加工,只需一次装夹就完成了两道工序,提高了加工精度以及加工效率,降低了生产成本。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种铜铝复合极柱,包括铜基座以及一体连接于铜基座一侧面中央处的铜柱体,铜柱体的端部通过摩擦焊连接有铝柱体,铜柱体与铝柱体之间形成铜铝焊接线,其特征在于:所述的铝柱体上设置有用于卡装卡簧且环形的卡簧槽,卡簧槽位于铜铝焊接线的上方。
2.根据权利要求1所述的一种铜铝复合极柱,其特征在于:所述的铝柱体远离所述铜柱体的一端端部设置有内螺纹连接孔。
3.如权利要求2所述的一种铜铝复合极柱的加工工艺,其特征在于:包括以下步骤:
S1:备料,准备圆柱铝材和圆柱铜材;
S2:割料,分别对圆柱铝材和圆柱铜材进行切割下料,得到铜胚件和铝胚件;
S3:焊接,采用摩擦焊接机对铜胚件和铝胚件进行摩擦焊接加工,将铜胚件装夹于一旋转夹具上,通过一旋转电机驱动旋转夹具带动铜胚件高速旋转,铝胚件装夹于一移动夹具上使铜胚件与铝胚件同轴,通过一直线驱动装置驱动移动夹具带动铝胚件直线移动向铜胚件靠近并产生摩擦热,从而实现摩擦焊接,得到在铜胚件和铝胚件之间连接处具有向外翻起的飞边的第一复合极柱半成品;
S4:第一次车削,将S3中得到的第一复合极柱半成品装夹到车床上对第一复合极柱半成品的外圆面上的飞边进行车削加工,第一复合极柱半成品的一端装夹于车床上的回转夹头上,车床的车刀在进给机构的带动下向第一复合极柱半成品的飞边处靠近并对该飞边以及铝胚件的外圆面进行车削加工,得到铜胚件和铝胚件两外径一致的第二复合极柱半成品;
S5:锻压,将S4中得到的第二复合极柱半成品通过一锻压机进行锻压,即将第二复合极柱半成品放置于锻压机上的模具中进行锻压,使第二复合极柱半成品的铜胚件部分形成铜基座和铜柱体,铝胚件为铝柱体,得到第三复合极柱半成品;
S6:第二次车削,将S5中得到的第三复合极柱半成品的铜胚件装夹到车床上对第三复合极柱半成品的铝柱体的外圆面进行车削加工一环形凹槽,即形成环形的卡簧槽,得到第四复合极柱半成品;
S7:将S6中得到的第四复合极柱半成品的铝柱体的端面上进行钻孔加工,形成内螺纹连接孔。
4.根据权利要求3所述的一种铜铝复合极柱的加工工艺,其特征在于:所述S1和S2中的圆柱铝材直径大于圆柱铜材直径。
5.根据权利要求3所述的一种铜铝复合极柱的加工工艺,其特征在于:所述的S2中得到的铜胚件和铝胚件中各自一端端面进行酸洗除油。
6.根据权利要求3所述的一种铜铝复合极柱的加工工艺,其特征在于:所述S5中的锻压包括第一次锻压S5-1和第二次冲切S5-2,第一次锻压S5-1为锻压成圆盘形的铜基座,第二次冲切S5-2为将圆盘形的铜基座冲切成方形。
7.根据权利要求3所述的一种铜铝复合极柱的加工工艺,其特征在于:所述的铜铝复合极柱的加工工艺,还包括步骤S8:将S7中得到的复合极柱成品进行拉拔力检测。
8.根据权利要求7所述的一种铜铝复合极柱的加工工艺,其特征在于:所述S8中采用一拉拔力检测装置进行拉拔力检测,将S7中得到的复合极柱成品的铝柱体上的卡簧槽通过柱体夹紧机构限位夹紧,铜基座通过一基座拉拔机构的夹持板夹持,通过基座拉拔机构的拉拔气缸驱动夹持板向远离柱体夹紧机构的方向运动,对铜基座施加拉力,在一定的拉力作用下,若铜铝焊接线断裂,则铜铝复合极柱的铜柱体和铝柱体的连接不牢固,若铜铝焊接线不断裂,则铜铝复合极柱的铜柱体和铝柱体连接牢固。
9.如权利要求3-8中任一项所述的一种铜铝复合极柱的加工工艺,其特征在于:一种铜铝复合极柱的加工工艺,其特征在于:上述铜铝复合极柱的加工工艺中S3的步骤中可以替换为,焊接,采用摩擦焊接装机对铜胚件和铝胚件进行摩擦焊接加工,将铝胚件的一端装夹于一固定安装于工作台上的固定夹具上,使铝胚件在周向上和轴向上均进行限位,将铜胚件的一端固定装夹于一旋转夹具上,铜胚件与铝胚件同轴,通过一旋转电机驱动旋转夹具带动铜胚件高速旋转,该旋转夹具通过一直线驱动装置驱动铜胚件向铝胚件同轴直线移动并产生摩擦热,从而实现摩擦焊接,得到在铜胚件和铝胚件之间连接处具有向外翻起的飞边的第一复合极柱半成品。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109065825A (zh) * 2018-07-27 2018-12-21 深圳市瑞德丰精密制造有限公司 铜铝复合极块的成型工艺
CN114888428A (zh) * 2022-07-15 2022-08-12 靖江市永天金属制品有限公司 一种电池复合极柱的生产工艺及摩擦焊装置
CN116748904A (zh) * 2023-08-17 2023-09-15 溧阳市明之盛科技有限公司 一种动力电池铜铝复合极柱数控多面加工设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205159418U (zh) * 2015-11-10 2016-04-13 广州力电宝电子科技有限公司 一种动力电池铜铝复合极柱装配结构
CN106670641A (zh) * 2015-11-09 2017-05-17 江苏金鑫电器有限公司 一种铜管和铝管的摩擦焊接工艺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106670641A (zh) * 2015-11-09 2017-05-17 江苏金鑫电器有限公司 一种铜管和铝管的摩擦焊接工艺
CN205159418U (zh) * 2015-11-10 2016-04-13 广州力电宝电子科技有限公司 一种动力电池铜铝复合极柱装配结构

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109065825A (zh) * 2018-07-27 2018-12-21 深圳市瑞德丰精密制造有限公司 铜铝复合极块的成型工艺
CN114888428A (zh) * 2022-07-15 2022-08-12 靖江市永天金属制品有限公司 一种电池复合极柱的生产工艺及摩擦焊装置
CN114888428B (zh) * 2022-07-15 2022-10-11 靖江市永天金属制品有限公司 一种电池复合极柱的生产工艺及摩擦焊装置
CN116748904A (zh) * 2023-08-17 2023-09-15 溧阳市明之盛科技有限公司 一种动力电池铜铝复合极柱数控多面加工设备
CN116748904B (zh) * 2023-08-17 2023-10-20 溧阳市明之盛科技有限公司 一种动力电池铜铝复合极柱数控多面加工设备

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