CN108127036A - 一种电容器用铝外壳冲压模具及铝外壳冲压形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电容器技术领域，特别是一种电容器用铝外壳冲压模具及铝外壳冲压形成方法，它包括凸模及凹模，凸模的凸模体底部设置有孔柱，孔柱与凸模体连接部设置有孔柱倒角，定位柱设置于孔柱底部；凹模上依次设置有铝饼腔、铝管腔、孔柱腔及定位柱腔。它主要解决了现有铝外壳模具安装时凸模与凹模配合尺寸不易调整，易出现铝壳壁厚不均匀的技术问题；同时解决了现有加工具有铝管的铝外壳铝管口部内侧无法实现模具自动成形生成倒角，生产过程需增加一道人工倒角工序的技术问题，取消了人工倒角工序，降低了人工成本，且保证了产品倒角质量，避免了出现电缆线被铝外壳的铝管口部内侧划伤的技术质量问题。

Description

一种电容器用铝外壳冲压模具及铝外壳冲压形成方法

技术领域

本发明涉及电容器技术领域，特别是一种电容器用铝外壳冲压模具及铝外壳冲压形成方法。

背景技术

上海皓月电气有限公司于2013年申请了一款实用新型专利并得到授权，专利申请号为201320343543.4，专利名称为《一种全铝外壳电缆线直向引出电容器用铝防护帽》，于2016年申请了一款实用新型专利并得到授权，专利申请号为201620452103.6，专利名称为《一种高安全的金属外壳电容器》。两项专利均需用到具有铝管的铝外壳（如图1所示），且为防止生产过程对电容器引出电缆线的划伤，要求铝管两端均需进行倒角光滑处理。而现实是行业内生产加工铝外壳的模具均如图2、图3、图4所示。

现有模具结构存在如下缺点：

1、模具安装时凸模与凹模配合尺寸调整难度较大，需要采用塞尺进行调整中心尺寸，易出现铝壳壁厚不均匀现象。

2、铝外壳的铝管口部内侧无法实现模具自动成形生成倒角，生产过程需增加一道人工倒角工序。这样既浪费人工导致成本上升，且倒角质量无法保证，易出现电缆线被铝外壳的铝管口部内侧划伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电容器用铝外壳冲压模具及铝外壳冲压形成方法，解决现有铝外壳模具安装时凸模与凹模配合尺寸不易调整，易出现铝壳壁厚不均匀技术问题。同时解决铝外壳铝管口部内侧无法实现模具自动成形生成倒角，生产过程中需增加一道人工倒角工序而导致成本上升、且倒角质量无法保证，易出现电缆线被铝外壳的铝管口部内侧划伤的技术质量问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种电容器用铝外壳冲压模具，它包括凸模及凹模，凸模的凸模体下端设置有孔柱，孔柱与凸模体下端的连接部设置有孔柱倒角，该孔柱倒角的形状及大小与铝外壳上的铝管内部的孔内上部倒角契合；凹模自上而下依次设置有铝饼腔、铝管腔，凸模嵌入凹模后形成铝外壳形成腔，其特征在于：

所述的凸模上的孔柱下端设置有定位柱，凹模的铝管腔下端依次设置有孔柱腔、定位柱腔；

所述的凹模的铝管腔与孔柱腔连接部位设置有铝管腔圆环凸起，该铝管腔圆环凸起的形状及大小与铝外壳上铝管的孔内下部倒角契合；

所述的凸模的孔柱的外径与铝外壳上的引线孔的内径、凹模的孔柱腔的内径相同，孔柱能够契合地嵌入孔柱腔内；

所述的凸模的定位柱的外径与凹模的定位柱腔的内径相同，定位柱能够契合地嵌入定位柱腔内；

所述的凸模的孔柱的外径大于定位柱的外径，凹模的孔柱腔内径大于定位柱腔的内径；

所述的凸模与凹模上各部位的尺寸存在如下关系：

H₀＞h₀+1； H₁＞h₀+h； h₁＞H₁-h-δ；

H₂＞h₀+h+h₁-H₁+3； h₂≥H₂ ；

其中：

δ—铝外壳底厚， h—铝管长度，即铝管腔深度，

h₀—铝饼材料厚度， h₁—孔柱腔的深度，

h₂—定位柱腔的深度，H₀—铝饼腔的深度，

H₁—孔柱的长度， H₂—定位柱的长度，

单位为毫米。

进一步，所述的电容器用铝外壳冲压模具，铝管腔底部内边缘设置有铝管腔倒角，铝管腔内的铝管腔倒角的形状及大小与铝外壳上铝管的孔外部倒角契合。

进一步，所述的电容器用铝外壳冲压模具，凸模的孔柱底部与定位柱连接部位设置有孔柱端部倒角，定位柱端部设置有定位柱端部倒角；凹模的孔柱腔底部与定位柱腔连接部位设置有孔柱腔内倒角。

进一步，所述的电容器用铝外壳冲压模具，凸模体、孔柱、定位柱均为圆柱体，孔柱与凸模体连接部位于凸模体横截面中心，定位柱与孔柱连接部位于孔柱横截面中心。

鉴于上述技术特征，本发明具有以下优点：

1、本发明凸模上的定位柱与凹模的定位柱腔相对应，在使用本发明生产电容器用铝外壳时，定位柱嵌入定位柱腔，确保凸模体外侧与凹模的铝饼腔内侧的距离保持一致，即铝外壳壳体侧壁厚度相同；确保孔柱外侧与凹模铝管腔内侧的距离保持一致，即铝外壳铝管部厚度相同；确保凸模体底部与凹模铝管腔底部距离一致，即铝外壳侧壁与铝外壳铝管口的连接部的厚度相同。该技术特征，解决了现有铝外壳模具安装时凸模与凹模配合尺寸不易调整，易出现铝壳、铝管壁厚不均匀技术问题。

2、本发明的凹模的铝管腔底部设置有铝管腔圆环凸起，能够在铝外壳生产工程中，利用该结构直接形成铝外壳铝管孔内下部倒角，省去现有模具结构操作过程中的人工倒角工序。该技术特征解决了现有加工具有铝管的铝外壳铝管孔内下部内侧无法实现模具自动成形生成倒角，生产过程需增加一道人工倒角工序的技术问题，取消了人工倒角工序，减少了人工成本，且保证了铝外壳产品倒角质量，避免了出现电缆线划伤的质量问题，简化了铝外壳的生产操作，提高生产效率，降低生产成本。

3、本发明的凸模的孔柱的外径与铝外壳上的引线孔的内径、凹模的孔柱腔的内径相同，孔柱能够契合地嵌入孔柱腔内。该技术特征能够使得孔柱严密地嵌入孔柱腔，确保在本发明使用过程中铝饼材料不会渗入到孔柱腔内，确保铝外壳铝管口部的形状不发生变化。凸模的定位柱的外径与凹模的定位柱腔的内径相同，定位柱能够契合地嵌入定位柱腔内。该技术特征能够使得定位柱严密地嵌入定位柱腔，有利于保持孔柱、凸模体与凹模的铝管腔内侧、铝饼腔内侧的距离不变。

4、本发明的凸模与凹模上各部位的尺寸存在的关系，可知本发明在使用过程中，首先，在凹模中加入铝饼材料，铝饼材料中心设置有一内径大于孔柱外径的孔。其次，凸模的定位柱嵌入凹模的定位柱腔内；再次，凸模的孔柱嵌入凹模的孔柱腔，在凸模的孔柱嵌入凹模的孔柱腔之前，凸模的定位柱已嵌入凹模的定位柱腔内3mm （单位：毫米）以上；最后，凸模体挤压凹模中的铝饼材料，铝饼材料被挤压变形填充于铝外壳形成腔中。该技术特征决定了凸模与凹模上各部位嵌入的逻辑顺序，确保本发明的定位功能和铝管孔内下部倒角的功能的实现。

5、本发明的凹模的铝管腔底部内边缘设置有铝管腔倒角，该铝管腔倒角的形状及大小与铝外壳上铝管的孔外部倒角契合，利用该结构能够直接形成铝外壳上铝管的孔外部倒角。

6、本发明的凸模的孔柱的外径大于定位柱的外径，凹模的孔柱腔内径大于定位柱腔的内径。凸模的定位柱端部设置有定位柱端部倒角，凹模的定位柱腔与孔柱腔连接部设置有孔柱腔内倒角，在定位柱进入定位柱腔时进行导向，定位柱进入定位柱腔后，定位柱受定位柱腔的支撑而使凸模与凹模的中心位置固定。凸模的孔柱与定位柱连接部设置有孔柱端部倒角，在孔柱进入孔柱腔时进行导向，避免损伤凹模内的铝管腔圆环凸起。

7、本发明的凸模的孔柱位于凸模体底部的中心位置、定位柱位于孔柱的中心位置，该技术特征有利于定位柱起到的定位固定作用均匀地作用于孔柱，进而均匀作用于凸模体。

一种电容器用铝外壳冲压形成方法，其特征在于：它采用如上述技术方案中所述的冲压模具进行加工，具体步骤是：

首先将凹模固定于有关设备上，然后将凸模上的定位柱嵌入定位柱腔中并固定凸模；然后，调整凸模与凹模的间隙—铝外壳形成腔的尺寸与铝外壳底厚尺寸一致，此时孔柱已嵌入孔柱腔中，冲压模具的调试完成；

生产铝外壳时，首先将铝饼材料放入铝饼腔，铝饼材料中心设置有一内径大于孔柱外径的孔，其次将凸模的定位柱穿过铝饼材料中心的孔后往下嵌入凹模的定位柱腔内，由于凸模与凹模上各部位部件的尺寸存在相关关系，在孔柱嵌入孔柱腔之前，定位柱已穿过铝饼腔、铝饼材料上的孔、铝管腔、孔柱腔后嵌入定位柱腔内3毫米以上；

凸模进一步向下动作，在凸模体接触铝饼材料前，孔柱已嵌入孔柱腔内；由于孔柱与孔柱腔为完全严密嵌入贴合，确保铝饼材料不会渗入孔柱腔内；

凸模再进一步向下动作，铝饼材料受到挤压，材料填充于铝外壳形成腔，并最终形成底部具有铝管的铝外壳，该铝管具有贯通的引线孔。

进一步，由于凹模上铝管腔与孔柱腔连接部位设置有铝管腔圆环凸起；凸模上凸模体与孔柱连接部设置有孔柱倒角；凹模上铝管腔内设置有铝管腔倒角；加工后，在铝管上端内形成孔内上部倒角，在铝管下端分别形成孔内下部倒角、孔外部倒角。

鉴于上述技术特征，本发明具有以下优点：

该种电容器用铝外壳冲压形成方法，简单且易于操作，在确保铝外壳壁厚均匀的同时还能够省去人工倒角工序，降低了人工成本，大大提高生产效率，且保证了产品倒角质量，避免了出现电缆线被铝外壳的铝管口部内侧划伤的技术质量问题。

本发明可以根据实际情况设计不同大小规格，以满足不同规格的铝外壳生产所需。

附图说明

图1是一种电容器用铝外壳的结构示意剖面图。

图2是现有的铝外壳生产加工用冲压模具的结构示意图。

图3是现有的铝外壳生产加工用冲压模具凸模的结构示意图。

图4是现有的铝外壳生产加工用冲压模具凹模的结构示意图。

图5是本发明的凸模的结构示意图。

图6是本发明的凹模的结构示意图。

图7是图6的局部放大示意图。

图8是本发明的结构示意图。

图中：1-铝外壳；11-壳体；12-铝管；13-引线孔；121-孔内上部倒角；122-孔内下部倒角；123-孔外部倒角；2-凸模；21-凸模体；22-孔柱；221-孔柱倒角；222-孔柱端部倒角；23-定位柱；232-定位柱端部倒角；3-凹模；31-铝饼腔；32-铝管腔；322-铝管腔圆环凸起；323-铝管腔倒角；33-孔柱腔；333-孔柱腔内倒角；34-定位柱腔；4-铝外壳形成腔。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

请参阅图5至图8，本发明提供了一种电容器用铝外壳冲压模具，它包括凸模2及凹模3，凸模2的凸模体21下端设置有孔柱22，孔柱22与凸模体21下端的连接部设置有孔柱倒角221，该孔柱倒角221的形状及大小与铝外壳1上的铝管12内部的孔内上部倒角121契合；凹模3自上而下依次设置有铝饼腔31，凸模2嵌入凹模3后形成铝外壳形成腔4。

所述的凸模2上的孔柱22下端设置有定位柱23，凹模3的铝管腔32下端依次设置有孔柱腔33、定位柱腔34；

所述的凹模3的铝管腔32与孔柱腔33连接部位设置有铝管腔圆环凸起322，该铝管腔圆环凸起322的形状及大小与铝外壳1上铝管12的孔内下部倒角122契合；

所述的凸模2的孔柱22的外径与铝外壳1上的引线孔13的内径、凹模3的孔柱腔33的内径相同，孔柱22能够契合地嵌入孔柱腔33内；

所述的凸模2的定位柱23的外径与凹模3的定位柱腔34的内径相同，定位柱23能够契合地嵌入定位柱腔34内；

所述的凸模2的孔柱22的外径大于定位柱23的外径，凹模3的孔柱腔33内径大于定位柱腔34的内径；

所述的凸模2与凹模3上各部位的尺寸存在如下关系：

H₀＞h₀+1； H₁＞h₀+h； h₁＞H₁-h-δ；

H₂＞h₀+h+h₁-H₁+3； h₂≥H₂ ；

其中：

δ—铝外壳1底厚， h—铝管12长度，即铝管腔32深度，

h₀—铝饼材料厚度， h₁—孔柱腔33的深度，

h₂—定位柱腔34的深度，H₀—铝饼腔31的深度，

H₁—孔柱22的长度， H₂—定位柱23的长度，

单位为毫米。

所述的铝管腔32底部内边缘设置有铝管腔倒角323，铝管腔32内的铝管腔倒角323的形状及大小与与铝外壳1上铝管12的孔外部倒角（123）契合。

所述的凸模2的孔柱22底部与定位柱23连接部位设置有孔柱端部倒角222，定位柱23端部设置有定位柱端部倒角232；凹模3的孔柱腔33底部与定位柱腔34连接部位设置有孔柱腔内倒角333。

所述的凸模体21、孔柱22、定位柱23均为圆柱体，孔柱22与凸模体21连接部位于凸模体21横截面中心，定位柱23与孔柱22连接部位于孔柱22横截面中心。

利用上述冲压模具进行加工的一种电容器用铝外壳冲压形成方法，具体步骤是，首先将凹模3固定于有关设备上，然后将凸模2上的定位柱23嵌入定位柱腔34中并固定凸模2。然后，调整凸模2与凹模3的间隙—铝外壳形成腔4的厚度尺寸与铝外壳1底厚尺寸一致，此时孔柱22已嵌入孔柱腔33中，冲压模具调试完成。

生产铝外壳时，首先将铝饼材料放入铝饼腔31，铝饼材料中心设置有一内径大于孔柱22外径的孔；其次，将凸模2的定位柱23穿过铝饼材料中心的孔后往下嵌入凹模3的定位柱腔34内，由于凸模2与凹模3上各部位部件的尺寸存在相关关系，在孔柱22嵌入孔柱腔33之前，定位柱23已穿过铝饼腔31、铝饼材料上的孔、铝管腔32、孔柱腔33后嵌入定位柱腔34内3mm（单位：毫米）以上；再次，凸模2进一步向下动作，在凸模体21接触铝饼材料前，孔柱22已嵌入孔柱腔33内，由于孔柱22与孔柱腔33为完全严密嵌入贴合，确保铝饼材料不会渗入孔柱腔33内。最后，凸模2再进一步向下动作，铝饼材料受到挤压，铝饼材料填充于铝外壳形成腔4并最终形成底部具有铝管12的铝外壳1，该铝管12具有贯通的引线孔13。

该电容器用铝外壳冲压形成方法，是基于以下特征而实现：由于凹模3上铝管腔32与孔柱腔33连接部位设置有铝管腔圆环凸起322；凸模2上凸模体21与孔柱22连接部设置有孔柱倒角221；凹模3上铝管腔32内设置有铝管腔倒角323；加工后，在铝管12上端内形成孔内上部倒角121，在铝管12下端分别形成孔内下部倒角122、孔外部倒角123。

综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (8)

1.一种电容器用铝外壳冲压模具，它包括凸模（2）及凹模（3），凸模（2）的凸模体（21）下端设置有孔柱（22），孔柱（22）与凸模体（21）下端的连接部设置有孔柱倒角（221），该孔柱倒角（221）的形状及大小与铝外壳（1）上的铝管（12）内部的孔内上部倒角（121）契合；凹模（3）自上而下依次设置有铝饼腔（31）、铝管腔（32），凸模（2）嵌入凹模（3）后形成铝外壳形成腔（4），其特征在于：

所述的凸模（2）上的孔柱（22）下端设置有定位柱（23），凹模（3）的铝管腔（32）下端依次设置有孔柱腔（33）、定位柱腔（34）；

所述的凹模（3）的铝管腔（32）与孔柱腔（33）连接部位设置有铝管腔圆环凸起（322），该铝管腔圆环凸起（322）的形状及大小与铝外壳（1）上铝管（12）的孔内下部倒角（122）契合；

所述的凸模（2）的孔柱（22）的外径与铝外壳（1）上的引线孔（13）的内径、凹模（3）的孔柱腔（33）的内径相同，孔柱（22）能够契合地嵌入孔柱腔（33）内；

所述的凸模（2）的定位柱（23）的外径与凹模（3）的定位柱腔（34）的内径相同，定位柱（23）能够契合地嵌入定位柱腔（34）内；

所述的凸模（2）的孔柱（22）的外径大于定位柱（23）的外径，凹模（3）的孔柱腔（33）内径大于定位柱腔（34）的内径；

所述的凸模（2）与凹模（3）上各部位的尺寸存在如下关系：

H₀＞h₀+1； H₁＞h₀+h； h₁＞H₁-h-δ；

H₂＞h₀+h+h₁-H₁+3； h₂≥H₂ ；

其中：

δ—铝外壳（1）底厚， h—铝管（12）长度，即铝管腔（32）深度，

h₀—铝饼材料厚度， h₁—孔柱腔（33）的深度，

h₂—定位柱腔（34）的深度，H₀—铝饼腔（31）的深度，

H₁—孔柱（22）的长度， H₂—定位柱（23）的长度，

单位为毫米。

2.根据权利要求1所述的电容器用铝外壳冲压模具，所述的铝管腔（32）底部内边缘设置有铝管腔倒角（323），铝管腔（32）内的铝管腔倒角（323）的形状及大小与铝外壳（1）上铝管（12）的孔外部倒角（123）契合。

3.根据权利要求1所述的电容器用铝外壳冲压模具，所述的凸模（2）的孔柱（22）底部与定位柱（23）连接部位设置有孔柱端部倒角（222），定位柱（23）端部设置有定位柱端部倒角（232）；凹模（3）的孔柱腔（33）底部与定位柱腔（34）连接部位设置有孔柱腔内倒角（333）。

4.根据权利要求1或2或3所述的电容器用铝外壳冲压模具，所述的凸模体（21）、孔柱（22）、定位柱（23）均为圆柱体，孔柱（22）与凸模体（21）连接部位于凸模体（21）横截面中心，定位柱（23）与孔柱（22）连接部位于孔柱（22）横截面中心。

5.一种电容器用铝外壳冲压形成方法，其特征在于：它采用如权利要求1或2或3所述的冲压模具进行加工，具体步骤是：

首先将凹模（3）固定于有关设备上，然后将凸模（2）上的定位柱（23）嵌入定位柱腔（34）中并固定凸模（2）；然后，调整凸模（2）与凹模（3）的间隙—铝外壳形成腔（4）的尺寸与铝外壳（1）底厚尺寸一致，此时孔柱（22）已嵌入孔柱腔（33）中，冲压模具的调试完成；

生产铝外壳时，首先将铝饼材料放入铝饼腔（31），铝饼材料中心设置有一内径大于孔柱（22）外径的孔，其次将凸模（2）的定位柱（23）穿过铝饼材料中心的孔后往下嵌入凹模（3）的定位柱腔（34）内，由于凸模（2）与凹模（3）上各部位部件的尺寸存在相关关系，在孔柱（22）嵌入孔柱腔（33）之前，定位柱（23）已穿过铝饼腔（31）、铝饼材料上的孔、铝管腔（32）、孔柱腔（33）后嵌入定位柱腔（34）内3毫米以上；

凸模（2）进一步向下动作，在凸模体（21）接触铝饼材料前，孔柱（22）已嵌入孔柱腔（33）内，由于孔柱（22）与孔柱腔（33）为完全严密嵌入贴合，确保铝饼材料不会渗入孔柱腔（33）内；

凸模（2）再进一步向下动作，铝饼材料受到挤压，材料填充于铝外壳形成腔（4），并最终形成底部具有铝管（12）的铝外壳（1），该铝管（12）具有贯通的引线孔（13）。

6.根据权利要求5所述的电容器用铝外壳冲压形成方法，其特征在于：由于凹模（3）上铝管腔（32）与孔柱腔（33）连接部位设置有铝管腔圆环凸起（322）；凸模（2）上凸模体（21）与孔柱（22）连接部设置有孔柱倒角（221）；凹模（3）上铝管腔（32）内设置有铝管腔倒角（323）；加工后，在铝管（12）上端内形成孔内上部倒角（121），在铝管（12）下端分别形成孔内下部倒角（122）、孔外部倒角（123）。

7.一种电容器用铝外壳冲压形成方法，其特征在于：它采用如权利要求4所述的冲压模具进行加工，具体步骤是：

首先将凹模（3）固定于有关设备上，然后将凸模（2）上的定位柱（23）嵌入定位柱腔（34）中并固定凸模（2）；然后，调整凸模（2）与凹模（3）的间隙—铝外壳形成腔（4）的尺寸与铝外壳（1）底厚尺寸一致，此时孔柱（22）已嵌入孔柱腔（33）中，冲压模具的调试完成；

生产铝外壳时，首先将铝饼材料放入铝饼腔（31），铝饼材料中心设置有一内径大于孔柱（22）外径的孔，其次将凸模（2）的定位柱（23）穿过铝饼材料中心的孔后往下嵌入凹模（3）的定位柱腔（34）内，由于凸模（2）与凹模（3）上各部位部件的尺寸存在相关关系，在孔柱（22）嵌入孔柱腔（33）之前，定位柱（23）已穿过铝饼腔（31）、铝饼材料上的孔、铝管腔（32）、孔柱腔（33）后嵌入定位柱腔（34）内3毫米以上；

凸模（2）进一步向下动作，在凸模体（21）接触铝饼材料前，孔柱（22）已嵌入孔柱腔（33）内，由于孔柱（22）与孔柱腔（33）为完全严密嵌入贴合，确保铝饼材料不会渗入孔柱腔（33）内；

凸模（2）再进一步向下动作，铝饼材料受到挤压，材料填充于铝外壳形成腔（4），并最终形成底部具有铝管（12）的铝外壳（1），该铝管（12）具有贯通的引线孔（13）。

8.根据权利要求7所述的电容器用铝外壳冲压形成方法，其特征在于：由于凹模（3）上铝管腔（32）与孔柱腔（33）连接部位设置有铝管腔圆环凸起（322）；凸模（2）上凸模体（21）与孔柱（22）连接部设置有孔柱倒角（221）；凹模（3）上铝管腔（32）内设置有铝管腔倒角（323）；加工后，在铝管（12）上端内形成孔内上部倒角（121），在铝管（12）下端分别形成孔内下部倒角（122）、孔外部倒角（123）。