CN108284156B - 冲壳装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了冲壳装置,其包括:支架;上压板,设置在支架上;下压板,设置在支架上且位于上压板下方,下压板与上压板能够相对运动以配合夹持待冲壳的基材,下压板具有与基材待冲壳的形状相匹配的下通孔;凹模,上下滑动地设置在支架上且位于下压板下方,且具有与下通孔上下滑动配合的下冲头,下冲头顶部设有凹腔,凹腔的各外壁的顶部设有圆角;外凸模,上下滑动地设置在支架上且位于上压板上方,且具有能够与下通孔配合的外冲头,外冲头内部具有贯通的且与凹腔的底壁对应的通道;内凸模,具有与通道上下滑动配合的内冲头。圆角能缓和基材拉伸部分的应力集中,防止基材破裂,同时外冲头能够进一步拉伸基材,避免空间浪费。
Description
技术领域
本发明涉及冲壳成型领域,尤其涉及一种冲壳装置。
背景技术
目前主流的锂电池使用的外壳是通过凹凸模拉伸铝塑膜形成。在拉伸成型的过程中,由于两个模具与基材(铝塑膜)之间的摩擦力、压边力等原因,集中变形区域出现在凹凸模之间区域,且该区域会出现应力集中现象,容易造成基材破裂。随着客户对外壳的深度和厚度提出更高的要求,基材在已有的设备上进一步拉伸时容易出现厚度不达标、甚至破裂等情况。
为了保证拉伸厚度的均匀分布,通常将棱角作圆角处理并在凹凸模之间设置间隙,以提高基材的流动性。虽然凹凸模之间的间隙加大以后对材料的流动性有所提高,但是这也导致了外壳几何空间上的损失,造成电池的空间能量密度的降低,尤其是对于大周长的电芯时更为明显。
因此,需要提供一种能够缓和基材拉伸部分的应力集中、防止基材破裂、同时避免空间浪费的冲壳装置,但不限于加工上述锂电池的外壳。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种冲壳装置,其能缓和基材拉伸部分的应力集中,防止基材破裂,同时避免空间浪费。
为了实现上述目的,本发明提供了冲壳装置,其包括:支架;上压板,设置在支架上;下压板,设置在支架上且位于上压板下方,下压板与上压板能够相对运动以配合夹持待冲壳的基材,下压板具有与基材待冲壳的形状相匹配的下通孔;凹模,上下滑动地设置在支架上且位于下压板下方,且具有与下通孔上下滑动配合的下冲头,下冲头顶部设有凹腔,凹腔的各内壁的顶部设有圆角;外凸模,上下滑动地设置在支架上且位于上压板上方,且具有能够与下通孔配合的外冲头,外冲头内部具有贯通的且与凹腔的底壁对应的通道;内凸模,具有与通道上下滑动配合的内冲头。
本发明的有益效果如下:
在根据本发明的冲壳装置中,基材夹持在下压板与上压板之间,下冲头沿下通孔向上移动并抵靠在基材的下侧,然后内冲头沿着通道向下滑动进入凹腔,从而通过挤压拉伸基材;由于凹腔的各内壁的顶部设有圆角,所以内冲头在进入凹腔时与各内壁之间留有间隙,该间隙能够提高基材的流动性,避免基材拉伸部分过薄或破裂;同时,因为基材沿这所述圆角被拉伸,因此所述圆角还能缓和该拉伸部分的应力集中现象。内冲头完成对基材的拉伸后,下冲头向下移动以与基材脱离,内冲头向上移动以与基材脱离,然后外冲头向下移动进入下通孔以进一步拉伸基材,避免空间的浪费。
附图说明
图1为根据本发明的冲壳装置的示意图;
图2为根据本发明的冲壳装置的另一示意图;
图3为根据本发明的冲壳装置的一分解图;
图4至图8为根据本发明的冲壳装置在冲壳过程中不同状态的示意图;
图9为根据本发明的冲壳装置的凹模的立体图;
图10为根据本发明的冲壳装置的凹模的一实施例的剖视图;
图11为根据本发明的冲壳装置的凹模的另一实施例的剖视图。
其中,附图标记说明如下:
1支架 4112底壁
11上固定板 5外凸模
12下固定板 51外冲头
13固定柱 511通道
2上压板 6内凸模
21上通孔 61内冲头
3下压板 7第一驱动机构
31下通孔 8第二驱动机构
4凹模 9第三驱动机构
41下冲头 A第四驱动机构
411凹腔 F基材
4111内壁
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本发明的冲壳装置。
参照图1至图11,根据本发明的冲壳装置包括:支架1;上压板2,设置在支架1上;下压板3,设置在支架1上且位于上压板2下方,下压板3与上压板2能够相对运动以配合夹持待冲壳的基材F,下压板3具有与基材F待冲壳的形状相匹配的下通孔31;凹模4,上下滑动地设置在支架1上且位于下压板3下方,且具有与下通孔31上下滑动配合的下冲头41,下冲头41顶部设有凹腔411,凹腔411的各内壁4111的顶部设有圆角;外凸模5,上下滑动地设置在支架1上且位于上压板2上方,且具有能够与下通孔31配合的外冲头51,外冲头51内部具有贯通的且与凹腔411的底壁4112对应的通道511;内凸模6(可以上下滑动地设置在支架1上),具有与通道511上下滑动配合的内冲头61。
在根据本发明的冲壳装置中,基材F夹持在下压板3与上压板2之间,下冲头41沿下通孔31向上移动并抵靠在基材F的下侧,然后内冲头61沿着通道511向下滑动进入凹腔411,从而通过挤压拉伸基材F;由于凹腔411的各内壁4111的顶部设有圆角,所以内冲头61在进入凹腔411时与各内壁4111之间留有间隙(即圆角处与内冲头61之间的间隙),该间隙能够提高基材F的流动性,避免基材F拉伸部分过薄或破裂;同时,因为基材F沿这所述圆角被拉伸,因此所述圆角还能缓和该拉伸部分的应力集中现象。内冲头61完成对基材F的拉伸后(可称之为预拉伸),下冲头41向下移动以与基材F脱离,内冲头61向上移动以与基材F脱离,然后外冲头51向下移动进入下通孔31以进一步拉伸基材F(由于预拉伸阶段基材F已经拉伸较大,因此此时的拉伸程度小,不会导致基材F受拉破裂),避免空间的浪费。
在根据本发明的冲壳装置中,通道511、内冲头61及凹腔411的底壁4112的形状位置对应。
在根据本发明的冲壳装置中,参照图2和图3,上压板2具有与下通孔31上下相对的上通孔21,供内冲头61和外冲头51穿过。
在根据本发明的冲壳装置中,参照图1和图2,支架1包括上固定板11、下固定板12以及沿上下方向延伸并连接上固定板11和下固定板12的固定柱13;对应地,凹模4、外凸模5和内凸模6滑动地设置在固定柱13上。
在根据本发明的冲壳装置中,参照图1,所述冲壳装置还包括:第二驱动机构8,固定在支架1上,且与凹模4相连并带动凹模4上下移动;第三驱动机构9,固定在支架1上,且与外凸模5相连并带动外凸模5上下移动;第四驱动机构A,固定在支架1上,且与内凸模6相连并带动内凸模6上下移动。
在根据本发明的冲壳装置中,内冲头61由橡胶制成。
在根据本发明的冲壳装置中,所述橡胶内部填充有微米级球形颗粒或液体。当内冲头61向下的运动受到凹腔411的底壁4112的限制时,所述微米级球形颗粒或液体倾向于向自由度较高的空间内移动(即内冲头61与各内壁4111之间的间隙),从而挤压基材F贴合到圆角上。
在根据本发明的冲壳装置中,参照图9和图10,凹腔411的各内壁4111的圆角的半径等于凹腔411的深度。也就是说,各内壁4111整体为一个圆角,此时,圆角的半径较大,能够在内壁4111与内冲头61之间形成较大的间隙,更好的提高基材F的流动性,缓和拉伸部分的应力集中现象。当然,参照图11,圆角的半径也可以小于或大于凹腔411的深度。
在根据本发明的冲壳装置中,基材F为铝塑膜或钢塑膜。本发明的冲壳装置可用于制造电芯的外壳。
在根据本发明的冲壳装置中,参照图1和图2,上压板2固定在支架1上,下压板3上下滑动地设置在支架1上(优选上下滑动地设置在支架1的固定柱13上)。对应地,参照图1,所述冲壳装置还包括:第一驱动机构7,固定在支架1上,且与下压板3相连并带动下压板3上下移动。
在根据本发明的冲壳装置中,在另一实施例中,下压板3固定在支架1上,上压板2上下滑动地设置在支架1上;所述冲壳装置还包括:第一驱动机构7,固定在支架1上,且与上压板2相连并带动上压板2上下移动。
在根据本发明的冲壳装置的一实施例中,冲壳过程如下:
1)参照图4,将待冲壳的基材F放置到下压板3上,第一驱动机构7带动下压板3向上移动以将基材F夹持在上压板2和下压板3之间。
2)参照图5,第二驱动机构8带动下冲头41沿下通孔31向上移动,以使下冲头41的顶部抵靠在基材F的下侧;然后第四驱动机构A带动内冲头61沿通道511向下移动,穿过上通孔21后将基材F下压到凹腔411的底壁4112上,从而对基材F预拉伸。
3)参照图6,基材F的预拉伸完成后,第二驱动机构8带动下冲头41沿下通孔31向下移动以与基材F脱离,第四驱动机构A带动内冲头61沿通道511向上移动以与基材F脱离。
4)参照图7,第三驱动机构9带动外冲头51向下移动并进入下通孔31,从而进一步拉伸基材F,完成基材F的冲壳成型。
5)参照图8,第三驱动机构9带动外冲头51向上移动以与基材F脱离,第一驱动机构7带动下压板3向下移动以与上压板2脱离,取出冲壳成型的基材F。
Claims (9)
1.一种冲壳装置,包括:
支架(1);
上压板(2),设置在支架(1)上;
下压板(3),设置在支架(1)上且位于上压板(2)下方,下压板(3)与上压板(2)能够相对运动以配合夹持待冲壳的基材(F),下压板(3)具有与基材(F)待冲壳的形状相匹配的下通孔(31);
凹模(4),上下滑动地设置在支架(1)上且位于下压板(3)下方,且具有与下通孔(31)上下滑动配合的下冲头(41),下冲头(41)顶部设有凹腔(411),凹腔(411)的各内壁(4111)的顶部设有圆角;
其特征在于,
所述冲壳装置还包括:
外凸模(5),上下滑动地设置在支架(1)上且位于上压板(2)上方,且具有能够与下通孔(31)配合的外冲头(51),外冲头(51)内部具有贯通的且与凹腔(411)的底壁(4112)对应的通道(511);
内凸模(6),具有与通道(511)上下滑动配合的内冲头(61);内冲头(61)能够将基材(F)下压到凹腔(411)的底壁(4112),且内冲头(61)在进入凹腔(411)时与各内壁(4111)之间留有间隙;
上压板(2)具有与下通孔(31)上下相对的上通孔(21),供内冲头(61)和外冲头(51)穿过。
2.根据权利要求1所述的冲壳装置,其特征在于,
支架(1)包括上固定板(11)、下固定板(12)以及沿上下方向延伸并连接上固定板(11)和下固定板(12)的固定柱(13);
凹模(4)、外凸模(5)和内凸模(6)滑动地设置在固定柱(13)上。
3.根据权利要求1所述的冲壳装置,其特征在于,所述冲壳装置还包括:
第二驱动机构(8),固定在支架(1)上,且与凹模(4)相连并带动凹模(4)上下移动;
第三驱动机构(9),固定在支架(1)上,且与外凸模(5)相连并带动外凸模(5)上下移动;
第四驱动机构(A),固定在支架(1)上,且与内凸模(6)相连并带动内凸模(6)上下移动。
4.根据权利要求1所述的冲壳装置,其特征在于,内冲头(61)由橡胶制成。
5.根据权利要求4所述的冲壳装置,其特征在于,所述橡胶内部填充有微米级球形颗粒或液体。
6.根据权利要求1所述的冲壳装置,其特征在于,凹腔(411)的各内壁(4111)的圆角的半径等于凹腔(411)的深度。
7.根据权利要求1所述的冲壳装置,其特征在于,基材(F)为铝塑膜或钢塑膜。
8.根据权利要求1所述的冲壳装置,其特征在于,
上压板(2)固定在支架(1)上,下压板(3)上下滑动地设置在支架(1)上;
所述冲壳装置还包括:第一驱动机构(7),固定在支架(1)上,且与下压板(3)相连并带动下压板(3)上下移动。
9.根据权利要求1所述的冲壳装置,其特征在于,
下压板(3)固定在支架(1)上,上压板(2)上下滑动地设置在支架(1)上;
所述冲壳装置还包括:第一驱动机构(7),固定在支架(1)上,且与上压板(2)相连并带动上压板(2)上下移动。
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