CN111390030A - 一种锂电池极片冲压模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池极片冲压模具，包括底座，底座上设置有底模，底模上方设置有动模，在底座上设置有驱动机构，其特征在于：所述动模的底部设置有用于压紧锂电池本体的弹性件，动模上横向设置有连接杆，连接杆上设置有副模，副模下部设置用于对极片进行整形的整形块，在副模上设置有沿整形块侧壁运动的切断刀，弹性件、整形块和切断刀分别至底模的距离逐渐增大，驱动机构包括竖立于底座上的驱动轴，驱动轴上设置有倾斜部，倾斜部上转动设置有中间连杆，中间连杆的外端球铰接有传动连杆，传动连杆下端部和上模板铰接。本发明提供了一种锂电池极片冲压模具，在对锂电池极片进行一次冲压过程中，能够实现对锂电池极片的一次性整形和冲裁。

Description

一种锂电池极片冲压模具
技术领域
本发明涉及锂电池领域，尤其涉及一种锂电池极片冲压模具。
背景技术
在锂电池的自动化生产过程中，其中对极片的裁切十分重要，需要对锂电池本体的极片进行剪切，以剪切出锂电池本体所需的极片长度。目前的裁切机，造价高，且操作较为繁琐。
例如，现有公开号为CN207447055U的中国实用新型专利公开了《一种锂电池极片冲压装置》，包括冲压平台、冲压机构、输送机构和收集装置，所述冲压平台上安装有冲压机构和输送机构；所述冲压机构包括冲压汽缸、定型模具和成型模具，所述冲压机构位于所述输送机构上端，所述冲压气缸的活塞杆垂直朝向所述输送机构，所述冲压气缸的活塞杆端面安装有冲压头，所述冲压头上安装有模盘，所述模盘一端安装有定型模具，所述模盘另一端安装有成型模具；所述输送机构进料口设有供料机，所述输送机构出料口设有所述收集装置，所述收集装置包括分料机构、成品收集箱和废品收集箱，分料机构包括分料板和用于支撑分料板的支撑板，所述分料板上设有与电池极片成品相匹配的落料口。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种锂电池极片冲压模具，在对锂电池极片进行一次冲压过程中，能够实现对锂电池极片的一次性整形和冲裁，确保锂电池的极片具有良好的精度，提高锂电池的品质。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种锂电池极片冲压模具，包括底座，底座上设置有底模，底模上开设有用于放置锂电池的型腔槽，型腔槽包括用于锂电池本体放置的本体槽部、用于锂电池极片放置的极片槽部，在底座上位于底模的外部竖立有多根导柱，导柱上滑动设置有上模板，上模板上设置有动模，在底座上设置有驱动动模运动的驱动机构，其特征在于：所述动模的底部设置有用于压紧锂电池本体的弹性件，动模上横向设置有连接杆，连接杆上设置有副模，副模上竖向滑动设置有导向杆，导向杆的上端设置有限位螺母，导向杆的下端连接有用于对极片进行整形的整形块，在导向杆上套设有连接弹簧，连接弹簧的上端和副模的下端相抵，连接弹簧的下端和整形块相抵，在副模上设置有沿整形块侧壁运动的切断刀，弹性件、整形块和切断刀分别至底模的距离逐渐增大，所述驱动机构包括驱动电机、竖立于底座上的驱动轴，驱动轴转动设置于底座之上，驱动轴的上端和驱动电机的输出端连接，驱动轴上设置有相对于驱动轴转动中心线倾斜布置的倾斜部，倾斜部上转动设置有一中间连杆，中间连杆的外端球铰接有传动连杆，传动连杆下端部和上模板铰接。
优选地，所述副模上设置有壳体，壳体内设置有切断电机，切断电机的输出端连接有一齿轮，壳体上开设有滑槽，所述切断刀滑动设置于滑槽之内，切断刀的上端部延伸有一与齿轮啮合的齿条。
优选地，所述副模滑动设置于连接杆之上，在连接杆上位于副模的两端设置有锁止螺母。
优选地，所述底座内位于底模的下方设置有顶出缸，在底模型腔槽的槽底开设有用于顶出缸输出端穿过的穿孔。
优选地，所述弹性件为弹性垫或者压紧弹簧。
优选地，所述驱动轴包括上轴段和下轴段，上轴段的上端和驱动电机的输出端连接，上轴段的下端延伸有一倾斜的上倾部，下轴段的上端延伸有与上倾部具有相同倾斜角度的下倾部，下轴段的下端转动连接于底座之上，所述倾斜部两端连接于上倾部和下倾部之间。
与现有技术相比，本发明的优点在于：在对锂电池极片进行一次冲压过程中，驱动电机带动驱动轴在底座上转动，驱动轴通过中间连杆和传动连杆带动动模竖向滑动，动模对锂电池本体进行预压，动模又通过连接杆带动副模运动，副模下方的整形块对锂电池极片进行定型，之后，切断刀对锂电池极片进行裁切，从而实现了能够实现对锂电池极片的一次性整形和冲裁，确保锂电池的极片具有良好的精度，提高锂电池的品质。
附图说明
图1是本发明实施例中锂电池极片冲压模具的结构示意图；
图2是本发明实施例中驱动轴倾斜部在另一个角度上的锂电池极片冲压模具的结构示意图；
图3是本发明实施例中驱动轴带动动模运动的运动示意图；
图4是本发明实施例中整形块和切断刀对锂电池进行整形和裁切的模具的结构示意图；
图5是图4中切断刀的连接结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至5所示，本实施中的锂电池极片冲压模具，包括底座1、底模21、导柱11、上模板23、动模22、弹性件221、连接杆222、副模24、导向杆26、限位螺母261，锁止螺母223、连接弹簧27、切断刀7、整形块25、驱动电机3、驱动轴4、中间连杆51和传动连杆52。
其中，底座1上设置有底模21，底模21上开设有用于放置锂电池10的型腔槽211，型腔槽211包括用于锂电池本体放置的本体槽部、用于锂电池极片放置的极片槽部，在底座1上位于底模21的外部竖立有多根导柱11，导柱11上滑动设置有上模板23，上模板23上设置有动模22，动模22的底部设置有用于压紧锂电池本体的弹性件221，优选地，弹性件221为弹性垫或者压紧弹簧，动模22上横向设置有连接杆222，连接杆222上设置有副模24，副模24上竖向滑动设置有导向杆26，导向杆26的上端设置有限位螺母261，导向杆26的下端连接有用于对极片进行整形的整形块25，在导向杆26上套设有连接弹簧27，连接弹簧27的上端和副模24的下端相抵，连接弹簧27的下端和整形块25相抵，在副模24上设置有沿整形块25侧壁运动的切断刀7，其中，弹性件221、整形块25和切断刀7分别至底模的距离逐渐增大。同时，为了便于对冲压后的锂电池进行卸料，在底座内位于底模的下方设置有顶出缸，在底模型腔槽的槽底开设有用于顶出缸输出端穿过的穿孔。
如图5所示，带动切断刀7运动的机构结构为，副模24上设置有壳体81，壳体81内设置有切断电机，切断电机的输出端连接有一齿轮82，壳体81上开设有滑槽，切断刀7滑动设置于滑槽之内，切断刀7的上端部延伸有一与齿轮82啮合的齿条83。
同时，如图1或2所示，在底座1上设置有驱动动模22运动的驱动机构，驱动机构包括驱动电机3、竖立于底座1上的驱动轴4，驱动轴4转动设置于底座1之上，驱动轴4的上端和驱动电机3的输出端连接，驱动轴4上设置有相对于驱动轴4转动中心线倾斜布置的倾斜部43，倾斜部43上转动设置有一中间连杆51，中间连杆51的外端球铰接有传动连杆52，传动连杆52下端部和上模板23铰接。
进一步地，驱动轴4包括上轴段41和下轴段42，上轴段41的上端和驱动电机3的输出端连接，上轴段41的下端延伸有一倾斜的上倾部411，下轴段42的上端延伸有与上倾部411具有相同倾斜角度的下倾部421，下轴段42的下端转动连接于底座1之上，倾斜部43两端连接于上倾部411和下倾部421之间。
此处便于说明驱动轴4带动上模板23运动的运动方式，现针对驱动轴4带动上模板23运动的机构的自由度进行描述。如图3所示，图3为驱动轴4作为原动件带动上模板23竖向滑动的运动示意图。其中，驱动轴4作为构件1，构件1为原动件，中间连杆51作为构件2，传动连杆52为构件3，上模板23为构件4，机架作为构件5。其中，具有构件1至4为活动构件；构件1和5、1和2、3和4之间为转动副；构件2和3之间为球面副；构件4和5之间为移动副；由于转动副和移动副分别只有一个自由度，球面副具有三个自由度。根据单个空间构件有6个自由度，总的自由度减去总的约束即为要求的自由度。故，该机构的自由度计算公式为：
F＝6n-5P5-4P4-3P3-2P2-P
＝6x4-5x4-3x1＝1。
其中，F是机构自由度，n是活动构件的数目，P5为只有1个自由度，有5个约束的构件，P4为只有2个自由度，有4个约束的构件，以此类推。
另外，如图4所示，为了便于对副模24在连接杆222上的位置进行调整，实现对极片冲裁的长度改变，本发明实施例中，将副模24滑动设置于连接杆222之上，在连接杆222上位于副模24的两端设置有锁止螺母223，在需要调节副模24位置时，松开锁止螺母223，再滑动副模24在连接杆222上的位置，确认位置后，重新拧紧锁止螺母223即可。
在本发明实施例中，锂电池极片冲压模具的工作原理为：
如图1和2所示，首先，将待加工锂电池10置于底模21的型腔槽211内，驱动电机3带动驱动轴4转动，驱动轴4通过中间连杆51和传动连杆52带动上模板23沿着导柱下行，动模22上的弹性件221首先和锂电池本体接触，随着动模22的继续下行，动模22通过连接杆222带动副模24继续下行，副模24下方的整形块25压紧于锂电池极片之上，实现对锂电池极片进行整形；之后，切断电机转动，切断电机带动齿轮82旋转，齿轮82通过齿条83带动切断刀7沿着整形块25的侧壁下行，将锂电池极片在整形块25的侧壁处进行切断；之后，切断电机反向转动，切断刀7退出，随着驱动电机3的继续旋转，在驱动轴4转过180度后，驱动轴4带动上模板23向上移动，整形块25和弹性件221离开锂电池，顶出缸6将冲压完成后的锂电池顶出进行卸料。
综上，在对锂电池极片进行一次冲压过程中，驱动电机3带动驱动轴4在底座1上转动，驱动轴4通过中间连杆51和传动连杆52带动动模22竖向滑动，动模22对锂电池本体进行预压，动模22又通过连接杆222带动副模24运动，副模24下方的整形块25对锂电池极片进行定型，之后，切断刀7对锂电池极片进行裁切，从而实现了能够实现对锂电池极片的一次性整形和冲裁，确保锂电池的极片具有良好的精度，提高锂电池的品质。

Claims (6)

1.一种锂电池极片冲压模具，包括底座(1)，底座(1)上设置有底模(21)，底模(21)上开设有用于放置锂电池(10)的型腔槽(211)，型腔槽(211)包括用于锂电池本体放置的本体槽部、用于锂电池极片放置的极片槽部，在底座(1)上位于底模(21)的外部竖立有多根导柱(11)，导柱(11)上滑动设置有上模板(23)，上模板(23)上设置有动模(22)，在底座(1)上设置有驱动动模(22)运动的驱动机构，其特征在于：所述动模(22)的底部设置有用于压紧锂电池本体的弹性件(221)，动模(22)上横向设置有连接杆(222)，连接杆(222)上设置有副模(24)，副模(24)上竖向滑动设置有导向杆(26)，导向杆(26)的上端设置有限位螺母(261)，导向杆(26)的下端连接有用于对极片进行整形的整形块(25)，在导向杆(26)上套设有连接弹簧(27)，连接弹簧(27)的上端和副模(24)的下端相抵，连接弹簧(27)的下端和整形块(25)相抵，在副模(24)上设置有沿整形块(25)侧壁运动的切断刀(7)，弹性件(221)、整形块(25)和切断刀(7)分别至底模(21)的距离逐渐增大，所述驱动机构包括驱动电机(3)、竖立于底座(1)上的驱动轴(4)，驱动轴(4)转动设置于底座(1)之上，驱动轴(4)的上端和驱动电机(3)的输出端连接，驱动轴(4)上设置有相对于驱动轴(4)转动中心线倾斜布置的倾斜部(43)，倾斜部(43)上转动设置有一中间连杆(51)，中间连杆(51)的外端球铰接有传动连杆(52)，传动连杆(52)下端部和上模板(23)铰接。
2.根据权利要求1所述的锂电池极片冲压模具，其特征在于：所述副模(24)上设置有壳体(81)，壳体(81)内设置有切断电机，切断电机的输出端连接有一齿轮(82)，壳体(81)上开设有滑槽，所述切断刀(7)滑动设置于滑槽之内，切断刀(7)的上端部延伸有一与齿轮(82)啮合的齿条(83)。
3.根据权利要求1所述的锂电池极片冲压模具，其特征在于：所述副模(24)滑动设置于连接杆(222)之上，在连接杆(222)上位于副模(24)的两端设置有锁止螺母(223)。
4.根据权利要求1所述的锂电池极片冲压模具，其特征在于：所述底座(1)内位于底模(21)的下方设置有顶出缸(6)，在底模(21)型腔槽(211)的槽底开设有用于顶出缸输出端穿过的穿孔。
5.根据权利要求1所述的锂电池极片冲压模具，其特征在于：所述弹性件(221)为弹性垫或者压紧弹簧。
6.根据权利要求1所述的锂电池极片冲压模具，其特征在于：所述驱动轴(4)包括上轴段(41)和下轴段(42)，上轴段(41)的上端和驱动电机(3)的输出端连接，上轴段(41)的下端延伸有一倾斜的上倾部(411)，下轴段(42)的上端延伸有与上倾部(411)具有相同倾斜角度的下倾部(421)，下轴段(42)的下端转动连接于底座(1)之上，所述倾斜部(43)两端连接于上倾部(411)和下倾部(421)之间。
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