CN112845774A - 一种新型软包动力电芯冲壳模具设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型软包动力电芯冲壳模具设备，包括架体、顶升组件、模具架、气缸组、冲壳模具，模具顶升组件安装在架体上，模具底板安装在顶升组件上，模具架安装在鼎盛组建的支撑板上，气缸组包括多个气缸，多个气缸均匀固定于模具架顶部，气缸的伸缩杆通过模具架预留的通孔伸入到模具架内，多个气缸的伸缩杆端部均通过第一连接组件与压料板相连，压料板上设置有与凸模对应的开口，凸模设置于压料板中心位置，凸模通过第二连接组件与模具架固定连接。本发明所述的一种新型软包动力电芯冲壳模具设备解决了现有冲壳模具对铝塑膜施加压力不一致，铝塑膜成型过程中铝塑膜拉受到的伸强度不一样，造成铝塑膜延伸率不一致，导致铝塑膜成型效果不良的问题。
Description
技术领域
本发明属于冲壳模具技术领域，尤其是涉及一种新型软包动力电芯冲壳模具设备。
背景技术
对于锂离子电池，冲壳模具是重要的生产工装，主要由凸模、凹模板和定位板组成，工作时，铝塑膜处于定位板和凹模板之间，首先定位板与凹模板贴合并压紧铝塑膜，然后，凸模对铝塑膜进行冲压成型，成型后的铝塑膜用于包装极组。在该过程中，铝塑膜成型质量的优劣直接决定了电芯的安全性能的高低，而影响铝塑膜成型质量关键因素就是冲壳模具。
现在冲壳模具的缺点为使用液压缸进行压料，压料时间长，冲壳速度慢。液压缸有漏油的风险，会对铝塑膜造成损伤。而且只使用一个液压缸，液压缸只能作用在模具正上方，对大的铝塑膜成型效果不良。因为铝塑膜壳体周边受到的压力不一致，铝塑膜拉伸强度不一样，因此铝塑膜延伸率不一致，造成了铝塑膜壳体等多项不良。比如鱼尾纹等各种缺陷较多。通常只能通过箔材校正，使铝塑膜收到的压力一致，保证铝塑膜延伸一致。但是这种方式不能快速的调整，而且有工作时间久失效的风险，铝塑膜冲壳的的质量得不到保证。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种新型软包动力电芯冲壳模具设备以解决现有冲壳模具施加压力不一致，铝塑膜拉伸强度不一样，因此铝塑膜延伸率不一致导致成型效果不良的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种新型软包动力电芯冲壳模具设备，包括架体、顶升组件、第一连接组件、模具架、气缸组、凹模、凸模、压料板，顶升组件安装在架体内，凹模安装在顶升组件上，模具架安装在架体上，气缸组包括多个气缸，多个气缸均匀固定于模具架顶部，气缸的伸缩杆通过模具架预留的通孔伸入到模具架内，多个气缸的伸缩杆端部均通过第一连接组件与压料板相连，压料板上设置有与凸模对应的开口，凸模设置于压料板中心位置，凸模通过第二连接组件与模具架固定连接。
进一步的，第一连接组件包括连杆、连接板、压料安装板，每个气缸的伸缩杆端部均固定有一个连接板，连接板远离气缸的一端与连杆固定连接，连杆远离连接板的一端与压料安装板固定连接，压料安装板远离连杆的一端与压料板固定连接，压料安装板上开有与凸模对应的开口。
进一步的，第二连接组件包括安装柱、连接件，安装柱顶部与模具架固定连接，底部与连接件固定连接，连接件远离安装柱的一端与凸模固定连接。
进一步的，连接件上还开有减重孔。
进一步的，顶升组件包括驱动电机、主动带轮、从动带轮、同步带、丝杆、限位板，驱动电机通过安装架安装在架体内，驱动电机的输出轴朝下设置，驱动电机的输出轴端部与主动带轮规定连接，丝杆与安装架转动连接，丝杆下端与从动带轮固定连接，同步带连接于主动带轮与从动带轮之间，丝杆上端通过螺纹座与限位板螺纹连接，限位板顶部通过多个支撑杆固定有支撑板，凹模底部固定有凹模安装板，凹模安装板底部与支撑板相连，支撑板上安装有第一导向组件，限位板板上安装有第二导向组件。
进一步的，第一导向组件包括模具底板、第一导向杆、模具上板、安装杆，导向杆有多个，多个导向杆底部与模具底板固定连接，顶部通过线性轴承与模具上板滑动连接，模具上板通过安装杆与模具架固定连接。
进一步的，第二导向组件包括固定板、第二导向杆，固定板底部与安装架固定连接，顶部固定有多个第二导向杆，第二导向杆通过限位板预留的通孔贯穿与限位板，与限位板滑动连接，第二导向杆顶部与架体固定连接，固定板上开有与丝杆对应的通孔，丝杆通过轴承与固定板转动连接。
进一步的，顶升组件还包括上限位传感器、原点传感器、下限位传感器，驱动电机为伺服电机，驱动电机、上限位传感器、原点传感器、下限位传感器均与PLC控制器电性连接，上限位传感器、原点传感器、下限位传感器均通过安装条安装于限位板底部，固定板上安装有与上限位传感器、原点传感器、下限位传感器对应的挡片。
进一步的，气缸组包括8个气缸，8个气缸均匀设置于模具架顶部。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明提出的一种新型软包动力电芯冲壳模具设备使用了8个气缸作用在压料板上，这8个气缸均匀分布，铝塑膜受到的压力一直，从而保证铝塑膜成型过程中受到到的延伸力一致，从而保证了铝塑膜产生的拉伸形变一致，保证铝塑膜成型的一个坑的4个角角位均匀，无鱼尾纹，无褶皱等现象，保证了铝塑膜良好成型效果。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种新型软包动力电芯冲壳模具设备示意图；
图2为本发明实施例所述的一种新型软包动力电芯冲壳模具设备局部放大示意图；
图3为本发明实施例所述的一种新型软包动力电芯冲壳模具设备局部放大示意图；
图4为本发明实施例所述的气缸排布示意图；
图5为本发明实施例所述的模具位置示意图；
图6为本发明实施例所述的模具位置示意图。
附图标记说明：
1、气缸组；11、气缸；2、架体；3、顶升组件；31、驱动电机；32、主动带轮；33、从动带轮；34、同步带；35、丝杆；36、螺纹座；37、上限位传感器；38、原点传感器；39、下限位传感器；4、模具架；5、第一连接组件；51、连杆；52、连接板；53、压料安装板；6、压料板；7、第一导向组件；71、模具底板；72、第一导向杆；73、模具上板；74、安装杆；75、线性轴承；8、第二导向组件；81、固定板；82、第二导向杆；10、第二连接组件；101、安装柱；102、连接件；12、铝塑膜；13、精密减压阀；14、凹模；141、凹模安装板；15、凸模；16、安装架；17、限位板；171、支撑板；172、支撑杆；18、安装条；19、挡片；20、等待位置；21、合模位置；22、冲壳位置；23、开模位置。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图3所示，一种新型软包动力电芯冲壳模具设备，包括架体2、顶升组件3、第一连接组件5、模具架4、气缸组1、凹模14、凸模15、压料板6，顶升组件3安装在架体2内，凹模14安装在顶升组件3上，模具架4安装在架体2上，气缸组1包括多个气缸11，多个气缸11均匀固定于模具架4顶部，气缸11的伸缩杆通过模具架4预留的通孔伸入到模具架4内，多个气缸11的伸缩杆端部均通过第一连接组件5与压料板6相连，压料板6上设置有与凸模15对应的开口，凸模15设置于压料板6中心位置，凸模15通过第二连接组件10与模具架4固定连接。
如图1至图3所示，第一连接组件5包括连杆51、连接板52、压料安装板53，每个气缸11的伸缩杆端部均固定有一个连接板52，连接板52远离气缸11的一端与连杆51固定连接，连杆51远离连接板52的一端与压料安装板53固定连接，压料安装板53远离连杆51的一端与压料板6固定连接，压料安装板53上开有与凸模15对应的开口。
如图1至图3所示，第二连接组件10包括安装柱101、连接件102，安装柱101顶部与模具架4固定连接，底部与连接件102固定连接，连接件102远离安装柱101的一端与凸模15固定连接。
如图2所示，连接件102上还开有减重孔。
如图1至图3所示，顶升组件3包括驱动电机31、主动带轮32、从动带轮33、同步带34、丝杆35、限位板17，驱动电机31通过安装架16安装在架体2内，驱动电机31的输出轴朝下设置，驱动电机31的输出轴端部与主动带轮32规定连接，丝杆35与安装架16转动连接，丝杆35下端与从动带轮33固定连接，同步带34连接于主动带轮32与从动带轮33之间，丝杆35上端通过螺纹座36与限位板17螺纹连接，限位板17顶部通过多个支撑杆172固定有支撑板171，凹模14底部固定有凹模安装板141，凹模安装板141底部与支撑板171相连，支撑板171上安装有第一导向组件7，限位板17板上安装有第二导向组件8。
如图1至图3所示，第一导向组件7包括模具底板71、第一导向杆72、模具上板73、安装杆74，导向杆有多个，多个导向杆底部与模具底板71固定连接，顶部通过线性轴承75与模具上板73滑动连接，模具上板73通过安装杆74与模具架4固定连接。
如图1至图3所示，第二导向组件8包括固定板81、第二导向杆82，固定板81底部与安装架16固定连接，顶部固定有多个第二导向杆82，第二导向杆82通过限位板17预留的通孔贯穿与限位板17，与限位板17滑动连接，第二导向杆82顶部与架体2固定连接，固定板81上开有与丝杆35对应的通孔，丝杆35通过轴承与固定板81转动连接。
如图1至图3所示，顶升组件3还包括上限位传感器37、原点传感器38、下限位传感器39，驱动电机31为伺服电机，驱动电机31、上限位传感器37、原点传感器38、下限位传感器39均与PLC控制器电性连接，上限位传感器37、原点传感器38、下限位传感器39均通过安装条18安装于限位板17底部，限位板17底部，固定板81上安装有与上限位传感器37、原点传感器38、下限位传感器39对应的挡片19。
如图4所示，气缸组1包括8个气缸11，8个气缸11均匀设置于模具架4顶部。
模具使用伺服电机驱动主动带轮32,主动带轮32和从动带轮33通过同步带34进行，从动带轮33和丝杆35连接，整个模具顶升机构上升。同时整个机构上下运动有上限为传感器、原点传感器38、下限位传感器39进行极限位置保护。使用伺服电机，模具上下走位更加准确，模具上下速度更快，这一个冲壳模具一分钟可以制作13-15张铝塑膜12。
伺服电机驱动丝杆35，使用直径D120mm以上，而且导程为10mm，保证在冲壳模具工作过程伺服电机的输出力大于8个气缸11整体的输出力。可以推动气缸活塞最大行程向上走10mm左右，一般需要7mm即可。
该冲壳模具有四个位置，第一位等待位置20，第二合模具位置，第三冲壳位置22成型位置，第四位置为模具清洁位置。第四位置为模具清洁位置。而且处于模具清洁位置时，凹模14板和压料板6之间的距离为100mm，方便操作员工清洁凹模14板和压料板6。防止因凹模14板和压料板6上有异物，造成铝塑膜12的损伤。
如图5至图6所示，整个设备工作流程为：模具上板73静止不动，因为模具上板73通过、安装在设备模架上。伺服电机转动，从而丝杆35转动，模具安装板带动模具底板71上升。设备从等待位置20上升，达到合模位置21，此时凹磨、压料板6紧密接触，并凹磨、压料板6中间压着铝塑膜12L。在伺服电机继续上升时，凹磨、压料板6继续上升0-7mm，凸模15进入凹磨0-7mm，就可以冲出响应的坑深。
气缸11通过气缸11连接板52，作用在连杆51上，通过连杆51作用在冲壳模具上压料安装板53。从而可以把气缸11输出力作用在压料板6上。气缸11的压力可以使用精密减压阀13调节进行调节。
气缸11的数量为8个，这8个气缸11均匀布置，而且气缸11的中心杆压在铝塑膜12冲壳四周的旁边。可以保证铝塑膜12在压料板6和凹模14板之间受力均匀，从而保障铝塑膜12均匀拉伸，从而保证铝塑膜12成型的四个边一致性好。可以保证铝塑膜12成型的两个坑的8个角角位均匀，8个无鱼尾纹，无褶皱等现象，8条边成型美观，无褶皱。而且可以保证8个角和8个边处的铝塑膜内铝层残留量大于50％以上的良品界限。
冲壳模具上压板使用气缸11驱动，这8个气缸11缸径在100mm，行程为100mm左右。保证路铝塑膜12在8个气缸11的压力作用下，被压料板6和凹模14压紧情况下，铝塑膜12的抗拉力一致。并且可以冲出外观特别漂亮的铝塑膜12壳体。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种新型软包动力电芯冲壳模具设备，其特征在于：包括架体(2)、顶升组件(3)、第一连接组件(5)、模具架(4)、气缸组(1)、凹模(14)、凸模(15)、压料板(6)，顶升组件(3)安装在架体(2)内，凹模(14)安装在顶升组件(3)上，模具架(4)安装在架体(2)上，气缸组(1)包括多个气缸(11)，多个气缸(11)均匀固定于模具架(4)顶部，气缸(11)的伸缩杆通过模具架(4)预留的通孔伸入到模具架(4)内，多个气缸(11)的伸缩杆端部均通过第一连接组件(5)与压料板(6)相连，压料板(6)上设置有与凸模(15)对应的开口，凸模(15)设置于压料板(6)中心位置，凸模(15)通过第二连接组件(10)与模具架(4)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型软包动力电芯冲壳模具设备，其特征在于：第一连接组件(5)包括连杆(51)、连接板(52)、压料安装板(53)，每个气缸(11)的伸缩杆端部均固定有一个连接板(52)，连接板(52)远离气缸(11)的一端与连杆(51)固定连接，连杆(51)远离连接板(52)的一端与压料安装板(53)固定连接，压料安装板(53)远离连杆(51)的一端与压料板(6)固定连接，压料安装板(53)上开有与凸模(15)对应的开口。
3.根据权利要求1所述的一种新型软包动力电芯冲壳模具设备，其特征在于：第二连接组件(10)包括安装柱(101)、连接件(102)，安装柱(101)顶部与模具架(4)固定连接，底部与连接件(102)固定连接，连接件(102)远离安装柱(101)的一端与凸模(15)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种新型软包动力电芯冲壳模具设备，其特征在于：连接件(102)上还开有减重孔。
5.根据权利要求1所述的一种新型软包动力电芯冲壳模具设备，其特征在于：顶升组件(3)包括驱动电机(31)、主动带轮(32)、从动带轮(33)、同步带(34)、丝杆(35)、限位板(17)，驱动电机(31)通过安装架(16)安装在架体(2)内，驱动电机(31)的输出轴朝下设置，驱动电机(31)的输出轴端部与主动带轮(32)规定连接，丝杆(35)与安装架(16)转动连接，丝杆(35)下端与从动带轮(33)固定连接，同步带(34)连接于主动带轮(32)与从动带轮(33)之间，丝杆(35)上端通过螺纹座(36)与限位板(17)螺纹连接，限位板(17)顶部通过多个支撑杆(172)固定有支撑板(171)，凹模(14)底部固定有凹模安装板(141)，凹模安装板(141)底部与支撑板(171)相连，支撑板(171)上安装有第一导向组件(7)，限位板(17)板上安装有第二导向组件(8)。
6.根据权利要求5所述的一种新型软包动力电芯冲壳模具设备，其特征在于：第一导向组件(7)包括模具底板(71)、第一导向杆(72)、模具上板(73)、安装杆(74)，导向杆有多个，多个导向杆底部与模具底板(71)固定连接，顶部通过线性轴承(75)与模具上板(73)滑动连接，模具上板(73)通过安装杆(74)与模具架(4)固定连接。
7.根据权利要求5所述的一种新型软包动力电芯冲壳模具设备，其特征在于：第二导向组件(8)包括固定板(81)、第二导向杆(82)，固定板(81)底部与安装架(16)固定连接，顶部固定有多个第二导向杆(82)，第二导向杆(82)通过限位板(17)预留的通孔贯穿与限位板(17)，与限位板(17)滑动连接，第二导向杆(82)顶部与架体(2)固定连接，固定板(81)上开有与丝杆(35)对应的通孔，丝杆(35)通过轴承与固定板(81)转动连接。
8.根据权利要求7所述的一种新型软包动力电芯冲壳模具设备，其特征在于：顶升组件(3)还包括上限位传感器(37)、原点传感器(38)、下限位传感器(39)，驱动电机(31)为伺服电机，驱动电机(31)、上限位传感器(37)、原点传感器(38)、下限位传感器(39)均与PLC控制器电性连接，上限位传感器(37)、原点传感器(38)、下限位传感器(39)均通过安装条(18)安装于限位板(17)底部，限位板(17)底部，固定板(81)上安装有与上限位传感器(37)、原点传感器(38)、下限位传感器(39)对应的挡片(19)。
9.根据权利要求1所述的一种新型软包动力电芯冲壳模具设备，其特征在于：气缸组(1)包括8个气缸(11)，8个气缸(11)均匀设置于模具架(4)顶部。
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2021
- 2021-01-12 CN CN202110038071.0A patent/CN112845774A/zh active Pending
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