CN115722586A - 一种高精密成型极柱的成型模具及成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精密成型极柱的成型模具，上模包括由上往下顺次固设于一体的上托、上垫板、限位板和卸料板下模包括由下往上顺次固设于一体的底座、下垫板和凹模板，上模和下模之间从左往右顺次设置有冲孔机构、锻压机构和落料机构；冲孔机构包括凹模镶件、固设于限位板内的垫块、固设于卸料板内的导向镶件，导向镶件内开设有台阶孔I，台阶孔I的小孔内滑动安装有压紧镶件I；凹模镶件固设于凹模板内，且设置于冲头的正下方，凹模镶件的顶部开设有定位腔，定位腔与冲头同轴设置；镦压机构包括固定块、开设于限位板上的通孔、固设于卸料板内的镦压镶件。本发明的有益效果是：极大提高极柱生产效率、极大提高极柱生产质量。

Description

一种高精密成型极柱的成型模具及成型方法

技术领域

本发明涉及极柱成型的技术领域，特别是一种高精密成型极柱的成型模具及成型方法。

背景技术

某极柱的结构如图1所示，它包括圆柱体，圆柱体的厚度为2cm，圆柱体的顶表面上且位于其中心处开设有盲孔1，圆柱体上沿盲孔1的圆周方向设置有环形台肩2，环形台肩2与盲孔1同轴设置，这种极柱用于安装在圆柱形锂电池中。

车间内利用毛坯成型极柱的方法是通过车床在毛坯的外柱面上车削出环形台肩2，而后将半成品毛坯转移到钻床的钻孔工位，通过钻床的钻头在半成品毛坯的顶表面上钻出盲孔1，从而最终加工出极柱；如此重复操作，即可批量的生产出极柱。

然而，这种成型极柱的方法虽然能够生产出极柱，但是仍然存在以下技术缺陷：I、车床在毛坯上加工环形台肩2时，车削时间长，从而极大的降低了极柱的生产效率。II、当将带有环形台肩2的半成品毛坯转移到钻孔工位时，又需要再次对半成品毛坯工装固定，这无疑会产生定位误差，从而导致加工出的盲孔1与环形台肩2的同心度差，从而极大的降低了极柱的生产质量，无法满足高度客户的需求。因此，亟需一种极大提高极柱生产效率、极大提高极柱生产质量的成型模具。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、极大提高极柱生产效率、极大提高极柱生产质量的高精密成型极柱的成型模具及成型方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种高精密成型极柱的成型模具，它包括上模和下模，所述上模包括由上往下顺次固设于一体的上托、上垫板、限位板和卸料板，所述下模包括由下往上顺次固设于一体的底座、下垫板和凹模板，所述上模和下模之间从左往右顺次设置有冲孔机构、锻压机构和落料机构；

所述冲孔机构包括凹模镶件、固设于限位板内的垫块、固设于卸料板内的导向镶件，导向镶件内开设有台阶孔I，台阶孔I的小孔内滑动安装有压紧镶件I，压紧镶件I上端部的外柱面上固设有挂台I，挂台I悬挂于台阶孔I的台阶上；

所述垫块上固设有冲孔凸模，冲孔凸模延伸压紧镶件I内，且延伸端上固设有冲头；所述凹模镶件固设于凹模板内，且设置于冲头的正下方，凹模镶件的顶部开设有定位腔，定位腔与冲头同轴设置；

所述镦压机构包括固定块、开设于限位板上的通孔、固设于卸料板内的镦压镶件，镦压镶件的下端部延伸于卸料板的下方，镦压镶件的底表面上开设有环形沉槽，镦压镶件内开设有连通环形沉槽的台阶孔II，台阶孔II的小孔内滑动安装有延伸于镦压镶件下方的压紧镶件II，压紧镶件II上端部的外柱面上固设有挂台II，挂台II悬挂于台阶孔II的台肩上；

所述压紧镶件II的顶部固设有固定板，压紧镶件II的顶表面上开设有台阶孔III，台阶孔III的小孔内滑动安装有定位杆，定位杆的下端部延伸于压紧镶件II的下方，且延伸端上固设有定位头，定位杆的上端部固设有弹簧，弹簧的顶部固设于固定板上，所述固定块固设于凹模板内，固定块设置于定位头的正下方，所述镦压镶件、压紧镶件II、定位杆和环形沉槽同轴设置。

所述上垫板、限位板和卸料板经螺钉可拆卸连接。

所述落料机构包括落料镶件和固设于限位板内的落料凸模，落料凸模延伸于卸料板的下方，所述落料镶件固设于凹模板内，落料镶件的落料孔设置于落料凸模的正下方。

所述底座和下垫板之间开设有落料孔，落料孔与落料镶件连通。

所述通孔与台阶孔II同轴设置。

所述定位杆的顶部固设有活动板，所述弹簧的下端部固设于活动板的顶表面上，在弹簧的弹力作用下，活动板抵压在台阶孔III的台肩上。

所述挂台I沿着压紧镶件I的圆周分布，所述挂台II沿着压紧镶件II的圆周分布。

一种高精密成型极柱的成型方法，它包括以下步骤：

S1、将上托固定连接于冲压模具的冲压头上；

S2、在毛坯的中部成型盲孔，其具体操作步骤为：

S21、将毛坯放入到凹模镶件的定位腔内，此时毛坯与冲头刚好同轴；

S22、控制冲压模具的冲压头向下运动，冲压头带动上托、上垫板、限位板、卸料板、导向镶件、压紧镶件I和冲孔凸模同步向下运动，压紧镶件I的底表面先压在毛坯的顶表面上，而后压紧镶件I沿着台阶孔I的大孔向上运动，当压紧镶件I被垫块挡住后，压紧镶件I不再运动，此时毛坯被固定于凹模镶件与压紧镶件I之间；随后冲孔凸模相对于静止的压紧镶件I向下运动，冲孔凸模带动冲头贯穿压紧镶件I并冲压在毛坯的正中部，从而在毛坯的中部成型出盲孔，进而得到半成品毛坯；

S23、成型后，工人控制冲压模具的冲压头向上运动，冲压头带动上托、上垫板、限位板、卸料板和导向镶件向上复位，而后带动压紧镶件I和冲孔凸模复位；

S3、在半成品毛坯上成型环形台肩，其具体操作步骤为：

S31、工人将半成品毛坯转移到固定块的顶表面上，以对半成品毛坯初步定位；

S32、工人控制控制冲压模具的冲压头向下运动，冲压头带动上托、上垫板、限位板、卸料板、压紧镶件II、定位杆和镦压镶件同步向下运动，定位杆的定位头先嵌入到半成品毛坯的盲孔内，定位头与盲孔相配合后，刚好将半成品毛坯导正，此时镦压镶件、环形沉槽和半成品毛坯刚好同轴，随后压紧镶件II的底表面压在半成品毛坯的顶表面上，而后压紧镶件II沿着台阶孔II的大孔向上运动，并带动固定板同步向上运动，当固定板被通孔的孔底限制住后，压紧镶件II不再运动，此时半成品毛坯被固定于压紧镶件II和固定块之间；随后镦压镶件相对于静止的压紧镶件II向下运动，镦压镶件的环形沉槽扣压在半成品毛坯上，从而在半成品毛坯上成型出环形台肩；

S33、成型后，工人控制冲压模具的冲压头向上运动，冲压头带动上托、上垫板、限位板、卸料板和镦压镶件同步向上复位，而后带动压紧镶件II和定位杆复位；

S4、成品极柱的成型，其具体操作步骤为：

S45、工人将带有环形台肩的半成品毛坯定位到落料镶件的顶表面上；

S46、控制工人控制控制冲压模具的冲压头向下运动，冲压头带动上托、上垫板、限位板、卸料板和落料凸模同步向下运动，当落料凸模与落料镶件的落料孔相配合后，即可将半成品毛坯的外边缘裁切掉，而成品极柱则穿过落料孔进入到收料筐内，从而成型出所需的成品极柱；

S5、重复步骤S2~S4多次，即可连续地利用毛坯成型出多个成品极柱。

本发明具有以下优点：结构紧凑、极大提高极柱生产效率、极大提高极柱生产质量。

附图说明

图1 为极柱的结构示意图；

图2 为本发明的结构示意图；

图3 为图2的A部局部放大示意图；

图4 为压紧镶件I的结构示意图；

图5 为冲孔凸模的结构示意图；

图6 为凹模镶件的结构示意图；

图7 为导向镶件的结构示意图；

图8 为压紧镶件II的结构示意图；

图9 为定位杆的结构示意图；

图10为镦压镶件的结构示意图；

图11为本发明处于成型盲孔、环形台肩和成品极柱的示意图；

图12为图11的B部局部放大示意图；

图13 为成型出半成品毛坯的结构示意图；

图中，1-盲孔，2-环形台肩，3-上托，4-上垫板，5-限位板，6-卸料板，7-底座，8-下垫板，9-凹模板， 13-凹模镶件，14-垫块，15-导向镶件，16-台阶孔I，17-压紧镶件I，18-挂台I，19-冲孔凸模，20-冲头，21-定位腔，22-固定块，23-通孔，24-镦压镶件，25-环形沉槽，26-台阶孔II，27-压紧镶件II，28-挂台II，29-固定板，30-台阶孔III，31-定位杆，32-定位头，33-弹簧， 35-落料凸模，36-落料镶件，37-落料孔，38-活动板，39-毛坯，40-半成品毛坯。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图2~10所示，一种高精密成型极柱的成型模具，它包括上模和下模，所述上模包括由上往下顺次固设于一体的上托3、上垫板4、限位板5和卸料板6，上垫板4、限位板5和卸料板6经螺钉可拆卸连接，所述下模包括由下往上顺次固设于一体的底座7、下垫板8和凹模板9，所述上模和下模之间从左往右顺次设置有冲孔机构、锻压机构和落料机构；所述冲孔机构包括凹模镶件13、固设于限位板5内的垫块14、固设于卸料板6内的导向镶件15，导向镶件15内开设有台阶孔I16，台阶孔I16的小孔内滑动安装有压紧镶件I17，压紧镶件I17上端部的外柱面上固设有挂台I18，挂台I18悬挂于台阶孔I16的台阶上；所述挂台I18沿着压紧镶件I17的圆周分布，所述挂台II28沿着压紧镶件II27的圆周分布

如图2~10所示，所述垫块14上固设有冲孔凸模19，冲孔凸模19延伸压紧镶件I17内，且延伸端上固设有冲头20；所述凹模镶件13固设于凹模板9内，且设置于冲头20的正下方，凹模镶件13的顶部开设有定位腔21，定位腔21与冲头20同轴设置；所述镦压机构包括固定块22、开设于限位板5上的通孔23、固设于卸料板6内的镦压镶件24，镦压镶件24的下端部延伸于卸料板6的下方，镦压镶件24的底表面上开设有环形沉槽25，镦压镶件24内开设有连通环形沉槽25的台阶孔II26，通孔23与台阶孔II26同轴设置，台阶孔II26的小孔内滑动安装有延伸于镦压镶件24下方的压紧镶件II27，压紧镶件II27上端部的外柱面上固设有挂台II28，挂台II28悬挂于台阶孔II26的台肩上；所述压紧镶件II27的顶部固设有固定板29，压紧镶件II27的顶表面上开设有台阶孔III30，台阶孔III30的小孔内滑动安装有定位杆31，定位杆31的下端部延伸于压紧镶件II27的下方，且延伸端上固设有定位头32，定位杆31的上端部固设有弹簧33，弹簧33的顶部固设于固定板29上，所述固定块22固设于凹模板9内，固定块22设置于定位头32的正下方，所述镦压镶件24、压紧镶件II27、定位杆31和环形沉槽25同轴设置，定位杆31的顶部固设有活动板38，所述弹簧33的下端部固设于活动板38的顶表面上，在弹簧33的弹力作用下，活动板38抵压在台阶孔III30的台肩上。

所述落料机构包括落料镶件36和固设于限位板5内的落料凸模35，落料凸模35延伸于卸料板6的下方，所述落料镶件36固设于凹模板9内，落料镶件36的落料孔设置于落料凸模35的正下方。所述底座7和下垫板8之间开设有落料孔37，落料孔37与落料镶件36连通。

一种高精密成型极柱的成型方法，它包括以下步骤：

S1、将上托3固定连接于冲压模具的冲压头上；

S2、在毛坯的中部成型盲孔1，其具体操作步骤为：

S21、将毛坯39放入到凹模镶件13的定位腔21内，此时毛坯39与冲头20刚好同轴；

S22、控制冲压模具的冲压头向下运动，冲压头带动上托3、上垫板4、限位板5、卸料板6、导向镶件15、压紧镶件I17和冲孔凸模19同步向下运动，压紧镶件I17的底表面先压在毛坯39的顶表面上，而后压紧镶件I17沿着台阶孔I16的大孔向上运动，当压紧镶件I17被垫块14挡住后，压紧镶件I17不再运动，此时毛坯39被固定于凹模镶件13与压紧镶件I17之间；随后冲孔凸模19相对于静止的压紧镶件I17向下运动，冲孔凸模19带动冲头20贯穿压紧镶件I17并冲压在毛坯39的正中部，从而在毛坯39的中部成型出盲孔1如图11~12所示，进而得到半成品毛坯40，其结构如图13所示；

S23、成型后，工人控制冲压模具的冲压头向上运动，冲压头带动上托3、上垫板4、限位板5、卸料板6和导向镶件15向上复位，而后带动压紧镶件I17和冲孔凸模19复位；

S3、在半成品毛坯40上成型环形台肩2，其具体操作步骤为：

S31、工人将半成品毛坯40转移到固定块22的顶表面上，以对半成品毛坯40初步定位；

S32、工人控制控制冲压模具的冲压头向下运动，冲压头带动上托3、上垫板4、限位板5、卸料板6、压紧镶件II27、定位杆31和镦压镶件24同步向下运动，定位杆31的定位头32先嵌入到半成品毛坯40的盲孔1内，定位头32与盲孔1相配合后，刚好将半成品毛坯40导正，此时镦压镶件24、环形沉槽25和半成品毛坯刚好同轴，随后压紧镶件II27的底表面压在半成品毛坯40的顶表面上，而后压紧镶件II27沿着台阶孔II26的大孔向上运动，并带动固定板29同步向上运动，当固定板29被通孔23的孔底限制住后，压紧镶件II27不再运动，此时半成品毛坯40被固定于压紧镶件II27和固定块22之间；随后镦压镶件24相对于静止的压紧镶件II27向下运动，镦压镶件24的环形沉槽25扣压在半成品毛坯40上，从而在半成品毛坯40上成型出环形台肩2，如图11~12所示；

S33、成型后，工人控制冲压模具的冲压头向上运动，冲压头带动上托3、上垫板4、限位板5、卸料板6和镦压镶件24同步向上复位，而后带动压紧镶件II27和定位杆31复位；

在该步骤S3中可知，通过镦压镶件24上的环形沉槽25直接扣压在半成品毛坯上，即可快速的成型出环形台肩2，相比于车间内采用车床成型，极大的缩短了环形台肩2的成型时间，进而极大的提高了成品极柱生产效率。

S4、成品极柱的成型，其具体操作步骤为：

S41、工人将带有环形台肩2的半成品毛坯定位到落料镶件36的顶表面上；

S42、控制工人控制控制冲压模具的冲压头向下运动，冲压头带动上托3、上垫板4、限位板5、卸料板6和落料凸模35同步向下运动，当落料凸模35与落料镶件36的落料孔相配合后，即可将半成品毛坯的外边缘裁切掉，而成品极柱则穿过落料孔37进入到收料筐内，从而成型出所需的成品极柱；

从步骤S2~S4可知，当盲孔1成型后，通过定位头32嵌入到半成品毛坯40的盲孔1内，以使半成品毛坯40导正，确保了在镦压前，环形沉槽25和半成品毛坯刚好同心，进而确保了镦压成型出的环形台肩2与盲孔1同心，相比车间内所使用的成型方法，不存在任何的定位误差，进而极大的提高了成品极柱的生产质量。

S5、重复步骤S2~S4多次，即可连续地利用毛坯成型出多个成品极柱。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)

1.一种高精密成型极柱的成型模具，它包括上模和下模，所述上模包括由上往下顺次固设于一体的上托（3）、上垫板（4）、限位板（5）和卸料板（6），所述下模包括由下往上顺次固设于一体的底座（7）、下垫板（8）和凹模板（9），其特征在于：所述上模和下模之间从左往右顺次设置有冲孔机构、锻压机构和落料机构；

所述冲孔机构包括凹模镶件（13）、固设于限位板（5）内的垫块（14）、固设于卸料板（6）内的导向镶件（15），导向镶件（15）内开设有台阶孔I（16），台阶孔I（16）的小孔内滑动安装有压紧镶件I（17），压紧镶件I（17）上端部的外柱面上固设有挂台I（18），挂台I（18）悬挂于台阶孔I（16）的台阶上；

所述垫块（14）上固设有冲孔凸模（19），冲孔凸模（19）延伸压紧镶件I（17）内，且延伸端上固设有冲头（20）；所述凹模镶件（13）固设于凹模板（9）内，且设置于冲头（20）的正下方，凹模镶件（13）的顶部开设有定位腔（21），定位腔（21）与冲头（20）同轴设置；

所述镦压机构包括固定块（22）、开设于限位板（5）上的通孔（23）、固设于卸料板（6）内的镦压镶件（24），镦压镶件（24）的下端部延伸于卸料板（6）的下方，镦压镶件（24）的底表面上开设有环形沉槽（25），镦压镶件（24）内开设有连通环形沉槽（25）的台阶孔II（26），台阶孔II（26）的小孔内滑动安装有延伸于镦压镶件（24）下方的压紧镶件II（27），压紧镶件II（27）上端部的外柱面上固设有挂台II（28），挂台II（28）悬挂于台阶孔II（26）的台肩上；

所述压紧镶件II（27）的顶部固设有固定板（29），压紧镶件II（27）的顶表面上开设有台阶孔III（30），台阶孔III（30）的小孔内滑动安装有定位杆（31），定位杆（31）的下端部延伸于压紧镶件II（27）的下方，且延伸端上固设有定位头（32），定位杆（31）的上端部固设有弹簧（33），弹簧（33）的顶部固设于固定板（29）上，所述固定块（22）固设于凹模板（9）内，固定块（22）设置于定位头（32）的正下方，所述镦压镶件（24）、压紧镶件II（27）、定位杆（31）和环形沉槽（25）同轴设置。

2.根据权利要求1所述的一种高精密成型极柱的成型模具，其特征在于：所述上垫板（4）、限位板（5）和卸料板（6）经螺钉可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的一种高精密成型极柱的成型模具，其特征在于：所述落料机构包括落料镶件（36）和固设于限位板（5）内的落料凸模（35），落料凸模（35）延伸于卸料板（6）的下方，所述落料镶件（36）固设于凹模板（9）内，落料镶件（36）的落料孔设置于落料凸模（35）的正下方。

4.根据权利要求1所述的一种高精密成型极柱的成型模具，其特征在于：所述底座（7）和下垫板（8）之间开设有落料孔（37），落料孔（37）与落料镶件（36）连通。

5.根据权利要求1所述的一种高精密成型极柱的成型模具，其特征在于：所述通孔（23）与台阶孔II（26）同轴设置。

6.根据权利要求1所述的一种高精密成型极柱的成型模具，其特征在于：所述定位杆（31）的顶部固设有活动板（38），所述弹簧（33）的下端部固设于活动板（38）的顶表面上，在弹簧（33）的弹力作用下，活动板（38）抵压在台阶孔III（30）的台肩上。

7.根据权利要求1所述的一种高精密成型极柱的成型模具，其特征在于：所述挂台I（18）沿着压紧镶件I（17）的圆周分布，所述挂台II（28）沿着压紧镶件II（27）的圆周分布。

8.一种高精密成型极柱的成型方法，采用权利要求1~7中任意一项所述高精密成型极柱的成型模具，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、将上托（3）固定连接于冲压模具的冲压头上；

S2、在毛坯的中部成型盲孔（1），其具体操作步骤为：

S21、将毛坯（39）放入到凹模镶件（13）的定位腔（21）内，此时毛坯（39）与冲头（20）刚好同轴；

S22、控制冲压模具的冲压头向下运动，冲压头带动上托（3）、上垫板（4）、限位板（5）、卸料板（6）、导向镶件（15）、压紧镶件I（17）和冲孔凸模（19）同步向下运动，压紧镶件I（17）的底表面先压在毛坯（39）的顶表面上，而后压紧镶件I（17）沿着台阶孔I（16）的大孔向上运动，当压紧镶件I（17）被垫块（14）挡住后，压紧镶件I（17）不再运动，此时毛坯（39）被固定于凹模镶件（13）与压紧镶件I（17）之间；随后冲孔凸模（19）相对于静止的压紧镶件I（17）向下运动，冲孔凸模（19）带动冲头（20）贯穿压紧镶件I（17）并冲压在毛坯（39）的正中部，从而在毛坯（39）的中部成型出盲孔（1），进而得到半成品毛坯（40）；

S23、成型后，工人控制冲压模具的冲压头向上运动，冲压头带动上托（3）、上垫板（4）、限位板（5）、卸料板（6）和导向镶件（15）向上复位，而后带动压紧镶件I（17）和冲孔凸模（19）复位；

S3、在半成品毛坯（40）上成型环形台肩（2），其具体操作步骤为：

S31、工人将半成品毛坯（40）转移到固定块（22）的顶表面上，以对半成品毛坯（40）初步定位；

S32、工人控制控制冲压模具的冲压头向下运动，冲压头带动上托（3）、上垫板（4）、限位板（5）、卸料板（6）、压紧镶件II（27）、定位杆（31）和镦压镶件（24）同步向下运动，定位杆（31）的定位头（32）先嵌入到半成品毛坯（40）的盲孔（1）内，定位头（32）与盲孔（1）相配合后，刚好将半成品毛坯（40）导正，此时镦压镶件（24）、环形沉槽（25）和半成品毛坯刚好同轴，随后压紧镶件II（27）的底表面压在半成品毛坯（40）的顶表面上，而后压紧镶件II（27）沿着台阶孔II（26）的大孔向上运动，并带动固定板（29）同步向上运动，当固定板（29）被通孔（23）的孔底限制住后，压紧镶件II（27）不再运动，此时半成品毛坯（40）被固定于压紧镶件II（27）和固定块（22）之间；随后镦压镶件（24）相对于静止的压紧镶件II（27）向下运动，镦压镶件（24）的环形沉槽（25）扣压在半成品毛坯（40）上，从而在半成品毛坯（40）上成型出环形台肩（2）；

S33、成型后，工人控制冲压模具的冲压头向上运动，冲压头带动上托（3）、上垫板（4）、限位板（5）、卸料板（6）和镦压镶件（24）同步向上复位，而后带动压紧镶件II（27）和定位杆（31）复位；

S4、成品极柱的成型，其具体操作步骤为：

S41、工人将带有环形台肩（2）的半成品毛坯定位到落料镶件（36）的顶表面上；

S42、控制工人控制控制冲压模具的冲压头向下运动，冲压头带动上托（3）、上垫板（4）、限位板（5）、卸料板（6）和落料凸模（35）同步向下运动，当落料凸模（35）与落料镶件（36）的落料孔相配合后，即可将半成品毛坯的外边缘裁切掉，而成品极柱则穿过落料孔（37）进入到收料筐内，从而成型出所需的成品极柱；

S5、重复步骤S2~S4多次，即可连续地利用毛坯成型出多个成品极柱。

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