CN206455157U - 一种汇流排铸焊模具 - Google Patents

Abstract

一种汇流排铸焊模具，包括模体，所述的模体上开设有成型槽，所述模体包括供料区、铸焊区以及保温区，所述供料区、所述铸焊区以及所述保温区分别设置有独立恒温装置，所述的成型槽设置于所述铸焊区内，所述供料区通过给料通道与所述成型槽连通，所述的成型槽下方设置有独立冷却装置。本实用新型通过分区单独控温的方式实现了充分铸焊、高效率铸焊、正负极同时铸焊的技术效果。

Description

一种汇流排铸焊模具

技术领域

本实用新型涉及极板铸焊设备领域，具体涉及一种汇流排铸焊模具。

背景技术

在电池行业，尤其是铅酸蓄电池行业，常用的零部件包括极耳和与之匹配的汇流排，在汇流排的传统制作工艺中，需要准备汇流排的模具和铅锅，这种工艺的汇流排制造效率很低，且实际的铸焊效果十分不佳，同时由于模具浸泡在铅锅之中，使得模具中的铅液在沸腾的作用下冒泡，铅渣多。

又有现有技术采用铅液对模具的成型槽内的极耳进行加热并铸焊，使用低温的恒温区对成型槽进行降温，但是该种工艺方式的温度很难控制，所以在焊接前必须对极耳进行上铅的助焊加工，但是即使这样也无法保证极耳能得到充分的铸焊。

如公布号为CN 103394669A的中国实用新型专利文件所公布的本实用新型涉及铅酸蓄电池的铸焊模具及汇流排跨桥焊方法，铸焊模具包括汇流排位和跨桥位，跨桥位深度大于汇流排位深度，所述铸焊模具上设有插槽，插槽位于两个跨桥位之间，插槽一端位于铸焊模具边缘，另一端位于跨桥位上，隔芯在插槽内水平式插拔安装，插槽的深度小于跨桥位深度。进行汇流排跨桥焊时，将隔芯从插槽插入，再向模具中注铅，然后将电池极群定位翻转，使极耳垂直朝下插入汇流排位内，待模具冷却，汇流排和跨桥定型后，抽出隔芯，电池极群脱模，完成铸焊。但是该实用新型专利仍然无法保证极耳的充分铸焊。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种汇流排铸焊模具，本实用新型通过分区单独控温的方式实现了充分铸焊、高效率铸焊、正负极同时铸焊的技术效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种汇流排铸焊模具，包括模体，所述的模体上开设有成型槽，所述模体包括供料区、铸焊区以及保温区，所述供料区、所述铸焊区以及所述保温区分别设置有独立恒温装置，所述的成型槽设置于所述铸焊区内，所述供料区通过给料通道与所述成型槽连通，所述的成型槽下方设置有独立冷却装置。

由此，本实用新型在实际工作中可以做到分开控温、独立冷却，这就使得本实用新型在铸焊的最后冷却步骤之前始终保持成型槽内焊料温度，解决了铸焊不充分的问题，所以本实用新型的技术方案无需对极耳的助焊加工。

作为本实用新型的优选，所述的铸焊区设置于所述供料区与所述保温区之间。

由此，铸焊区的温度才能更加合理的被控制在预设温度而不会收到环境温度的影响。

作为本实用新型的优选，所述的供料区设置有供料流道，所述的成型槽设置于所述供料流道的两侧，所述给料通道设置于所述供料流道于所述成型槽之间的结构壁顶部，所述的供料流道上设置有进料口，所述进料口的设置位置低于所述给料通道的设置位置。

由此，保证了所有成型槽内的焊料均匀。

作为本实用新型的优选，所述的供料流道上设置有用于密闭供料流道的盖板，盖板与供料流道之间采用插入式卡槽卡合。

由此，解决了铅液流动性差、铅渣过多的问题。

作为本实用新型的优选，所述的成型槽包括正极槽以及负极槽，所述的正极槽与所述的负极槽在所述铸焊区延伸的线性方向上交替排布设置。

由此，本实用新型在实际铸焊过程可以一次按照规格直接完成正负极的汇流排铸焊工艺。

作为本实用新型的优选，所述的独立恒温装置包括加热装置、温度探测器以及控温器，所述供料区、所述铸焊区以及所述保温区内均独立设置有所述加热装置与所述温度探测器，所述加热装置与所述温度探测器均与所述控温器连接。

由此，可以实现智能化恒温控制模体各区域温度，进一步保证了本实用新型的最终技术效果。

作为本实用新型的优选，所述的成型槽包括用于焊接厚极耳的厚焊槽以及用于焊接薄极耳的薄焊槽，所述的厚焊槽的槽体侧壁的总厚度大于所述薄焊槽的槽体侧壁的总厚度。

由此，实现了一次铸焊完成不同质量、厚度的极耳的同时焊接。

作为本实用新型的优选，还包括抽芯装置，所述抽芯装置包括动作机构以及插片，所述插片沿线性方向在所述动作机构作用下水平动作，且至少存在一个水平位置使所述插片插入所述成型槽。

作为本实用新型的优选，所述供料区以及所述保温区的工作温度为450℃~500℃。

作为本实用新型的优选，所述的给料通道还设置于两个相邻的所述成型槽，且联通两个相邻的所述成型槽。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：

1、成型槽内的极耳可以充分铸焊而无需对极耳预先进行助焊处理（上铅）；

2、成型槽可同时对正极极板以及负极极板进行同时铸焊；

3、成型槽可同时对拥有不同质量的极耳的极板进行同时铸焊；

4、供料流道内铅液铅渣小、流动性好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的模体的结构示意图；

图3是本实用新型的模体的正视结构示意图；

图中：

1、模体，2、成型槽，1-1、供料区，1-2、铸焊区，1-3、保温区，3、独立冷却装置，4、给料通道，5、供料流道，6、进料口，7、盖板，8、加热装置，9、温度探测器，10、抽芯装置，10-1、插片，10-2、连接排，10-3、伸缩装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图3所示，本实用新型实施例包括模体1，模体1上开设有用于汇流排成型的成型槽2，其特征在于：模体1包括为焊料提供流动通道的供料区1-1、作为最主要焊接区域的铸焊区1-2以及用于维持铸焊区1-2温度的保温区1-3，供料区1-1、铸焊区1-2以及保温区1-3分别设置有独立恒温装置，独立恒温装置只针对自己所对应的分区进行加热以及恒温，既是说本实用新型的供料区1-1、铸焊区1-2以及保温区1-3均能独立的保持自己的工作温度，成型槽2设置于铸焊区1-2内，供料区1-1通过给料通道4与成型槽2连通，给料通道4为开设在供料区1-1的结构壁上，用于使焊料从供料区1-1流入至铸焊区1-2，成型槽2下方设置有独立冷却装置3独立冷却装置3具有以下几种实施例：第一种为水冷式，采用冷水管带走成型槽2温度；第二种是气冷式，采用冷气对成型槽2进行降温；第三种是喷水式，对成型槽2外壁进行喷水降温。供料区1-1设置有供料流道5，成型槽2设置于供料流道5的两侧，给料通道4设置于供料流道5于成型槽2之间的结构壁顶部，供料流道5上设置有进料口6，进料口6的设置位置低于给料通道4的设置位置，本实用新型中给料方式采用泵体将铅液从进料口6压进供料流道5，给料通道4的设置高度原则是必须高于成型槽2的最大成型高度，最大成型高度由需要成型的汇流排的最大需求尺寸决定，所以一般来说设置于结构壁顶部最为合理，刻意的拉高结构壁以重新定义顶部的方法均落在该技术特征的范畴内。而本实用新型的进料方式采用的是溢出方式，将进料口6设置在供料流道5的底部，然后从底部压入焊料，焊料在供料流道5中的液位提升到给料通道4位置后就通过给料通道4进入至成型槽2内，该方式能保证所有的成型槽2能均匀进料。给料通道4还设置于两个相邻的成型槽2，且联通两个相邻的成型槽2，在实际生产中发现给料的时候可能会出现成型槽2内铅液不均匀情况，而在相邻的成型槽2之间设置给料通道4可以使料过多的成型槽2内的焊料流向较小的成型，本实用新型的模具特点能保证最终所有成型槽2内的液面高度相等所以该结构设置不会影响本实用新型的最终效果。供料流道5上设置有用于密闭供料流道5的盖板7，盖板7与供料流道5之间采用插入式卡槽卡合以防止盖板7被顶开，该盖板7的设置使得供料流道5密闭，这种方式可以减少焊料在供料过程中与空气的接触，从而减缓了氧化的速度，既是减少了铅渣，这也是现有技术开放式供料所无法做到的。

本实用新型的独立恒温装置包括加热装置8、温度探测器9以及控温器，供料区1-1、铸焊区1-2以及保温区1-3内均独立设置有加热装置8与温度探测器9，加温装置采用陶瓷加热体，陶瓷加热体为长条形，贯穿供料区1-1、铸焊区1-2以及保温区1-3设置，而温度探测器9采用K型热电偶，加热装置8与温度探测器9均与控温器连接，本实用新型设置的独立加温装置用于维持每一个分区的工作温度，实际效果为维持供料区1-1内的供料流道5温度保证了焊料的流动性，维持铸焊区1-2内成型槽2的温度保证了焊料充分融化极耳，维持保温区1-3的整体温度保证了保温区1-3不会低于铸焊区1-2温度从而拉低了铸焊区1-2温度，本实用新型中控温器为现有的温度控制器中的任一个，控温器可以外设，可以选配所以不在图中刻意标识出来。

本实用新型实施中铸焊区1-2设置于供料区1-1与保温区1-3之间，现有技术的代表为TBS公司的铸焊模具，其结构为在两个铸焊区1-2的中间设置一个低温的很稳区，该低温恒温区的温度低于焊料的熔点，在铸焊区1-2的另一侧设置一个供料区1-1，其工作原理是采用破坏成型槽2内焊料的热平衡完成铸焊，既是说现有技术的供料区1-1中的高温焊料进入到成型槽2内后利用焊料的高温融化极耳同时低温的恒温区与成型槽2进行热交换从而拉低了成型槽2内焊料的温度，配合外模的降温完成铸焊过程，整个过程中低温的恒温区不冷却，效率不高。本实用新型的供料区1-1、铸焊区1-2以及保温区1-3均能独立的保持自己的工作温度，本实用新型的供料区1-1作为供给焊料的主要工作区在实际工作时其温度维持在焊料的熔点以上，这样就能保证焊料在供给过程中流动性好且不会因为快速氧化而铅渣，本实用新型主要工作区域为铸焊区1-2，在铸焊过程中需要保持铸焊区1-2内的成型槽2的槽内焊料温度在焊料熔点以上，如焊料采用铅料则需要保持在450~480之间，这样在铸焊的时候可以保证焊料的温度足够熔融电池的极耳，最终极耳与焊料完全融合一体，焊料冷却后成为汇流排且与极耳的连接十分稳固，无虚焊的间隙，保证了电池充放电时的参数稳定，而本实用新型的铸焊区1-2在铸焊过程中靠近供料区1-1的一侧的温度容易稳定，而另一侧容易被环境温度拉低，导致铸焊效果下降，所以需要在另一侧设置一个具有独立的恒温系统的保温区1-3保证成型槽2内温度不会被拉低，在极耳伸入成型槽2内后利用独立冷却装置3对成型槽2快速进行冷却。本实用新型的工作原理明显区别于现有技术并采用与现有技术完全相反的工作机理进行铸焊，本实用新型在工作中不是破坏成型槽2内焊料的热平衡逐步地完成冷却，本实用新型是维持型槽内焊料的热平衡，待到极耳与焊料相融后再用独立冷却系统进行统一的快速冷却。供料区1-1以及保温区1-3的工作温度为450℃~500℃，将温度控制在该范围内可以使得铸焊区1-2的温度不会因为两侧的温度不足而被拉低，该温度针对焊料是铅料的情况设置。

本实用新型的成型槽2具有两个结构实施方向：

实施方向一，成型槽2包括正极槽以及负极槽，正极槽与负极槽在铸焊区1-2延伸的线性方向上交替排布设置，现有技术的正负极的铸焊方式是分正极专用的铸焊区1-2和负极专用铸焊区1-2，然后分别铸焊，这种方式在铸焊完成后还要重新排布才可以使用，所以无法实现免跨桥，而本实用新型则在一个铸焊区1-2内按照使用方式交替排布正极槽和负极槽，可以实现跨桥。现有技术以TBS公司为代表的一些列模具之所以无法如本实用新型这么设置的主要原因是正极与负极的极耳的厚度往往是不同的，所以其在实际铸焊时需要的温度也是不同的，而现有技术的低温的很稳区则是无差别的拉低所以成型槽2的温度，这样就导致所有成型槽2的冷却速度几乎相同，这就导致了正极完成铸焊后负极还未充分铸焊，如果负极充分铸焊的话正极则可能以及过焊。本实用新型由于结构设置的特点，成型槽2内的焊料的温度稳定，当正极与负极的极耳插入后不会立刻降温，而焊料的温度足可以融化所有极耳，之后再进行统一的冷却，所以不会出现现有技术的矛盾的问题，这也是本实用新型与现有技术的工作原理相反所带来的好处之一。

实施方向二，成型槽2包括用于焊接厚极耳的厚焊槽以及用于焊接薄极耳的薄焊槽，厚焊槽的槽体侧壁的总厚度大于薄焊槽的槽体侧壁的总厚度。在实际的生产过程中，电池的正负极的极耳的总质量是不一样的，直观的体现在极耳的厚度上，通常来说正极的厚度会小于负极，对于正负极厚度差距不大的电池，本实用新型的技术方案可以采用相同槽壁厚度的成型槽2完成，而对于极耳厚度差距过于巨大的电池来说就需要采用该技术方案解决这个问题，对于这种情况本实用新型实施例中的厚焊槽用来作为负极槽而薄焊槽则用来作为正极槽，在铸焊的时候需要用到的总能量为Q总，成型槽2本身带有的热能记为Q模，而铅液的热能记为Q铅，本实用新型用于铸焊的总能量Q总=Q模+Q铅，本实用新型的技术方案可以维持Q铅在各处不变，所以只需要调整Q模的大小就可以调整Q总，而Q模=cm△t，其中M就是质量，所以壁厚较厚的厚焊槽所具有Q模大于壁厚较薄的薄焊槽所具有的Q模，这样就可以在相同的温度控制下同时焊接不同质量、厚度的正负极耳，同时本实用新型的该技术方案也能用于焊机相同极性不同质量、厚度的极耳，所以本技术方案使用方式十分灵活，而现有技术则无法做到这一点，现有技术Q总=Q铅，所以无法调整不同厚度极耳的成型槽2的铸焊能力。

如图1所示，本实用新型还包括抽芯装置10，抽芯装置10包括动作机构以及插片10-1，插片10-1沿线性方向在动作机构作用下水平动作，且至少存在一个水平位置使插片10-1插入成型槽2，对于需要跨桥的汇流排进行铸焊的时候，该结构可以完全不需要折弯工艺，直接采用抽芯工艺即可完成跨桥的成型，动作机构为推顶用的伸缩装置10-3，以及一个垂直于插片10-1活动方向设置的连接排10-2，插片10-1与连接排10-2固接，连接排10-2与伸缩装置10-3的伸缩端固接，伸缩装置10-3为气缸或者油缸。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种汇流排铸焊模具，包括模体（1），所述的模体（1）上开设有成型槽（2），其特征在于：所述模体（1）包括供料区（1-1）、铸焊区（1-2）以及保温区（1-3），所述供料区（1-1）、所述铸焊区（1-2）以及所述保温区（1-3）分别设置有独立恒温装置，所述的成型槽（2）设置于所述铸焊区（1-2）内，所述供料区（1-1）通过给料通道（4）与所述成型槽（2）连通，所述的成型槽（2）下方设置有独立冷却装置（3）。

2.根据权利要求1所述的一种汇流排铸焊模具，其特征在于：所述的铸焊区（1-2）设置于所述供料区（1-1）与所述保温区（1-3）之间。

3.根据权利要求1所述的一种汇流排铸焊模具，其特征在于：所述的供料区（1-1）设置有供料流道（5），所述的成型槽（2）设置于所述供料流道（5）的两侧，所述给料通道（4）设置于所述供料流道（5）于所述成型槽（2）之间的结构壁顶部，所述的供料流道（5）上设置有进料口（6），所述进料口（6）的设置位置低于所述给料通道（4）的设置位置。

4.根据权利要求3所述的一种汇流排铸焊模具，其特征在于：所述的供料流道（5）上设置有用于密闭供料流道（5）的盖板（7），盖板（7）与供料流道（5）之间采用插入式卡槽卡合。

5.根据权利要求1所述的一种汇流排铸焊模具，其特征在于：所述的成型槽（2）包括正极槽以及负极槽，所述的正极槽与所述的负极槽在所述铸焊区（1-2）延伸的线性方向上交替排布设置。

6.根据权利要求1所述的一种汇流排铸焊模具，其特征在于：所述的独立恒温装置包括加热装置（8）、温度探测器（9）以及控温器，所述供料区（1-1）、所述铸焊区（1-2）以及所述保温区（1-3）内均独立设置有所述加热装置（8）与所述温度探测器（9），所述加热装置（8）与所述温度探测器（9）均与所述控温器连接。

7.根据权利要求1或5所述的一种汇流排铸焊模具，其特征在于：所述的成型槽（2）包括用于焊接厚极耳的厚焊槽以及用于焊接薄极耳的薄焊槽，所述的厚焊槽的槽体侧壁的总厚度大于所述薄焊槽的槽体侧壁的总厚度。

8.根据权利要求1所述的一种汇流排铸焊模具，其特征在于：还包括抽芯装置（10），所述抽芯装置（10）包括动作机构以及插片（10-1），所述插片（10-1）沿线性方向在所述动作机构作用下水平动作，且至少存在一个水平位置使所述插片（10-1）插入所述成型槽（2）。

9.根据权利要求1所述的一种汇流排铸焊模具，其特征在于：所述供料区（1-1）以及所述保温区（1-3）的工作温度为450℃~500℃。

10.根据权利要求1所述的一种汇流排铸焊模具，其特征在于：所述的给料通道（4）还设置于两个相邻的所述成型槽（2），且联通两个相邻的所述成型槽（2）。