ES3040744T3 - Molding apparatus, molding method - Google Patents

Molding apparatus, molding method

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ES3040744T3 ES22861711T ES22861711T ES3040744T3 ES 3040744 T3 ES3040744 T3 ES 3040744T3 ES 22861711 T ES22861711 T ES 22861711T ES 22861711 T ES22861711 T ES 22861711T ES 3040744 T3 ES3040744 T3 ES 3040744T3
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Abstract

Un aparato de moldeo, según una realización de la presente invención, puede moldear una porción de copa sobre una película para bolsas. El aparato de moldeo puede comprender: un molde con la película para bolsas asentada en su superficie superior y que presenta un primer hueco en dicha superficie; un separador que fija la película para bolsas en la parte superior del molde y que presenta un segundo hueco formado en una posición correspondiente al primer hueco; y una sección de presión que aplica presión neumática o hidráulica a la película para bolsas a través del segundo hueco, de modo que una parte de la película se estira hacia el primer hueco. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de moldeo, método de moldeo
Sector de la técnica
Referencia cruzada a solicitud relacionada
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a un aparato y a un método de moldeo para moldear una parte de copa en una película de bolsa y, más particularmente, a una caja de batería de tipo bolsa fabricada de este modo y una batería secundaria que incluye la caja de batería de tipo bolsa.
Antecedentes de la invención
En general, entre las baterías secundarias se encuentran las de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno, baterías de iones de litio y baterías de polímero de iones de litio. Esta batería secundaria se aplica y utiliza en productos de pequeño tamaño tales como cámaras digitales, P-DVD, MP3P, teléfonos móviles, PDA, dispositivos de juego portátiles, herramientas eléctricas, bicicletas eléctricas y similares, así como productos de gran tamaño que requieren alta potencia, tal como vehículos eléctricos y vehículos híbridos, dispositivos de almacenamiento de energía para almacenar energía excedente o energía renovable, y dispositivos de almacenamiento de energía de respaldo.
En general, para fabricar la batería secundaria, en primer lugar, la suspensión de material activo de electrodo se aplica a un colector de electrodo positivo y a un colector de electrodo negativo para fabricar un electrodo positivo y un electrodo negativo. A continuación, los electrodos se apilan en ambos lados de un extractor para formar un conjunto de electrodos. También, el conjunto de electrodos se aloja en una caja de batería y, a continuación, la caja de batería se sella después de inyectar en ella un electrolito.
Una batería secundaria de este tipo se clasifica en una batería secundaria de tipo bolsa y una batería secundaria de tipo lata de acuerdo con el material de una caja que aloja el conjunto de electrodos. En la batería secundaria de tipo bolsa, un conjunto de electrodos se aloja en una bolsa hecha de un material polimérico flexible. También, en la batería secundaria de tipo lata, un conjunto de electrodos se aloja en una caja hecha de un material metálico o plástico. En general, se fabrica una caja de batería de tipo bolsa realizando un proceso de presión en una película de bolsa que tiene flexibilidad para formar una parte de copa. Además, cuando se forma la parte de copa, se aloja un conjunto de electrodos en la parte de copa, y a continuación, un lado de la parte de copa se sella para fabricar una pila secundaria.
En el proceso de presión, el moldeo por estirado se realiza insertando una película de bolsa en un dispositivo de moldeo, como un equipo de prensa, y aplicando una presión a la película de bolsa mediante un punzón para estirar la película de bolsa. En lo sucesivo en el presente documento, esto se describirá con más detalle.
La FIG. 1 es una vista esquemática de un aparato de moldeo según una técnica relacionada.
Un aparato de moldeo según la técnica relacionada incluye una matriz 2 en la que se asienta una película de bolsa F, y se define un espacio de moldeo 2a, un extractor 3 dispuesto encima de la matriz 2 para fijar la película de bolsa F y que tiene una abertura 3a, un punzón 4 que alarga la película de bolsa F a través de la abertura 3a. Además, cuando la matriz 2 y el extractor 3 ascienden con respecto al punzón 4, o el punzón 4 desciende con respecto a la matriz 2 y al extractor 3, el punzón 4 puede aplicar una presión a la película de bolsa F para que una parte de la película de bolsa F se alargue en el espacio de moldeo 2a, y así, puede definirse una parte de copa 110 en la película de bolsa F. Sin embargo, en el aparato de moldeo según la técnica relacionada, para evitar que la película de bolsa F sea empujada o dañada por la fuerza de fricción en el proceso en el que el punzón 4 y la matriz 2 se mueven uno respecto al otro, se requiere una holgura predeterminada g entre una circunferencia interior del punzón 4 y una circunferencia exterior del espacio de moldeo 2a. De este modo, una superficie circunferencial 112 de la parte de copa 110, que se define en la película de bolsa F, puede estar inclinada con respecto a una superficie inferior 111 de la parte de copa 110. Como resultado, se genera un espacio vacío ocupado por un conjunto de electrodos (no mostrado) en la parte<de copa>110<, y así, existe el problema de que se reduce la densidad energética de la batería secundaria.>
Además, en el aparato de moldeo según la técnica relacionada, cuando el punzón 4 presiona la película de bolsa F, la tensión se concentra en una esquina del punzón 4. De este modo, cuando la parte de copa 110 está profundamente formada en la película de bolsa F, existe el problema de que una esquina de la parte de copa 110 es excesivamente alargada, y por tanto, el grosor restante se vuelve fino, y se producen grietas o agujeros de alfiler en una esquina de<la pieza de copa>110<.>
Además, existe el problema de que la superficie circunferencial 112 de la parte de copa 110, que se define por el aparato de moldeo de acuerdo con el arte relacionado no es lo suficientemente alargada, y por lo tanto, la fuerza de compresión actúa provocando arrugas debido al pandeo.
Los documentos JP H05 8291 A, JP H0524104 A, US 2020/083493 A1 divulgan un aparato de moldeo según la técnica relacionada.
Explicación de la invención
Problema técnico
Un objeto de la presente invención para resolver los problemas anteriores es proporcionar un aparato y método de moldeo, en el que el grosor restante de una esquina de una pieza de copa se mantiene grueso mientras se moldea la pieza de copa con una profundidad suficiente.
Otro objeto de la invención de prevenir para solucionar los problemas antedichos es proporcionar una caja de batería del tipo de la bolsa fabricada por el aparato y el método del moldeado, y una batería secundaria incluyendo la caja de batería del tipo de la bolsa.
Solución técnica
Un aparato de moldeo según una realización de la presente invención puede moldear una parte de copa en una película de bolsa. El aparato de moldeo puede incluir: una matriz sobre la que se asienta la película de bolsa en una superficie superior de la misma y en la que se define un primer espacio rebajado desde la superficie superior; un extractor que se coloca encima de la matriz para fijar la película de bolsa y en el que se define un segundo espacio en una posición correspondiente al primer espacio; y una parte de presión configurada para aplicar una presión neumática o hidráulica a la película de bolsa de modo que una parte de la película de bolsa se alargue en el primer espacio.
El extractor puede estar provisto de una parte de cubierta configurada para sellar el segundo espacio en un lado superior, en el extractor o en la cubierta puede haber un paso a través del cual se comunican la parte de presión y el segundo espacio, y la parte de presión puede controlar la presión interna del segundo espacio introduciendo o descargando un gas a través del paso.
El aparato de moldeo puede incluir además: un saco flexible dispuesta en el segundo espacio para estar en contacto con la película de bolsa; y un cuerpo de saco que está configurado para sellar el segundo espacio, a la que está conectada el saco flexible, y en la que está previsto un paso a través del cual la parte de presión y el saco flexible se comunican entre sí. La parte de presión puede controlar una presión interna del saco flexible introduciendo o descargando un fluido a través del paso.
El aparato de moldeo incluye además un primer punzón insertado en el primer espacio y que tiene una superficie curvada que es convexa hacia la película de bolsa.
La superficie curvada puede tener la porción central más alta y una altura que disminuye gradualmente hacia una circunferencia interior del primer espacio.
En el estado en el que el primer punzón se inserta en el primer espacio, la parte central de la superficie curvada puede estar situada a una altura inferior a la de la superficie superior de la matriz.
El primer espacio puede tener una primera anchura en una primera dirección y una segunda anchura en una segunda<dirección ortogonal a la primera dirección, y la superficie curvada puede ser una porción de un elipsoide.>(^ )2<+>( )^2<+ (^)2 =>1<(donde x es una coordenada en la primera dirección, y es una coordenada en la segunda dirección, z son las>coordenadas en dirección vertical, a es la mitad de la primera anchura, b es la mitad de la segunda anchura, y c es un<valor obtenido multiplicando un valor medio de los valores a y b por una constante de corrección k de>0,2<a>0<,>6<)>
El aparato de moldeo incluye además un segundo punzón insertado en el primer espacio y que tiene un plano orientado hacia la película de bolsa.
La parte de presión puede aplicar una mayor presión en un estado en el que el segundo punzón se inserta en el primer espacio en comparación con un estado en el que el primer punzón se inserta en el primer espacio.
Una diferencia de altura entre el plano y la superficie superior de la matriz cuando el segundo punzón se inserta en el primer espacio puede ser mayor que una diferencia de altura entre la superficie curvada y la superficie superior de la matriz cuando el primer punzón se inserta en el primer espacio.
El aparato de moldeo puede incluir además: un cuerpo inferior que se dispone debajo de la matriz y en el que se define un tercer espacio que comunica con el primer espacio; un saco flexible dispuesto en el tercer espacio y expandido en el primer espacio para estar en contacto con la película de bolsa; un cuerpo de saco que está configurado para sellar el tercer espacio y al que está conectada el saco flexible; y una parte de subpresión configurada para controlar una presión interna del saco flexible introduciendo o descargando un fluido a través de un paso previsto en el cuerpo de saco.
Un método de moldeo según una realización de la presente invención puede moldear una parte de copa en una película de bolsa. El método de moldeo puede incluir: un proceso de preparación en el que la película de bolsa se inserta entre una matriz y un extractor; un proceso de fijación en el que el extractor fija la película de bolsa; y un proceso de presión en el que una parte de presión aplica una presión neumática o hidráulica a la película de bolsa a través de un segundo espacio formado en el extractor, de modo que una parte de la película de bolsa se alarga en un primer espacio formado en la matriz.
El proceso de presión puede incluir: un proceso de moldeo primario en el que un primer punzón que tiene una superficie superior curvada se inserta en el primer espacio de la matriz, y una porción de la película de bolsa está en estrecho contacto con la superficie curvada, en donde la superficie curvada está formada convexamente hacia arriba; y un proceso de moldeo secundario en el que un segundo punzón que tiene una superficie superior plana se inserta en el primer espacio, y una porción de la película de bolsa está en estrecho contacto con el plano.
Una presión aplicada a la película de bolsa en el proceso de moldeo secundario puede ser mayor que la aplicada a la película de bolsa en el proceso de moldeo primario.
Un método de moldeo según una realización de la presente invención puede moldear una parte de copa en una película de bolsa. El método de moldeo puede incluir: un proceso de preparación en el que la película de bolsa se inserta entre una matriz y un extractor; un proceso de fijación en el que el extractor fija la película de bolsa; y un proceso de presión consistente en aplicar una presión neumática o hidráulica a la película de bolsa de modo que una parte de la película de bolsa se alargue en un primer espacio formado en la matriz para moldear una parte de copa. El proceso de presión puede incluir: un proceso de moldeo preliminar en el que una primera bolsa flexible dispuesta en un segundo espacio formado en el extractor alarga la película de bolsa en el primer espacio; un proceso de moldeo primario en el que una segunda bolsa flexible se expande en el primer espacio para presionar una porción de la película de bolsa de modo que una porción de la película de bolsa se forma es convexa hacia arriba; y un proceso de moldeo secundario en el que las presiones internas de la primera bolsa flexible y del segundo saco flexible se ajustan para que sean las mismas, de modo que una parte de la película de bolsa se forme de forma plana.
En el proceso de moldeo primario, la presión interna del segundo saco flexible puede ser mayor que la del primer saco flexible.
La presión interna de cada una del primer saco flexible y el segundo saco flexible en el proceso de moldeo secundario puede ser mayor que la del segundo saco flexible en el proceso de moldeo primario.
Un estuche de batería tipo bolsa según una realización de la presente invención puede incluir: una parte de copa que tiene una forma rebajada; y una terraza dispuesta en al menos una porción de una circunferencia de la parte de copa. La parte de copa puede incluir: una superficie inferior; una pluralidad de superficies circunferenciales configuradas para conectar la superficie inferior a la terraza; y una esquina en la que un par de superficies circunferenciales, que son adyacentes entre sí, entre la pluralidad de superficies circunferenciales y la superficie inferior se encuentran. El grosor de la esquina puede ser de 0,75 a 0,85 veces el grosor de la superficie inferior.
Un ángulo definido por la superficie circunferencial con respecto a la superficie inferior o la terraza puede ser de 90 grados a 95 grados.
La esquina puede tener un radio de curvatura de 0,75 mm a 1,25 mm.
La parte de copa puede incluir además: un primer borde en el que la superficie circunferencial y la terraza se encuentran entre sí y que es redondeado; y un segundo borde en el que se unen la superficie inferior y la superficie circunferencial y que es redondeado. La separación entre el primer borde y el segundo puede ser de 0,1 mm o menos.
Cada uno de los bordes puede tener un radio de curvatura igual o superior a 0,1 mm e inferior a 0,5 mm.
La parte de copa puede incluir además: un primer borde en el que la superficie inferior y la superficie circunferencial se encuentran y que es redondeado; y un segundo borde en el que se unen la superficie circunferencial y la terraza y que es redondeado. Un espacio libre entre el primer borde y el segundo borde puede ser menor que un radio de curvatura de cada uno de ellos.
Una batería secundaria según una realización de la presente invención puede incluir: un conjunto de electrodos; y un estuche para pilas de tipo bolsa que comprende una parte de copa con una forma rebajada y una terraza dispuesta en al menos una parte de una circunferencia de la parte de copa. La parte de copa puede incluir: una superficie inferior; una pluralidad de superficies circunferenciales configuradas para conectar la superficie inferior a la terraza; y una esquina en la que un par de superficies circunferenciales, que son adyacentes entre sí, entre la pluralidad de superficies circunferenciales y la superficie inferior se encuentran. El grosor de la esquina puede ser de 0,75 a 0,85 veces el grosor de la parte central de la superficie inferior.
Efectos ventajosos
Según las diversas realizaciones de la presente invención, ya que la película de bolsa se alarga por la presión neumática o hidráulica para moldear la parte de copa, se puede minimizar la concentración de la tensión en la esquina de la parte de copa. De este modo, incluso si la parte de copa está moldeada profundamente, se puede mantener el grosor restante de la esquina y evitar que se produzcan grietas o agujeros de alfiler en la esquina.
Además, la superficie circunferencial de la pieza de copa puede ser suficientemente alargada durante el proceso de moldeo de la pieza de copa. De este modo, se puede evitar que las arrugas debidas al pandeo se produzcan en la superficie circunferencial de la parte de copa.
Además, el radio de curvatura de cada uno de los bordes y esquinas de la parte de copa puede minimizarse, y la porción circunferencial de la parte de copa puede formarse cerca de la vertical. Por lo tanto, el aspecto exterior de la pila secundaria puede afilarse y la densidad energética puede mejorarse.
Los efectos de la presente invención no están limitados por la descripción mencionada anteriormente y, por tanto, efectos más variados están implicados en esta memoria descriptiva.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es una vista esquemática de un aparato de moldeo según una técnica relacionada.
La FIG. 2 es una vista esquemática de un aparato de moldeo de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 3 es una vista inferior de una matriz de acuerdo con una realización de la presente invención.
La FIG. 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método de moldeo realizado utilizando el aparato de moldeo según una realización de la presente invención.
Las FIG. 5a a 5c son vistas para explicar un funcionamiento del aparato de moldeo según una realización de la presente invención.
<La FIG.>6<es una vista en perspectiva en despiece de una batería secundaria de acuerdo con una realización de la>presente invención.
<La FIG. 7 es una vista ampliada de una porción A de la figura>6<.>
<La FIG.>8<es una vista en sección transversal que ilustra el interior de la batería secundaria de acuerdo con una>realización de la presente invención.
<La FIG. 9 es una vista ampliada de una porción B de la FIG.>8<.>
La FIG. 10 es una vista esquemática de un aparato de moldeo de acuerdo con otra realización de la presente invención.
La FIG. 11 es una vista esquemática de un aparato de moldeo según otra realización adicional de la invención presente.
La FIG. 12 es un diagrama de flujo que ilustra un método de moldeo realizado utilizando el aparato de moldeo de acuerdo con otra realización adicional de la presente invención.
Las FIG. 13a a 13c son vistas para explicar un funcionamiento del aparato de moldeo según otra realización de la presente invención.
Realización preferente de la invención
En lo sucesivo en el presente documento, realizaciones preferentes de la presente invención se describirán con detalle con referencia a los dibujos adjuntos de tal modo que los expertos en la técnica puedan poner en lleva fácilmente la presente invención. Sin embargo, la presente invención puede ponerse en práctica de varias formas diferentes y no está limitada ni restringida por los siguientes ejemplos.
Para explicar claramente la presente invención, en la presente memoria descriptiva se han omitido descripciones detalladas de partes que son irrelevantes para la descripción o tecnologías conocidas relacionadas que pueden oscurecer innecesariamente la esencia de la presente invención, los símbolos de referencia se añaden a los componentes en cada dibujo. En este caso, se asignan números de referencia iguales o similares a elementos iguales o similares en toda la especificación.
También, las palabras o los términos utilizados en esta memoria descriptiva y las reivindicaciones no deben interpretarse de manera restrictiva como significados ordinarios o significados basados en diccionario, sino que deben interpretarse como significados y conceptos que se ajustan al alcance de la presente invención sobre la base del principio de que un inventor puede definir adecuadamente el concepto de un término para describir y explicar su invención de la mejor manera.
La FIG. 2 es una vista esquemática de un aparato de moldeo según una realización de la presente invención, y la FIG.
3 es una vista inferior de una matriz según una realización de la presente invención.
Un aparato de moldeo según una realización de la presente invención incluye una matriz 10 en la que se asienta una película de bolsa F en una superficie superior de la misma, y un extractor 20 dispuesto por encima de la matriz 10 para fijar la película de bolsa F, y una parte de presión 30 que aplica una presión neumática o hidráulica a la película de bolsa F. El aparato de moldeo puede incluir además un primer punzón 40 y un segundo punzón 50, que se insertan en un primer espacio S1.
La película de bolsa F puede tener un grosor predeterminado t. La película de bolsa F puede ser una lámina laminada en la que se laminan un par de capas de resina dispuestas en las dos superficies más externas y una capa metálica dispuesta entre el par de capas de resina.
La película de bolsa F puede asentarse en la superficie superior de la matriz 10. El primer espacio S1 rebajado hacia abajo desde la superficie superior puede estar definido en la matriz 10. El primer espacio S1 puede abrirse hacia arriba y hacia abajo. Cuando la película de bolsa F se asienta en la superficie superior de la matriz 10, la película de bolsa F puede cubrir el primer espacio S1 desde el lado superior. Además, el primer punzón 40 y el segundo punzón 50 que<se describirán más adelante pueden insertarse en el primer espacio S>1<desde el lado inferior de la matriz>10<.>
Una sección transversal del primer espacio S1 de la matriz 10 puede tener una forma sustancialmente rectangular. En más detalle, el primer espacio S1 puede tener una primera anchura W1 en una primera dirección y una segunda anchura W2 en una segunda dirección ortogonal a la primera dirección. Es decir, la primera dirección puede ser<paralela a una dirección horizontal del primer espacio s>1<, y la segunda dirección puede ser paralela a una dirección>vertical del primer espacio S1. Además, la primera anchura W1 puede ser una anchura horizontal del primer espacio S1, y la segunda anchura W2 puede ser una anchura vertical del primer espacio S1.
El extractor 20 puede estar orientado hacia el troquel 10 con la película de bolsa F interpuesta entre ambos. El extractor 20 puede estar configurado para elevarse con respecto a la matriz 10. La película de bolsa F puede insertarse entre<la matriz>10<y el extractor>20<en un estado en el que el extractor>20<asciende, y luego, cuando descienda el extractor>20, la película de bolsa F puede fijarse entre la matriz 10 y el extractor 20.
Puede definirse un segundo espacio S2 en el extractor 20. El segundo espacio S2 puede definirse en una posición correspondiente al primer espacio S1 de la matriz 10.
En esta realización, el segundo espacio S2 puede estar cerrado hacia el lado superior y abierto hacia el lado inferior. En más detalle, el extractor 20 puede estar provisto de una parte de cubierta 21 que sella el segundo espacio S2 desde el lado superior. La parte de cubierta 21 puede estar acoplada al extractor 20 como una configuración separada<del extractor>20<o puede estar prevista para estar integrada con el extractor>20<.>
Puede definirse un paso 21a en la parte de cubierta 21 para permitir que la parte de presión 30, que se describirá más adelante, se comunique con el segundo espacio S2. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello, y el paso 21<a puede estar previsto en el extractor>20<.>
Cuando el extractor 20 fija la película de bolsa F, la película de bolsa F puede cubrir el segundo espacio S1 desde el lado inferior. Es decir, en el estado en el que la película de bolsa F está fijada entre la matriz 10 y el extractor 20, una porción de la película de bolsa F puede estar dispuesta entre el primer espacio S1 y el segundo espacio S2. En lo sucesivo en el presente documento, la porción de la película de bolsa F dispuesta entre el primer espacio S1 y el segundo espacio S2 se denomina área objetivo 110.
La parte de presión 30 puede aplicar presión neumática o hidráulica a la película de bolsa F, más específicamente, a la zona objetivo 110 a través del segundo espacio S2. Como resultado, el área objetivo 110 puede ser alargada en el primer espacio S1, y el área objetivo 110 puede ser moldeada en la parte de copa. De este modo, la parte de copa se<indica con el mismo número de referencia ">110<" que la zona objetivo>110<.>
Dado que la zona objetivo 110 de la película de bolsa F se alarga en el primer espacio S1 y se moldea en la parte de copa 110, la longitud horizontal de la parte de copa 110 puede ser igual o similar a la primera anchura W1 del primer espacio S1, y la longitud vertical de la parte de copa 110 puede ser igual o similar a la segunda anchura W2 del primer espacio S1.
La configuración de la parte de presión 30 no está limitada. En esta realización, la parte de presión 30 puede aplicar la presión neumática a la zona objetivo 110. Por ejemplo, la parte de presión 30 puede incluir una bomba neumática.
En más detalle, la parte de presión 30 puede controlar una presión interna del segundo espacio S2 introduciendo un gas dentro y fuera del segundo espacio S2 a través del paso 21a. De este modo, cuando la presión interna del segundo espacio S2 es superior a la presión interna (por ejemplo, presión atmosférica) del primer espacio S1, la zona objetivo 110 puede alargarse en el primer espacio S1 por una diferencia de presión entre el primer espacio S1 y el segundo espacio S2.
Es decir, ya que se aplica una presión isostática a la zona objetivo 110, un grosor t de la zona objetivo 110 puede reducirse uniformemente en su conjunto en el proceso de alargamiento de la zona objetivo 110. De este modo, se<puede minimizar la concentración de la tensión en un área local de la zona objetivo>110<.>
El primer punzón 40 y el segundo punzón 50 pueden insertarse en el primer espacio S1 desde el lado inferior de la matriz 10. En más detalle, el primer punzón 40 y el segundo punzón 50 pueden introducirse alternativamente en el primer espacio S1.
Por ejemplo, el primer punzón 40 y el segundo punzón 50 pueden moverse horizontalmente con respecto a la matriz 10, y la matriz 10 puede moverse verticalmente con respecto al primer punzón 40 y al segundo punzón 50. En este caso, cuando la matriz 10 desciende en un estado en el que el primer punzón 40 está alineado para disponerse en el lado inferior del primer espacio S1, el primer punzón 40 puede insertarse en el primer espacio S1. Además, cuando la matriz 10 desciende en un estado en el que el segundo punzón 50 está alineado para disponerse en el lado inferior del primer espacio S1, el segundo punzón 50 puede insertarse en el primer espacio S1.
Sin embargo, la presente invención no se limita a ello, y la matriz 10 puede moverse horizontalmente con respecto al primer punzón 40 y al segundo punzón 50, o el primer punzón 40 y el segundo punzón 50 pueden estar elevados con<respecto a la matriz>10<.>
Una circunferencia exterior de cada uno de los punzones 40 y 50 puede estar en contacto o ser adyacente a la circunferencia interior del primer espacio S1 de la matriz 10. Esto se debe a que la película de bolsa F no se inserta entre la circunferencia exterior de cada uno de los punzones 40 y 50 y la circunferencia interior del primer espacio S1.
El primer punzón 40 puede tener una superficie curvada 41 que está definida convexamente hacia la película de bolsa F, más específicamente, la zona objetivo 110. Es decir, la superficie curvada 41 puede definir una superficie superior del primer punzón 40. La superficie curvada 41 puede tener la porción central más alta y tiene una altura que disminuye gradualmente hacia la circunferencia interior del primer espacio S1. En más detalle, la superficie curvada 41 puede tener una forma correspondiente a una porción de un elipsoide.
En el estado en el que el primer punzón 40 se inserta en el primer espacio S1, el área objetivo 110 puede ser presionada por la parte de presión 30 de forma que esté en estrecho contacto con la superficie curvada 41 del primer punzón 40.
El segundo punzón 50 puede insertarse en el primer espacio S1 después de que el primer punzón 40 se separe del primer espacio S1.
El segundo punzón 50 puede tener un plano 51 orientado hacia la película de bolsa F, más específicamente, la zona objetivo 110. Es decir, el plano 51 puede definir una superficie superior del segundo punzón 50.
En el estado en el que el segundo punzón 50 se inserta en el primer espacio S1 de la matriz 10, la zona objetivo 110 puede ser presionada por la parte de presión 30 de forma que esté en estrecho contacto con el plano 51 del segundo punzón 50.
La FIG. 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método de moldeo realizado utilizando el aparato de moldeo según una realización de la presente invención, y las FIG. 5a a 5c son vistas para explicar un funcionamiento del aparato de moldeo según una realización de la presente invención.
Un método de moldeo según esta realización puede incluir un proceso de preparación (S10) en el que una película de bolsa F se inserta entre un troquel 10 y un extractor 20, un proceso de fijación (S20) en el que el extractor 20 fija la película de bolsa F, y un proceso de presión (S30) de aplicación de una presión neumática o hidráulica a la película de bolsa F.
En el proceso de preparación (S10), el extractor 20 puede ascender una altura predeterminada con respecto a la matriz 10, y la película de bolsa F puede insertarse entre la matriz 10 y el extractor 20. De este modo, la película de bolsa F puede asentarse en una superficie superior de la matriz 10.
Durante el proceso de fijación (S20), el extractor 20 puede descender hacia la matriz 10, y la película de bolsa F puede fijarse entre la matriz 10 y el extractor 20. Aquí, la zona objetivo 110 de la película de bolsa F puede estar situada entre el primer espacio S1 de la matriz 10 y el segundo espacio S2 del extractor 20.
Durante el proceso de presión (S30), la parte de presión 30 puede aplicar la presión neumática o hidráulica a la película de bolsa F a través del segundo espacio S2 del extractor 20.
En esta realización, la parte de presión 30 puede aplicar la presión neumática a la zona objetivo 110. La pieza de presión 30 puede permitir que el segundo espacio S2 aumente su presión interna a través del paso 21a, aplicando así una presión isotrópica a la película de bolsa F, más específicamente, a la zona objetivo 110. De este modo, la zona objetivo 110 puede alargarse en el primer espacio S1 y luego moldearse en la pieza de copa 110.
En más detalle, el proceso de presión (S30) puede incluir un proceso de moldeo preliminar (S31), un proceso de moldeo primario (S32), y un proceso de moldeo secundario (S33).
Con referencia a la FIG. 5a, durante el proceso de moldeo preliminar (S31), la parte de presión 30 puede presionar la zona objetivo 110 en un estado en el que el primer espacio S1 está abierto. Aquí, la presión aplicada a la zona objetivo 110 por la parte de presión 30 puede ajustarse adecuadamente para que un grosor restante de la zona objetivo 110 no sea excesivamente fino.
En más detalle, el grosor restante del área objetivo alargada 110 en el proceso de moldeo preliminar S31 puede ser aproximadamente el 90 % del grosor t de la película de bolsa F. Es decir, el grosor del área objetivo 110 puede<disminuir aproximadamente un>10<%, y el área del área objetivo>110<puede aumentar aproximadamente un>10<%.>
Como se ha descrito anteriormente, ya que la presión isotrópica se aplica a la zona objetivo 110, el área objetivo 110 puede alargarse uniformemente en el primer espacio S1 para formar una superficie curvada predeterminada. La<superficie curvada del área objetivo>110<puede estar formada para tener la porción central más baja y tener una altura>que aumenta gradualmente hacia la circunferencia interior del primer espacio S1.
En más detalle, la superficie curvada formada por el área objetivo 110 puede formar una porción de un elipsoide definido por la Ecuación 1 a continuación.
[Ecuación 1]
z
y 2+ é 2+ e o 2 = i
En la Ecuación 1, x es una coordenada en una primera dirección paralela a la dirección horizontal del primer espacio S1, y es una coordenada en una segunda dirección paralela a la dirección vertical del primer espacio S1, y z es una coordenada en la dirección vertical. Además, a es la mitad de una primera anchura W1, b es la mitad de una segunda anchura W2 y c1 es una profundidad de la superficie curvada formada por el área objetivo 110.
El c1 puede ser proporcional a un valor medio de los valores a y b. Por ejemplo, cuando el espesor de la zona objetivo 110 se alarga para disminuir aproximadamente un 10 %, el c1 puede ser aproximadamente 0,4 veces el valor medio de los valores a y b. Por lo tanto, los expertos en la materia comprenderán fácilmente que el c1 aumenta fácilmente a<medida que la relación de los valores a y b se aproxima a>1<si un valor obtenido multiplicando los valores a y b es constante, y el espesor restante de la zona objetivo>110<es constante.>
Con referencia a la FIG. 5b, durante el proceso de moldeo primario (S32), el primer punzón 40 puede insertarse en el primer espacio S1 de la matriz 10. Aquí, la parte de presión 30 puede mantener continuamente la presión aplicada a<la zona objetivo>110<.>
En el estado en el que el primer punzón 40 se inserta en el primer espacio S1, la porción central de la superficie curvada 41 del primer punzón 40 puede estar dispuesta a una altura inferior a la de la superficie superior de la matriz 10. En más detalle, el primer punzón 40 puede insertarse en el primer espacio S1 a una altura que no interfiera con el área objetivo alargada 110 en el proceso de moldeo preliminar S31.
La superficie curvada 41 del primer punzón 40 puede tener una forma aproximadamente simétrica con respecto a la superficie curvada formada por el área objetivo alargada 110 en el proceso de moldeo preliminar (S31). Es decir, la superficie curvada 41 del primer punzón 40 puede formar una porción de un elipsoide definido por la Ecuación 2 siguiente.
[Ecuación 2]
Z
$ 2 (r)2 G )2 = i
En la Ecuación 2, x es una coordenada en una primera dirección paralela a la dirección horizontal del primer espacio S1, y es una coordenada en una segunda dirección paralela a la dirección vertical del primer espacio S1, y z es una coordenada en la dirección vertical. Además, a es la mitad de la primera anchura W1, b es la mitad de la segunda anchura W2, y c2 es un valor obtenido multiplicando el valor medio de los valores a y b por una constante de corrección predeterminada k.
Como se describe en la Ecuación 1, cuando el espesor de la zona objetivo 110 se alarga para disminuir aproximadamente un 10 % en el proceso de moldeo preliminar (S31), c1 puede ser aproximadamente 0,4 veces el valor medio de a y b.
De este modo, la constante de corrección k puede determinarse dentro de un intervalo predeterminado con un valor medio de 0,4, de modo que la c2 corresponda a la c1. En más detalle, la constante de corrección k puede ser de 0,2<a>0<,>6<, y puede determinarse adecuadamente en función de una profundidad de la pieza de copa>110<a moldear.>
Debido a la forma de la superficie curvada 41 del primer punzón 40, una porción del área objetivo 110 puede estar en estrecho contacto con la superficie curvada 41 durante el proceso de moldeo primario (S32), y la otra porción del área objetivo 110 puede estar en contacto con o adyacente a la circunferencia interior del primer espacio S1. En lo sucesivo<en el presente documento, la porción del área objetivo>110<se denominará primera área>111<, y la otra porción del área objetivo>110<se denominará segunda área>112<.>
Tras lo cual, la primera zona 111 puede moldearse como una superficie inferior de la parte de copa 110, y la segunda zona 112 puede moldearse como la superficie circunferencial de la parte de copa 110. De este modo, la superficie<inferior de la parte de copa>110<se designa con el mismo número de referencia ">111<" que la de la primera zona>111<, y la superficie circunferencial de la parte de copa>110<se designa con el mismo número de referencia ">112<" que la segunda zona>112<.>
Dado que la primera área y la segunda área 112 se forman para dividirse previamente entre sí en el proceso de moldeo primario (S32), la segunda zona 112 puede alargarse fácilmente en el subsiguiente proceso de moldeo secundario (S33). De este modo, existe la ventaja de que la parte de copa 110 se moldea profundamente sin arrugas debidas al<pandeo en la superficie circunferencial>112<de la parte de copa>110<.>
Además, ya que una parte en la que la primera zona 111 y la segunda zona 112 se encuentran forma un ángulo agudo, en el subsiguiente proceso de moldeo secundario (S33), la segunda zona 112 puede estar en contacto fácilmente con la circunferencia interior del primer espacio S1. De este modo, la superficie circunferencial 112 de la parte de copa 110<puede formarse para ser perpendicular a la superficie inferior>111<, y un radio de curvatura de cada uno de un borde y esquina de la parte de copa>110<puede minimizarse para evitar que la tensión se concentre en la esquina de la parte de copa>110<.>
Con referencia a la FIG. 5c, el segundo punzón 50 puede insertarse en el primer espacio S1 de la matriz 10 durante el proceso de moldeo secundario S33. En más detalle, cuando finaliza el proceso de moldeo primario (S32), el primer punzón 40 puede separarse del primer espacio S1 de la matriz 10, y el segundo punzón 50 puede insertarse en el primer espacio S1 de la matriz 10 para que se realice el proceso de moldeo secundario (S33).
En el estado en el que el segundo punzón 50 se inserta en el primer espacio S1, un plano 51 del segundo punzón 50<puede estar dispuesto a una altura inferior a la superficie superior de la matriz>10<.>
En más detalle, el segundo punzón 50 puede insertarse en el primer espacio S1 a una altura inferior a la del primer punzón 40 durante el proceso de moldeo primario (S32). Es decir, una diferencia de altura h2 entre el plano 51 y la superficie superior de la matriz 10 cuando el segundo punzón 50 se inserta en el primer espacio S1 puede ser mayor que una diferencia de altura h1 entre la superficie curvada 41 y la superficie superior de la matriz 10 cuando el primer punzón 40 se inserta en el primer espacio S1.
Además, la presión aplicada a la película de bolsa F, más específicamente, el área objetivo 110 en el proceso de moldeo secundario (S33) puede ser mayor que en el proceso de moldeo primario (S32). Es decir, la parte de presión 30 puede aplicar una presión mayor en un estado en el que se inserta el segundo punzón 50 en comparación con un estado en el que se inserta el primer punzón 40 en el primer espacio S1.
De este modo, durante el proceso de moldeo secundario (S33), la primera zona 111 puede estar en estrecho contacto con el plano 51 del segundo punzón 50, y la segunda zona 112 puede estar en estrecho contacto con la circunferencia interior del primer espacio S1. De este modo, puede completarse el moldeo de la pieza de copa 110.
En más detalle, la primera zona 111 puede estar formada horizontalmente como la superficie inferior 111 de la parte<de copa>110<, y la segunda zona>112<puede estar formada verticalmente como la superficie circunferencial>112<de la>parte de copa 110. Además, durante el proceso de moldeo secundario (S33), ya que la segunda zona 112 es alargada<hacia abajo, la profundidad de la parte de copa>110<puede ser suficiente.>
El proceso de moldeo primario (S32) puede realizarse directamente sin el proceso de presión (S30) incluyendo el proceso de moldeo preliminar (S31). En este caso, la parte de presión 30 puede iniciar el prensado en la zona objetivo 110 en el estado en el que el primer punzón 40 se inserta en el primer espacio S1 de la matriz 10.
<La FIG.>6<es una vista en perspectiva en despiece que ilustra la batería secundaria de acuerdo con una realización de>la presente invención.
La batería secundaria 1 según la presente invención puede incluir un estuche de batería tipo bolsa 100 (en adelante,<denominada "caja de la batería") y un conjunto de electrodos>200<alojado en la caja de la batería>100<.>
La caja de la batería 100 puede moldearse mediante el aparato de moldeo y el método de moldeo descritos anteriormente. La caja de la batería 100 puede incluir una parte de copa 110 con una forma rebajada y una terraza 120 dispuesta al menos en una parte de una circunferencia de la parte de copa 110. La terraza 120 puede ser una porción de la película de bolsa F en la que no está formada la parte de copa 110.
En más detalle, la caja de la batería 100 puede proporcionarse sellando un par de cajas 101 y 102 conectadas entre sí a través de una parte plegable 130. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello, y el par de carcasas 101<y>102<pueden sellarse en un estado de separación entre sí para proporcionar la carcasa de la batería>100<.>
Además, al menos uno de los pares de estuches 101 y 102 puede estar provisto de la parte de copa 110 que tiene la forma rebajada. La parte de copa 110 puede estar rebajada una profundidad predeterminada desde la terraza 120 para definir un espacio en el que se aloja el conjunto de electrodos 200. En lo sucesivo en el presente documento, un<estuche en el que el par de estuches>101<y>102<incluye un primer estuche>101<, en el que está provista la parte de copa>110<, y una segunda carcasa>102<, en la que la parte de copa>110<no está provista, como ejemplo.>
El primer estuche 101 puede incluir la terraza 120 dispuesta al menos en una parte de la circunferencia de la parte de copa 110. En más detalle, la terraza 120 puede estar conectada a un extremo superior de la superficie circunferencial 112<de la parte de copa>110<.>
En el estado en el que el conjunto de electrodos 200 se aloja en la parte de copa 110, la parte plegable 130 puede<plegarse de modo que la segunda carcasa>102<cubra la parte de copa>110<. Además, la pila secundaria>1<puede proporcionarse fusionando porciones de borde de la terraza>120<y la segunda carcasa>102<para proporcionar la porción de sellado 140 (véase la FIG.>8<), fabricando así la pila secundaria 1.>
<El conjunto de electrodos 200 puede incluir una pluralidad de electrodos 210 (véase la FIG.>8<) y una pluralidad de>extractores 220 que se apilan alternativamente. La pluralidad de electrodos 210 se apilan alternativamente con el<extractor>220<interpuesto entre ellos y pueden incluir un electrodo positivo y un electrodo negativo, que tienen>polaridades opuestas.
Además, el conjunto de electrodo 200 puede incluir una pluralidad de lengüetas de electrodo 230 soldadas entre sí. La pluralidad de lengüetas de electrodos 230 puede estar conectada a la pluralidad de electrodos 210 y sobresalir del<conjunto de electrodos>200<hacia el exterior para servir de paso a través del cual los electrones se mueven entre el>interior y el exterior del conjunto de electrodos 200. La pluralidad de lengüetas de electrodos 230 puede estar dispuesta<dentro de la caja de la batería>100<.>
La lengüeta de electrodo 230 conectada al electrodo positivo y la lengüeta de electrodo 230 conectada al electrodo negativo pueden sobresalir en direcciones diferentes con respecto al conjunto de electrodo 200. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello, y la lengüeta de electrodo 230 conectada al electrodo positivo y la lengüeta de electrodo 230 conectada al electrodo negativo pueden sobresalir en la misma dirección en paralelo entre sí.
Un cable 240 que suministra electricidad al exterior de la batería secundaria puede conectarse a la pluralidad de lengüetas de electrodos 230 mediante soldadura por puntos o similar. El cable 240 puede tener un extremo conectado a la pluralidad de lengüetas de electrodos 230 y el otro extremo que sobresale hacia el exterior de la caja de la batería 100.
Una parte del conductor 240 puede estar rodeada por una pieza aislante 250. Por ejemplo, la parte aislante 250 puede incluir una cinta aislante. La parte aislante 250 puede estar dispuesta entre la terraza 120 y la segunda carcasa 102<de la primera carcasa>101<, y en este estado, la terraza>120<y la segunda carcasa>102<pueden fundirse térmicamente>entre sí. En este caso, una porción de cada una de la terraza 120 y de la segunda carcasa 102 puede fundirse térmicamente con la parte aislante 250. De este modo, la parte aislante 250 puede impedir que la electricidad generada por el conjunto de electrodos 200 fluya a la caja de la batería 100 a través del cable 240 y puede mantener el sellado<de la caja de la batería>100<.>
<La FIG. 7 es una vista ampliada de una porción 'A' de la FIG.>6<, la FIG.>8<es una vista en sección transversal que ilustra>el interior de la batería secundaria según una realización de la presente invención, y la FIG. 9 es una vista ampliada<de una porción 'B' de la FIG.>8<.>
En lo sucesivo en el presente documento, se describirá en detalle la configuración de la parte de copa 110 de la caja<de la batería>100<.>
La parte de copa 110 puede incluir una superficie inferior 111 y una superficie circunferencial 112. La superficie circunferencial 112 puede conectar la superficie inferior 111 con la terraza 120. La superficie circunferencial 112 puede estar provista en pluralidad, en más detalle, en cuatro.
La superficie inferior 111 puede cubrir una superficie del conjunto de electrodos 200, y la superficie circunferencial 112<puede rodear el conjunto de electrodos>200<.>
Además, la parte de copa 110 puede incluir un primer borde 113 en el que la superficie circunferencial 112 y la terraza 120 se encuentran, un segundo borde 114 en el que se encuentran la superficie inferior 111 y la superficie circunferencial 112, y un tercer borde 115 en el que se encuentran un par de superficies circunferenciales, que son adyacentes entre sí, se encuentran entre la pluralidad de superficies circunferenciales 112. Cada uno de los bordes 113, 114, 115 puede ser redondeado para tener un radio de curvatura predeterminado.
Además, la parte de copa 110 puede incluir una esquina 116 en la que un par de superficies circunferenciales 112<adyacentes de la pluralidad de superficies circunferenciales>112<y una superficie inferior>111<se encuentran entre sí.>Es decir, la esquina 116 puede ser una porción en la que un par de segundo borde 114 y tercer borde 115, que son adyacentes entre sí, se solapan entre sí. La esquina 116 puede tener un radio de curvatura predeterminado.
Dado que la parte de copa 110 tiene cuatro superficies circunferenciales 112, cada uno de los bordes 113, 114 y 115, así como la esquina 116, pueden estar provistos de cuatro.
En el aparato de moldeo y el método de moldeo según una realización de la presente invención, se puede minimizar la concentración de tensión en cada uno de los bordes 113, 114, 115 y la esquina 116 de la parte de copa 110. De este modo, el radio de curvatura de cada uno de los bordes 113, 114, 115 y la esquina 116 puede ser suficientemente pequeño, y simultáneamente, un espesor restante de la esquina 116 puede ser suficientemente grueso.
En más detalle, al menos una parte de la pluralidad de aristas 113, 114 y 115 puede tener un radio de curvatura igual o superior a 0,1 mm e inferior a 0,5 mm. Un radio de curvatura R1 del primer borde 113 puede ser un radio de curvatura con respecto a una superficie exterior del primer borde 113. Un radio de curvatura R2 del segundo borde 114 puede ser un radio de curvatura con respecto a una superficie interior del segundo borde 114.
Además, la esquina 116 puede tener un radio de curvatura comprendido entre 0,75 mm y 1,25 mm. El radio de curvatura de la esquina 116 puede ser un radio de curvatura con respecto a una superficie interior de la esquina 116.
Por otro lado, ya que la pieza de copa según la técnica relacionada se moldea mediante el prensado directo del punzón, el alargamiento puede concentrarse en cada uno de los bordes y esquinas de la parte de copa, y así, cada uno de los bordes puede tener un radio de curvatura de 0,5 mm a 1 mm, y la esquina puede tener un radio de curvatura de 1,5 mm a 3 mm para evitar que se produzcan grietas y similares en cada uno de los bordes y la esquina. Este hecho es bien conocido por los expertos en la materia. Por lo tanto, se observa que el radio de curvatura de cada uno de los bordes 113, 114, 115 y la esquina 116 de la parte de copa 110 según una realización de la presente invención es menor en comparación con la parte de copa según la técnica relacionada.
Dado que el radio de curvatura de cada uno de los bordes 113, 114, 115 y la esquina 116 es suficientemente pequeño, se puede proporcionar un aspecto exterior de la parte de copa 110. También, incluso si el electrodo 210 del conjunto<de electrodos>200<está dispuesto para estar muy adyacente a la superficie circunferencial>112<de la parte de copa>110<, puede evitarse que se produzca una interferencia entre el electrodo>210<y la parte de copa>110<.>
Es decir, ya que el electrodo 210 del conjunto de electrodos 200 está dispuesto para ser muy adyacente a la superficie<circunferencial>112<de la parte de copa>110<, puede reducirse un espacio vacío en la parte de copa>110<, y la densidad de energía de la batería secundaria puede aumentar para evitar que el conjunto de electrodos>200<se mueva dentro>de la parte de copa 110. En este caso, la porción de borde 220a del extractor 220 que sobresale más hacia el exterior<que el electrodo>210<puede plegarse para estar en contacto interno con la superficie circunferencial>112<de la parte de>copa 110. La porción de borde 220a del extractor 220 puede estar plegada al azar o plegada en una dirección predeterminada. Por ejemplo, la porción de borde 220a del extractor 220 puede plegarse hacia una dirección opuesta<a la de la superficie inferior>111<.>
Además, el grosor de la esquina 16 puede ser de 0,75 a 0,85 veces el grosor de la superficie inferior 111. Es decir, el grosor de la esquina 16 puede ser inferior entre un 15 % y un 25 % al grosor de la superficie inferior 111. En este caso,<el grosor de la superficie inferior>111<puede ser un grosor medido en un centro de la superficie inferior>111<, y el grosor>de la esquina 16 puede ser un grosor medido en un centro de la esquina 16.
Por otro lado, ya que la pieza de copa según la técnica relacionada se moldea mediante el prensado directo del punzón, el alargamiento puede concentrarse en la esquina de la parte de copa y, por tanto, el grosor de la esquina de la parte de copa puede ser inferior entre un 30 % y un 40 % al grosor de la superficie inferior de la parte de copa. Este hecho es bien conocido por los expertos en la materia. Por lo tanto, cuando se compara con la parte de copa según<el arte relacionado, se confirma que el grosor restante de la esquina 116 de la parte de copa>110<según la realización>de la presente invención es grueso.
Dado que el grosor restante de la esquina 116 es suficientemente grueso, no deben producirse grietas ni agujeros en la esquina 116. Además, la parte de copa 110 puede ser más profunda.
En el aparato de moldeo y el método de moldeo según una realización de la presente invención, la superficie<circunferencial>112<de la parte de copa>110<puede estar dispuesta cerca de la perpendicular a la superficie inferior>111. En más detalle, un ángulo definido por la superficie circunferencial 112 de la parte de copa 110 con respecto a la superficie inferior 111 o la terraza 120 de la parte de copa 110 puede ser de 90 grados a 95 grados.
De este modo, puede reducirse al mínimo un espacio libre CL entre el primer borde 113 y el segundo borde 114. En este caso, la separación CL puede significar una distancia entre una primera línea vertical virtual V1 que pasa verticalmente a través de un punto límite P1 entre el primer borde 113 y la superficie circunferencial 112 y una segunda línea vertical virtual V2 que pasa verticalmente a través de un punto límite P2 entre el segundo borde 114 y la superficie<circunferencial>112<.>
En más detalle, la separación CL entre el primer borde 113 y el segundo borde 114 puede ser de 0,1 mm o menos. Cuando la superficie circunferencial 112 de la parte de copa 110 es completamente vertical, la holgura CL puede ser cero.
Además, el espacio libre CL entre el primer borde 113 y el segundo borde 114 puede ser menor o igual que cada uno de los radios de curvatura R1 del primer borde 113 y el radio de curvatura R2 del segundo borde 114.
De este modo, ya que el espacio vacío en la parte de copa 110 se reduce aún más, la densidad energética de la pila secundaria puede mejorarse, y el aspecto exterior de la pila secundaria puede mejorarse aún más.
La FIG. 10 es una vista esquemática de un aparato de moldeo de acuerdo con otra realización de la presente invención. En lo sucesivo en el presente documento, se hará referencia al mismo contenido que el del aparato de moldeo según la realización descrita anteriormente y se describirá centrándose en las diferencias.
Un aparato de moldeo según esta realización puede incluir además un saco flexible 23 y un cuerpo de saco 24. El saco flexible 23 puede estar dispuesto en un segundo espacio S2 (ver FIG. 2) de un extractor 20. El saco flexible 23 puede estar en contacto con una película de bolsa F, más específicamente, una zona objetivo 110. El saco flexible 23 puede expandirse mediante una parte de presión 30 para aplicar una presión a la zona objetivo 110, y la zona objetivo 110 puede alargarse en un primer espacio S1.
El cuerpo de saco 24 puede estar conectado al saco flexible 23. El cuerpo de saco 24 puede sellar un espacio interior del saco flexible 23. Es decir, el espacio interior del saco flexible 23 puede estar definido por el saco flexible 23 y el cuerpo de saco 24.
Además, el cuerpo de saco 24 puede sellar el segundo espacio S2 del extractor 20. En más detalle, el segundo espacio S2 del extractor 20 según esta realización puede estar abierto hacia un lado superior. Además, el cuerpo de saco 24 puede cubrir el segundo espacio S2 desde la parte superior en el estado en el que el saco flexible 23 se inserta en el segundo espacio S2. Es decir, el cuerpo de saco 24 puede servir como la parte de cubierta 21 (ver FIG. 2) descrita en la realización anterior.
Además, en el cuerpo de saco 24, puede preverse un paso 24a a través del cual se comunican entre sí una parte de presión 30 y un espacio interior del saco flexible 23.
La parte de presión 30 según esta realización puede controlar una presión interna del saco flexible 23 introduciendo un fluido a través del paso 24a. El término "fluido" engloba un líquido y un gas. Es decir, la parte de presión 30 puede aplicar una presión neumática o hidráulica a la zona objetivo 110. Por ejemplo, la parte de presión 30 puede incluir una bomba neumática o una bomba hidráulica.
De este modo, cuando la presión interna del saco flexible 23 es superior a la presión interna (p. ej., presión atmosférica) del primer espacio S1, la zona objetivo 110 puede alargarse en el primer espacio S1 por una diferencia de presión entre el primer espacio S1 y el saco flexible 23.
Es decir, ya que se aplica una presión isostática a la zona objetivo 110, un grosor t de la zona objetivo 110 puede reducirse uniformemente en su conjunto en el proceso de alargamiento de la zona objetivo 110. De este modo, se<puede minimizar la concentración de la tensión en un área local de la zona objetivo>110<.>
Particularmente, cuando la parte de presión 30 aplica la presión hidráulica a una película de bolsa F utilizando un líquido, el líquido puede no estar en contacto con el extractor 20 y la película de bolsa F por el saco flexible 23. Como resultado, se puede eliminar la posibilidad de que el aparato de moldeo se rompa o funcione mal debido al líquido.
Los expertos en la materia pueden comprender fácilmente que el método de moldeo según la realización descrita anteriormente se lleva a cabo incluso mediante el aparato de moldeo según otra realización de la presente invención,<y la parte de copa>110<de la caja de batería>100<puede moldearse.>
La FIG. 11 es una vista esquemática de un aparato de moldeo según otra realización adicional de la invención presente.
Un aparato de moldeo según otra realización de la presente invención no incluye un primer punzón 40 y un segundo punzón 50, sino que utiliza una presión neumática o hidráulica a ambos lados de una película de bolsa F para moldear<una pieza de copa>110<.>
En lo sucesivo en el presente documento, se describirá como ejemplo un caso en el que una parte de presión 30 aplica la presión hidráulica a una película de bolsa F como en las otras realizaciones descritas anteriormente. Además, para facilitar la descripción, un saco flexible 23 se denomina "primer saco flexible" y un cuerpo de saco 24 se denomina "primer cuerpo de saco". Sin embargo, la presente invención no se limita a ello, y por supuesto también es posible que la parte de presión 30 aplique la presión neumática a la película de bolsa F como en la realización ilustrativa descrita anteriormente.
El aparato de moldeo según otra realización de la presente invención puede incluir además un cuerpo inferior 60, un segundo saco flexible 63, un segundo cuerpo de saco 34 y una parte de subpresión 70.
El cuerpo inferior 60 puede estar dispuesto debajo de una matriz 10. En el cuerpo inferior 60 puede definirse un tercer espacio S3 que comunica con un primer espacio S1 de la matriz 10. El cuerpo inferior 60 puede fabricarse para separarse de la matriz 10. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello, y el cuerpo inferior 60 y la matriz 10 pueden estar integrados entre sí.
El segundo saco flexible 63 puede disponerse en un tercer espacio S3 y expandirse en el primer espacio S1 para estar en contacto con la película de bolsa F.
El segundo cuerpo de saco 64 puede estar conectado al segundo saco flexible 63. El segundo cuerpo de saco 64 puede sellar un espacio interior del segundo saco flexible 63. Es decir, el espacio interior del segundo saco flexible 63 puede estar definido por la segunda bolsa flexible 63 y el cuerpo de la segunda bolsa 64.
Además, el segundo cuerpo de saco 64 puede sellar el tercer espacio S3 del cuerpo inferior 60. En más detalle, el tercer espacio S3 puede abrirse hacia un lado inferior, y el segundo cuerpo de saco 64 puede cubrir el tercer espacio S2 desde un lado inferior en un estado de inserción en el tercer espacio S3. Además, en el segundo cuerpo de saco 64, puede preverse un paso 64a a través del cual se comunican entre sí la parte de subpresión 70 y el espacio interior del segundo saco flexible 63.
La parte de subpresión 70 puede controlar una presión interna del segundo saco flexible 63 introduciendo un fluido a través del paso 64a. El término "fluido" engloba un líquido y un gas. Es decir, la parte de subpresión 70 puede aplicar la presión neumática o hidráulica a una zona objetivo 110. Por ejemplo, la parte de subpresión 70 puede incluir una bomba neumática o una bomba hidráulica.
Una distancia d1 entre la película de bolsa F y el primer cuerpo de saco 24 puede ser menor que una distancia d2 entre la película de bolsa F y el segundo cuerpo de saco 64. De este modo, la primera bolsa flexible 23 puede presionar uniformemente la zona objetivo 110 en su conjunto, mientras que la segunda bolsa flexible 63 puede presionar solo<una parte de la zona objetivo>110<según un grado de expansión, o la zona objetivo>110<puede presionarse en su>totalidad. Esto se describirá en detalle a continuación.
La FIG. 12 es un diagrama de flujo que ilustra un método de moldeo realizado utilizando el aparato de moldeo de acuerdo con otra realización adicional de la presente invención, y las FIG. 13a a 13c son vistas para explicar un funcionamiento del aparato de moldeo de acuerdo con otra realización adicional de la presente invención.
Un método de moldeo según esta realización puede incluir un proceso de preparación (S10) en el que una película de bolsa F se inserta entre un troquel 10 y un extractor 20, un proceso de fijación (S20) en el que el extractor 20 fija la película de bolsa F, y un proceso de presión (S30') de aplicación de una presión neumática o hidráulica a la película de bolsa F.
El proceso de preparación (S10) y el proceso de fijación (S20) se refieren a los contenidos descritos anteriormente.
En el proceso de presión (S30'), una parte de presión 30 puede ajustar una presión interna de una primera bolsa flexible 23, y una parte de subpresión 70 puede ajustar una presión interna de una segunda bolsa flexible 63 para aplicar una presión neumática o hidráulica a una película de bolsa F. De este modo, una presión isotrópica puede actuar sobre la película de bolsa F, más específicamente, un área objetivo 110, y el área objetivo 110 puede alargarse en un primer espacio S1 para ser moldeada en una pieza de copa 110.
En más detalle, el proceso de presión (S30') puede incluir un proceso de moldeo preliminar (S31'), un proceso de moldeo secundario (S32'), y un proceso de moldeo secundario (S33').
Con referencia a la FIG. 13a, en el proceso de moldeo preliminar (S31'), la primera bolsa flexible 23 puede presionar la película de bolsa F, más específicamente, la zona objetivo 110. Aquí, la presión aplicada a la zona objetivo 110<puede ajustarse adecuadamente para que un grosor restante de la zona objetivo>110<no sea excesivamente fino.>
En más detalle, la primera bolsa flexible 23 puede ser expandida por la parte de presión 30 para aplicar la presión isotrópica a la zona objetivo 110. De este modo, el área objetivo 110 puede alargarse uniformemente en el primer espacio S1 para formar una superficie curvada predeterminada. La superficie curvada del área objetivo 110 puede estar formada para tener la porción central más baja y tener una altura que aumenta gradualmente hacia la circunferencia interior del primer espacio S1.
Con referencia a la FIG. 13b, en el proceso de moldeo primario (S32'), el segundo saco flexible 63 puede expandirse en el primer espacio S1 para presionar la película de bolsa F, más específicamente, la zona objetivo 110. Aquí, el primer saco flexible 23 puede mantener continuamente la presión aplicada a la zona objetivo 110.
Dado que el segundo cuerpo de saco 64 está dispuesto más lejos que el primer cuerpo de saco 63 con respecto a la película de bolsa F, el segundo saco flexible 63 puede estar en contacto con una parte de una porción central del área objetivo 110 en el proceso de moldeo primario S32'. Aquí, la presión interna del segundo saco flexible 63 puede ser superior a la presión interna del primer saco flexible 23.
De este modo, una porción del área objetivo 110 puede formarse convexa hacia arriba mientras se presiona entre el primer saco flexible 23 y el segundo saco flexible 63, y la otra porción del área objetivo 110 puede estar separada del segundo saco flexible 63 y estar en contacto con o adyacente a una circunferencia interior del primer espacio S1. En<lo sucesivo en el presente documento, la porción del área objetivo>110<se denominará primera área>111<, y la otra porción del área objetivo>110<se denominará segunda área>112<.>
Dado que la primera área y la segunda área 112 se forman para dividirse previamente entre sí en el proceso de moldeo primario (S32'), la segunda zona 112 puede alargarse fácilmente en el subsiguiente proceso de moldeo secundario (S33'). De este modo, existe la ventaja de que la parte de copa 110 se moldea profundamente sin arrugas debidas al<pandeo en la superficie circunferencial>112<de la parte de copa>110<.>
Además, ya que una parte en la que la primera zona 111 y la segunda zona 112 se encuentran forma un ángulo agudo, en el subsiguiente proceso de moldeo secundario (S33'), la segunda zona 112 puede estar en contacto fácilmente con la circunferencia interior del primer espacio S1. De este modo, la superficie circunferencial 112 de la parte de copa 110<puede formarse para ser perpendicular a la superficie inferior>111<, y un radio de curvatura de cada uno de un borde y esquina de la parte de copa>110<puede minimizarse para evitar que la tensión se concentre en la esquina de la parte de copa>110<.>
Con referencia a la FIG. 13c, en el proceso de moldeo secundario (S33'), las presiones internas de la primera bolsa flexible 23 y del segundo saco flexible 63 pueden ajustarse para que sean iguales entre sí. Además, la presión interior de cada una de entre el primer saco flexible 23 y el segundo saco flexible 63 puede ser mayor que la presión interior del segundo saco flexible 63 en el proceso de moldeo primario (S32').
De este modo, la primera zona 111 puede estar presionada de forma plana entre el primer saco flexible 23 y el segundo saco flexible 63, y la segunda zona 112 puede estar en estrecho contacto con la circunferencia interior del primer espacio S1. De este modo, puede completarse el moldeo de la pieza de copa 110.
En el caso de esta realización, existe la ventaja de que no es necesario un punzón separado, y la parte de copa 110<se moldea sin elevar y mover la matriz>10<y el extractor>20<.>

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de moldeo para moldear una parte de copa (110) en una película de bolsa (F), comprendiendo el aparato de moldeo:
una matriz (10) en la que la película de bolsa (F) se asienta sobre una superficie superior de la misma y en la que se define un primer espacio (S1) rebajado desde la superficie superior;
<un extractor (>20<) que está dispuesto por encima de la matriz para fijar la película de bolsa y en el que se define un>segundo espacio (S2) en una posición correspondiente al primer espacio; y
una parte de presión (30) configurada para aplicar una presión neumática o hidráulica a la película de bolsa a través del segundo espacio, de modo que una porción de la película de bolsa se alargue hacia el primer espacio, comprendiendo el aparato de moldeo:
un primer punzón (40) configurado para ser insertado en el primer espacio (S1) y que tiene una superficie curvada (41) que es convexa hacia la película de bolsa (F), estando el aparatocaracterizado portener un segundo punzón (50) configurado para ser insertado en el primer espacio (S1) y que tiene un plano (51) orientado hacia la película de bolsa (F).
2. El aparato de moldeo de la reivindicación 1, en donde el extractor (20) está provisto de una parte de cubierta (21) configurada para sellar el segundo espacio (S2) en un lado superior,
un paso (21a), a través del cual se comunican entre sí la parte de presión (30) y el segundo espacio, se proporciona en el extractor o en la parte de cubierta, y
la parte de presión (30) controla una presión interna del segundo espacio introduciendo o descargando un gas a través del paso.
3. El aparato de moldeo de la reivindicación 1, que comprende además:
un saco flexible (23) dispuesto en el segundo espacio (S2) para estar en contacto con la película de bolsa (F); y un cuerpo de saco (24) que está configurado para sellar el segundo espacio, al que está conectado el saco flexible, y en el que se proporciona un paso (24a) a través del cual se comunican la parte de presión (30) y el saco flexible, en donde la parte de presión controla una presión interna del saco flexible introduciendo o descargando un fluido a través del paso.
4. El aparato de moldeo de la reivindicación 1, en donde la superficie curvada (41) tiene la porción central más alta y una altura que disminuye gradualmente hacia una circunferencia interior del primer espacio (S1).
5. El aparato de moldeo de la reivindicación 4, en donde, en el estado en el que el primer punzón (40) se inserta en el primer espacio (S1), la porción central de la superficie curvada (41) está dispuesta a una altura inferior a la de una<superficie superior de la matriz (>10<).>
6<. El aparato de moldeo de la reivindicación 1, en donde la parte de presión (30) aplica una presión superior en un>estado en el que el segundo punzón (50) se inserta en el primer espacio (S1) en comparación con un estado en el que el primer punzón (40) se inserta en el primer espacio.
7. El aparato de moldeo de la reivindicación 1, en donde una diferencia de altura entre el plano (51) y la superficie superior de la matriz (10) cuando el segundo punzón (50) se inserta en el primer espacio (S1) es superior a una diferencia de altura entre la superficie curvada (41) y la superficie superior de la matriz cuando el primer punzón (40) se inserta en el primer espacio.
8<. El aparato de moldeo de la reivindicación 1, que comprende además:>
un cuerpo inferior (60) que se dispone debajo de la matriz (10) y en el que se define un tercer espacio (S3) que<comunica con el primer espacio (S>1<);>
un saco flexible (63) dispuesto en el tercer espacio y expandido en el primer espacio (S1) para estar en contacto con la película de bolsa (F);
un cuerpo de saco (64) que está configurado para sellar el tercer espacio (S3) y al que está conectado el saco flexible; y
una parte de subpresión (70) configurada para controlar una presión interna del saco flexible introduciendo o descargando un fluido a través de un paso (64a) proporcionado en el cuerpo de saco.
9. Un método de moldeo para moldear una parte de copa (110) en una película de bolsa (F), comprendiendo el método de moldeo:
un proceso de preparación (S10) en el que la película de bolsa se inserta entre una matriz (10) y un extractor (20); un proceso de fijación (S20) en el que el extractor (20) fija la película de bolsa (F); y
un proceso de presión (S30) en el que una parte de presión (30) aplica una presión neumática o hidráulica a la<película de bolsa a través de un segundo espacio (S>2<) formado en el extractor, de modo que una parte de la>película de bolsa se alargue en un primer espacio (S1) formado en la matriz,
en donde el proceso de presión (S30) comprende:
un proceso de moldeo primario (S32) en el que un primer punzón (40) que tiene una superficie superior curvada (41) se inserta en el primer espacio de la matriz, y una porción de la película de bolsa está en estrecho contacto con la superficie curvada, en donde la superficie curvada está formada convexamente hacia arriba; estando el método de moldeocaracterizado porcomprender además
un proceso de moldeo secundario (S33) en el que un segundo punzón (50) que tiene una superficie superior plana (51) se inserta en el primer espacio, y una porción de la película de bolsa está en estrecho contacto con el plano,
en donde una presión aplicada a la película de bolsa en el proceso de moldeo secundario es superior a la aplicada a la película de bolsa en el proceso de moldeo primario.
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